С тех пор как в космос отправился Юрий Алексеевич Гагарин, многое изменилось. Тогда человек не знал, что ждет его там, не был подготовлен ни морально, ни физически, ни технологически. В наши дни космонавт уже перестал быть идеализированным образом. Теперь это развитая профессиональная сфера, где готовят достаточно большое число специалистов, способных обеспечить нужды современной космической индустрии.
Во времена Гагарина и Терешковой основное внимание уделялось физическим тренировкам и психологическому состоянию космонавта. Сегодня, кроме выносливости и стрессоустойчивости, от него требуется еще и значительный багаж знаний в самых разных областях. Корабли стали совершеннее, полеты длятся по несколько месяцев и, соответственно, задачи, которые стоят перед астронавтами – совсем другого уровня. Теперь люди в космосе – это, прежде всего, исследователи. За время орбитальных «сезонов» накапливается огромная база материалов для научных экспериментов. Пару десятков лет назад каждый второй ребенок мечтал стать космонавтом. В те времена немногим было дано осуществить свою мечту. В наши дни шансы у мечтателей гораздо выше, однако нужно понимать, что, кроме романтики, в космических полетах есть еще и суровые будни.
Жизнь и обеспечение
Космос для человека – враждебная среда. Полный вакуум, невесомость, перепады температур, постоянное ионизирующее излучение. Однако люди ухитряются работать и в такой обстановке, причем зачастую продуктивнее, чем некоторые в теплых и уютных офисах.
Каждый обитатель орбитальной станции знает назубок три заветных буквы – СОЖ. Системы обеспечения жизнедеятельности, от которых зависит в буквальном смысле все. Сюда входят устройства бесперебойного снабжения воздухом и водой, а также их очистки, системы регулирования температуры и санитарно-технический блок. СОЖ работает непрерывно, начиная от старта модуля и заканчивая его посадкой или уничтожением. Надежность – это первое и главное требование к таким системам, второе – простота и неприхотливость. Космонавтам некогда будет работать, если все их внимание будет приковано к починке туалета. К тому же, как и все остальные приборы, СОЖ должны быть легкими, энергоемкими и компактными.
Деление весов, на которых «взвешивается» значение СОЖ, – это количество секунд, минут или часов, которые останутся у космонавта в случае поломки системы. И тут на первое место выйдет, конечно же, обеспечение кислородом. Понятно, что воздух теряется чаще всего из-за разгерметизации. И опасность тут не только в том, что человек задохнется. Если вдруг в кабине космического модуля появится пробоина, экипаж окажется в космическом вакууме. Резкое падение давления вызовет вскипание растворенных в крови газов, в то время как находящийся в альвеолах воздух расширится и спровоцирует их разрыв. Все это называется баротравмой, и если человеку не оказать помощь в течение минуты – все, спасти его невозможно. Страшный сон любого космонавта. Именно чтобы избежать такой трагедии, во всех случаях, когда есть угроза разгерметизации, используются скафандры. А выход в открытый космос производится через специальный шлюз с двумя люками – внутренним и внешним, – которые не могут быть открыты одновременно.
Конечно, разгерметизация не приводит к мгновенной потере воздуха – тут опасность пропорциональна размеру отверстия. Чем оно меньше и чем крупнее помещение, тем больше времени будет у экипажа на эвакуацию или ремонт. Но и крошечная пробоина может привести к серьезным последствиям.
