Читать книгу "На грани возможного. Наука выживания - Фрэнсис Эшкрофт"

Обычно космическая болезнь начинается с запрокидывания головы или кивка, хотя иногда ее может вызвать даже оптическая дезориентация. Если вам знакома морская болезнь, то вы, наверное, знаете по себе, что можно облегчить симптомы, сосредоточив взгляд на линии горизонта. Астронавтам сложнее, поскольку все ориентиры сбиты. В космосе нет «верха» и «низа». Мир вокруг них перевернут, а ориентиры постоянно перемещаются, как в знаменитом парадоксе Витгенштейна с зайцем и уткой. Некоторых астронавтов это поначалу сильно выбивает из колеи, другие достаточно быстро привыкают. Вот что рассказывает Джон Гленн: «Перед полетом врачи предупреждали, что у меня может начаться неконтролируемая тошнота или головокружение, когда жидкость во внутреннем ухе начнет свободно бултыхаться в невесомости… Но ничего подобного не было… Невесомость мне очень понравилась». Однако во время своего короткого полета Гленн сидел пристегнутый ремнями к креслу. Современные же астронавты свободно перемещаются по кораблю, и самых невезучих приступ космической болезни может накрыть даже при виде перевернувшегося вверх тормашками товарища, не говоря уже о собственном акробатическом кульбите.

Несмотря на то что причина космической болезни пока не установлена, предположительно ее провоцирует конфликт сигналов о положении тела в пространстве. Пространственная ориентация создается совокупностью сигналов от органов равновесия во внутреннем ухе, от мышечных и суставных рецепторов, «рассказывающих» о положении конечностей, и от визуальных ориентиров. В космосе многие рецепторы перестают получать привычные данные. Визуальные ориентиры сбиваются, поскольку шаттл, например, летает «вверх тормашками» по отношению к Земле, повернувшись к ней хвостовым стабилизатором. В первые несколько дней экипаж обычно пытается сохранять привычную «земную» ориентацию (т. е., по сути, они плавают по кораблю вверх ногами), привыкая к дестабилизирующему воздействию невесомости, но позже, освоившись в новых условиях, располагают тело в пространстве как придется.

Цена успеха

Отсроченные последствия микрогравитации включают потерю костной массы и мышечную атрофию, которые во время длительных полетов могут быть весьма существенными. Во время полета они не особенно ощущаются, однако по возвращении на Землю могут доставить немало неприятностей. На восстановление костной и мышечной массы до предполетного состояния уходит немало времени – почти столько же, сколько на сам полет, – и смогут ли они восстановиться полностью после сверхдлительных экспедиций (на Марс, например), науке пока неизвестно.

Кость – это живая ткань, которая обновляется на протяжении всей человеческой жизни. Чем больше нагрузка, тем толще кость, и наоборот. При уменьшении давления – после выхода из гравитационного поля Земли – кость становится более тонкой и хрупкой. Именно поэтому разрушению в долгосрочных космических полетах подвергаются прежде всего кости, выдерживающие весовую нагрузку. По мере истощения из кости вымывается кальций, что тоже добавляет проблем, поскольку повышение уровня кальция в моче грозит образованием камней в почках. Деминерализация приводит к ломкости костей (остеопорозу) и по возвращении на Землю увеличивает риск переломов. В долгом полете потеря костной массы может быть весьма значительной – около 1 % в месяц. За десять месяцев при микрогравитации минеральная плотность костей уменьшается примерно в таких же объемах, как в возрасте с 30 до 75 лет на Земле.

Жизнь при микрогравитации

Большинство людей при мысли о невесомости приходят в восторг – ведь это же полная свобода! Можно проплыть под столом, полежать на потолке (хотя сами понятия «пол» и «потолок» теряют смысл), повисеть посреди этого перевернутого пространства или грациозно порхнуть от одной стены к другой. Сальто или вращение может проделать любой, даже не будучи гимнастом или акробатом, а тесная капсула кажется просторной, поскольку теперь доступно и третье измерение.

Однако передвижение в условиях микрогравитации требует особых навыков. Чтобы переместиться вперед, нужно оттолкнуться от стены, как отталкивается от стенки бассейна пловец при развороте, но если не рассчитать силу, можно отлететь слишком стремительно и врезаться в противоположную стену. Астронавты-новички набивают себе немало синяков, прежде чем научаются отталкиваться одними кончиками пальцев.

Освободившись от земного тяготения, брошенные предметы летят по прямой, а не по дуге, как на Земле. Хелен Шарман в своей автобиографии описывала, как сделала свой первый глоток в космосе – не через специальный загубник, а поймав ртом дрожащий водяной пузырь, выпущенный из баллона смеющимся товарищем: «Я сомкнула губы, и во рту у меня разлился фонтан восхитительной освежающей прохлады».

Микрогравитация наглядно демонстрирует разницу между весом и массой. Масса – это сопротивление тела движению, тогда как вес – это воздействие гравитации на массу. В космосе вес исчезает, а масса остается. Именно поэтому и человека, и мышь можно с одинаковым успехом удерживать на кончике мизинца, но если вы захотите толкнуть их к противоположной стене, мышь покажется легче.

Третий закон движения, выведенный сэром Исааком Ньютоном, гласит, что «на каждое действие имеется такое же, но противоположное по направлению противодействие». На Земле это не всегда заметно – поднимая предмет или толкая его от себя, сами мы не двигаемся с места, поскольку упираемся в поверхность массивной планеты, гасящей противоположный импульс. В космосе все не так. Толкая предмет примерно одного размера с собой, астронавт тоже движется – в противоположную сторону. Если он начнет откручивать гайку ключом, гайка не шелохнется, а астронавт станет вращается вокруг. Поэтому ему необходимо упереться ногами в какую-то неподвижную поверхность. Для этого используются специальные стремена, которые необходимы также и для наружных работ, чтобы астронавта не унесло в открытый космос.

Некоторые действия при микрогравитации становятся особенно затруднительными. Например, мытье, поскольку вода по– висает в воздухе дрожащими пузырями, которые будут до бесконечности плавать по салону. Просачиваясь сквозь пальцы, они рассыпаются на мириады еще более мелких пузырьков, и избавиться от них невозможно. Поэтому астронавтам приходится обтираться губкой.

Если с водой играть довольно забавно, то устранение других жидкостей доставляет меньше удовольствия. Одна из самых больших трудностей, которые пришлось преодолевать космическим инженерам, – конструирование туалета для использования в космическом корабле. В самых первых полетах пользовались встроенными в скафандр устройствами для сбора отходов жизнедеятельности, на смену которым затем пришли космические туалеты, которые функционируют почти так же, как и на Земле, с той разницей, что капли мочи сразу засасываются внутрь. Затем они выбрасываются в космос, где моментально замерзают облаком из микроскопических мерцающих кристаллов. Один из астронавтов «Аполлона» на вопрос, что в космосе показалось ему самым красивым, ответил: «Облако мочи на закате».

Твердые отходы тоже собираются с помощью вакуума, а затем хранятся до возвращения на Землю, где и удаляются. При бритье, даже электробритвой, в воздухе разлетаются мелкие волоски, поэтому без крема (не дающего им разлететься) или пылесоса к бритью лучше не приступать. Можно спокойно выпустить фотоаппарат из рук, не боясь, что он разобьется, однако любой незакрепленный предмет норовит улететь даже от легкого прикосновения, поэтому все приходится крепить липучками или резиновыми шнурами.