В 1997 году на станции «Мир» испытывалось ручное управление стыкующимися модулями. «Прогресс М-34» отошел от станции на 30 км и начал медленно приближаться. Теоретически, он должен был зависнуть в 50 м от станции, однако, как это часто бывает, что-то пошло не так. Корабль продолжил движение, промахнулся мимо стыковочного узла, зацепил солнечную батарею и ударился о борт станции. Потом слегка отлетел и снова ударился. Всего экипаж «Мира» зафиксировал 7 ударов. Основные повреждения пришлись на модуль «Спектр», где сразу же начало падать внутреннее давление. Характерное шипение не оставляло сомнений – это разгерметизация. Сложность ситуации была еще и в том, что как раз в этот момент отсутствовала связь с Землей, которая восстановилась только через 9 минут после происшествия. За это время российский космонавт Александр Лазуткин успел перерезать электрические кабели, протянутые через люк модуля, отключить воздуховод и шланг холодильно-сушильного аппарата, то есть фактически полностью изолировать модуль. Пока он все это делал, давление на станции в целом упало на 14%. Потом все было восстановлено, но пробоину в «Спектре» найти так и не смогли – ее размеры по расчетам составили не более 4 см2, но модуль уже был не работоспособен.
Воздух на космическом корабле не просто важен, а очень важен. И качество его, и состав имеют ключевое значение. В советской космической практике всегда старались создавать искусственную атмосферу, максимально близкую к земной, и дальше не думали. В первых американских пилотируемых системах был предложен новый, передовой, как тогда казалось, подход – из состава искусственного воздуха убрали азот. Он не нужен человеку для дыхания, но при этом сильно увеличивает массу запасов воздуха. К тому же его отсутствие упрощает работу СОЖ, уменьшает давление на стенки отсеков, позволяет делать их тоньше и, значит, снижает вес корабля в целом.
Но начали за здравие, а закончили за упокой. Во время наземных испытаний «Апполона-1» 27 января 1967 года произошла трагедия – и причиной ее стал именно измененный состав воздуха. Конструкция корабля была еще не доработана, в иных местах даже проводка была не изолирована. В довершение картины из системы терморегуляции постоянно подтекал этиленгликоль, который, как известно, чрезвычайно горюч. В итоге – внезапный пожар в кабине, где находятся все три члена экипажа и почти мгновенная смерть всех троих из-за отравления токсичными продуктами горения. В обычной атмосфере материалы не вспыхнули бы, и беды не произошло бы.
Потом выяснилось, что зерно истины в американских исследованиях все же было – горючесть кислорода становится намного ниже при низком давлении. То есть, если бы возгорание случилось не на Земле, а на орбите, то экипаж бы остался жив. Сейчас NASA заполняет кабину смесью из 60% кислорода и 40% азота при старте и при наземных тренировках, а на орбите соотношение уже другое: 98% кислорода на 2% азота.
Трубочки и тюбики
Впрочем, не воздухом единым жив человек. Что едят космонавты? Пожалуй, все хоть раз слышали о «космической еде» в тюбиках – и все в самом деле обстоит именно так. Жидкая и пюреобразная еда действительно употребляется из тюбиков или из пакетиков с трубочками. Причины две.
Во-первых, ни в коем случае нельзя допускать, чтобы части еды попали куда-либо еще, кроме рта и пищевода. Капли и крошки в невесомости – это угроза здоровью и жизни, ведь они могут попасть в дыхательные пути. Поэтому хлеб и другие твердые продукты фасуются маленькими кусочками, чтобы астронавт съедал порцию сразу, не откусывая. А супы, пюре и так далее, как уже говорилось, – в тюбики.
Во-вторых, вся еда на борту космической станции – сублимированная или консервированная. Съесть, скажем, тарелку настоящего борща не получится никак, несмотря на то, что при подготовке к полету учитываются национальные и персональные гастрономические предпочтения космонавтов. Так, для первого китайского космонавта было разработано специальное меню, включавшее в себя китайские травы и 20 традиционных блюд Поднебесной. А в ежедневное меню астронавтов NASA входят дорогие сердцу американца куриный и тыквенный пирог, мясо с картофельным пюре и оладьи. Опять-таки в тюбиках и маленьких пакетиках. Нормой считается 500–600 г сухой пищи при калорийности в 2500–2700 ккал. Но не стоит беспокоиться за космонавтов: в сухие субпродукты добавляют воду и они становятся гораздо аппетитнее и объемнее. К тому же при отсутствии физических нагрузок потребность в еде становится меньше.
Зато очень важно, чтобы обитатели орбиты получали в достаточном количестве жидкость. У российских космонавтов норма составляет 2,2 л воды, из которых 0,75 в чистом виде, остальное с пищей. У американцев норма выше – 3,6 л. Каждый член экипажа имеет свой персональный мундштук для питья, который насаживается на шланги системы водоснабжения. Такие же мундштуки используются и для еды.
И вода, и пища сегодня поставляется на МКС грузовыми кораблями – «Прогрессами», «Шаттлами», а в последнее время еще и европейскими рейсовиками «Жюль Верн». Конечно, воду на космической станции можно получить и путем переработки, однако пить ее нельзя – в ней слишком много посторонних элементов. Так что она обычно идет на технические нужды, в частности, мытье.
В России вопросом питания космонавтов занимается Институт медико-биологических проблем, специалисты которого тщательно продумывают рацион, формируя его таким образом, чтобы поступающие в организм космонавта микроэлементы и витамины помогали ему преодолевать дискомфорт от невесомости. Сами космонавты регулярно участвуют в дегустациях меню, проходят вкусовые тесты и так далее.
Столько внимания уделяет питанию не случайно. Жить на орбите сложно, психологическое состояние астронавта не менее важно, чем физическое. День расписан практически поминутно, чтобы не оставалось времени на конфликты. Но вечерняя совместная трапеза всех членов экипажа – это почти святое. Модуль превращается в кают-компанию, на столе раскладывают продукты, закрепленные резинками, чтобы они не улетели. И обитателям орбиты на какое-то время начинает казаться, что они вернулись к нормальной жизни…
Чистота как роскошь
Когда разговор заходит об орбитальных буднях, почти всегда встает вопрос личной гигиены. И тут, увы, надо признаться, что с гигиеной в космосе туго. Первое время о ней вообще не думали – полеты были недолгими. Затем стали использовать влажные полотенца, пропитанные очищающим составом. Но постепенно сроки пребывания на орбите стали увеличиваться, и пришлось изобретать некий аналог водных процедур. Им стала «космическая баня». Звучит солидно, но на самом деле это специальная бочка, в которую залезает космонавт и пытается помыться буквально стаканом воды. Впрочем, в невесомости это вполне возможно. Мыльная вода растекается по телу, заполняя неровности, после чего ее нужно просто стереть. Правда, удовольствия от такой процедуры немного.
Что же касается уборной или, как ее называют на орбите, АСУ (ассенизационно-санитарное устройство), то ее механизм работает по принципу пылесоса. После смывания-высасывания продукты жизнедеятельности расщепляются на кислород, воду и другие вещества. Кислород и вода после фильтров очистки попадают обратно в кабину модуля, а остальное в специальных пакетиках выбрасывается в открытый космос. Чтобы все прошло нормально, космонавт перед оправлением естественных потребностей в прямом смысле слова пристегивается к унитазу.
В общем, космический туалет – штука чрезвычайно сложная, капризная и очень дорогостоящая. На МКС полноценный туалет есть только на российском модуле «Звезда». Когда в 2008 году он вышел из строя – это стало настоящей проблемой. Модуль «Дискавери» смог доставить необходимые для ремонта детали, но в ожидании экипаж знатно помучился, пользуясь ассенизационной системой старого корабля «Союз». И до сих пор этот туалет работает кое-как, отчего всего жители МКС с нетерпением ждут, когда им доставят еще один туалет, произведенный по заказу NASA за 19 млн. долларов.
Раньше, когда условия пребывания на орбите были далеко не такими комфортными, а космонавты все время находились в скафандрах, использовались другие – индивидуальные – системы вывода жидкостей, а также нечто напоминающее современные памперсы.
Международная космическая станция, как известно, делится на национальные сегменты-модули. И жизнь в них организована по-разному – в целом это напоминает ситуацию на Земле. Так, российский модуль «Звезда» – сердце МКС – организован, мягко говоря, не лучшим образам. Бывалые космонавты утверждают, что функционально он даже хуже, чем базовый модуль ныне почившего «Мира». «Звезда» похожа на металлическую цистерну, в которую втиснули две каюты, аппаратуру, мини-спортзал, столовую и уборные. И все это на очень малой площади.
Космическая мода
Сейчас скафандры надеваются только во время выведения станции на орбиту, а также при взлете, стыковке и посадке. В остальное время жители орбиты носят вполне обычную удобную одежду, имеющую всего несколько отличий от привычной нам. Во-первых, все брюки и комбинезоны шьются со штрипками – чтобы штанины не задирались в невесомости. Майки, рубашки, свитера изготавливаются по индивидуальным меркам и только из натуральных тканей – чаще всего из хлопка. Карманы всегда расположены в точно выверенных местах. Так, к примеру, косые нагрудные карманы на рабочих «орбитальных» куртках появились из-за того, что космонавты все время засовывали себе предметы за пазуху. Они делали это инстинктивно, чтобы вещи не разлетались по кабине, а инстинкт – великая вещь. А широкие, объемные карманы на голени появились оттого, что человек, не чувствующий свой вес, опять же инстинктивно сворачивается в позу эмбриона, и руки у него оказываются как раз на уровне голени. В одежде космонавтов категорически запрещено использовать пуговицы и любые другие мелкие детали, которые могут оторваться и отправиться в свободный полет по модулю.
Организм, выросший на Земле, в космосе начинает вести себя неожиданно. В частности, у человека удлиняется позвоночник, замедляется пульс, происходит отток крови от конечностей, как следствие меняются показатели давления. Чтобы как-то выправить все эти неурядицы, используется, в том числе, компрессионная одежда с эффектом микро-массажа.
Разумеется, о стирке одежды в таких условиях не может быть и речи. Весь гардероб у жителей орбиты одноразовый. Как только наступает предел загрязнения майки или куртки – ее грузят в специальный модуль, который, будучи полностью заполненным, отстыковывается от станции и направляется в плотные слои земной атмосферы, где благополучно сгорает.
Нетрудно догадаться, что обувь у космонавтов не пользуется популярностью. Единственное исключение – занятия спортом, при которых необходимо надеваться кроссовки с жестким супинатором. Спорт на борту космической станции – это не роскошь и не дань привычке. Без силы тяжести мышцы очень быстро атрофируются: если бы не ежедневные занятия на велоэргометре и механической беговой дорожке, по возвращению на Землю космонавты не могли бы даже ходить.
Немногие знают, что космонавтам положено личное табельное оружие. Не для борьбы с инопланетянами, конечно. Официально, по служебной инструкции, его можно использовать для защиты от опасных зверей и криминальных элементов, добычи пищи путем охоты и подачи световых сигналов в случае приземления в безлюдной местности. С 1986 года все советские, а потом российские космонавты отправлялись в небеса, вооружившись трехствольными пистолетами модели ТП-82. Это специфическое оружие имело два ствола 32-го калибра и расположенный ниже дополнительный ствол. Фактически это был не слишком удобный неавтоматический охотничий пистолет.
Несколько лет назад космонавтам перестали выдавать ТП-82, потому что это оружие безнадежно устарело. Место «орбитального» табельного оружия занял знаменитый ПМ – пистолет Макарова – и его более поздние аналоги и модификации.
Звездные болезни
Существует расхожее мнение, что в космос отправляются только те, на ком буквально можно пахать. Действительно, богатырское здоровье – это сильный аргумент для того, чтобы именно вас избрали для полета на орбиту. Однако бывало в «космической» истории такое, что к звездам устремлялись люди с очень серьезными заболеваниями, а узнавали об этом слишком поздно. Можно назвать два самых известных случая, когда из-за болезни члена экипажа приходилось раньше времени сворачивать всю программу.
В 1976 году пришлось прервать полет двух советских космонавтов – Бориса Волынова и Виталия Жлобова, которые должны были работать на орбитальной станции «Салют-5». Довольно скоро космонавты стали замечать, что в кабине присутствует какой-то странный посторонний запах. Появилось подозрение, что во время выброса отходов внутрь корабля проникли пары ядовитого газа гептила. Оба члена экипажа чувствовали себя не лучшим образом, но сделать ничего толком не могли. Через месяц случилось еще одно происшествие. Неожиданно выключился свет, перестала работать вентиляция, приборы не подавали признаков жизни. Станция словно вымерла. В такой обстановке впору запаниковать, но космонавты собрались с силами и все-таки сумели вернуть станцию в рабочее состояние. Однако чудовищный стресс не прошел бесследно: у Жлобова начались сильные головные боли, бессонница. Он был абсолютно неработоспособен. И в один прекрасный день с Земли поступил приказ: все, хватит, на посадку. В итоге экспедиция продлилась 49 дней вместо запланированных 60.
В 1985-м, опять же на станции «Салют», но уже под номером 7, с командиром экипажа подполковником ВВС Владимиром Васютиным приключилась беда – хроническое урологическое заболевание, которое он тщательно скрывал, обострилось после 2 месяцев полета, который должен был длиться полгода. Имеющиеся на борту лекарства не помогали, боли были парализующими. Стало понятно, что речь уже идет о жизни и смерти человека. И опять же программу свернули.
Земные болезни в космосе приобретают космические формы. Но кроме них есть еще и специфически угрозы здоровью, главная из которых – радиация. Космическое излучение состоит из заряженных частиц, протонов, электронов и высокочастотных магнитных квантов. Часть этого излучения идет от Солнца, другая часть – из глубин космоса. Когда такие лучи проходят через тело человека, они вызывают ионизацию клеток, нарушая их нормальное функционирование. Поверхность нашей планеты защищена от космического излучения атмосферой и магнитным полем, но на орбите радиационный фон в сотни раз выше. Каждые сутки, проведенные на орбите, – это доза облучения, которую получает человек, если ему пять раз сделать флюорографию. При работе в открытом космосе доза повышается на порядок. А если вдруг случится сильная солнечная вспышка, то человек в кабине получит 50-суточную дозу радиации, а тот несчастный, кто в это время окажется за бортом – максимально разрешенную дозу в 1000 миллизивертов, после чего карьера этого космонавта немедленно закончится. И мы еще учитываем, что орбита Земли по сравнению с межпланетным пространством относительно безопасна в плане радиации: здесь нет гуляющих солнечных ветров и неплохо работает защита – магнитное экранирование, укрепленные стенки модулей и другие методы.
Как мы видим, быт космонавтов сильно отличается от привычного людям всех других профессий. Почему? Ответ очевиден: состояние невесомости, в котором находятся астронавты на орбите, – это совершенно уникальное явление, с которым нужно уметь обращаться. И дело тут не в технологиях, еде в тюбиках и прочих ухищрениях. Дело в том, что сам организм человека негодует и всячески сопротивляется «отсутствию веса». Ни одна земная тренировка в полной мере не может подготовить космонавта к этому. Симптомы могут быть разные – головная боль, отеки, тошнота, ноющая боль в мышцах и костях… И если даже закаленные космические волки так страдают, становится понятно, почему на орбиту пока не пускают обычных людей.
Кроме облетевшей весь мир фразы «Поехали!» Юрий Гагарин произнес еще одну – гораздо более страшную и менее известную. «Я горю, прощайте, товарищи!» – сказал первый космонавт, когда «Восток-1» пошел на посадку. Увидев в иллюминаторе бушующие языки пламени, Гагарин решил, что корабль охвачен пожаром и гибель его неминуема. Юрий Алексеевич не знал, что при прохождении плотных слоев из-за сильного трения обшивки об атмосферу создается ощущение, что все вокруг пылает. Так происходит при каждом спуске, и теперь астронавты имеют возможность регулярно любоваться этим грандиозным зрелищем. Однако вряд ли их чувства можно сравнить с тем, что ощущал первый человек в космосе.
