Господство в космосе: Борьба за мировое лидерство за пределами Земли - Эмилио Коцци

уникальной среде на самом краю привычного нам мира, человечество получило такой опыт, какой не смог бы дать ни один другой проект (так будет продолжаться минимум до 2030 г.). Поэтому, прежде чем стать памятником человеческой изобретательности и международному сотрудничеству, станция должна сыграть роль трамплина для следующего прыжка человечества – еще дальше в космос.

19. Как устроить жизнь в космосе?

Мы уже рассказывали историю Кудрявки – или Лайки, дворняжки, навсегда вписавшей свое имя в историю советской космонавтики в ноябре 1957 г. Она стала первым живым существом в космосе, советская пресса с гордостью именовала ее «первым космонавтом». Сегодня мы знаем горькую правду: собаку отправили на верную смерть и она погибла в страшных мучениях. Королев был вынужден выполнить приказ Хрущева – отметить 40-летие Октябрьской революции новым триумфом, всего через месяц после исторического запуска первого спутника.

Капсулу для Кудрявки собирали второпях, а системы возвращения не существовало в принципе. Не успели как следует провести испытаний системы терморегулирования, а ведь в космосе солнечные лучи нагревают освещенную поверхность до температур, смертельных для любого живого существа. Дрессировщица Адиля Котовская, прощаясь с собакой, гладила ее в последний раз и со слезами просила прощения[105]. Она знала: Кудрявке не суждено вернуться. По плану собака должна была прожить несколько дней, но судьба распорядилась иначе: уже через несколько часов после старта температура в капсуле поднялась выше 40 °C. Жизненные показатели Кудрявки становились все слабее, пока не растворились в радиошуме[106].

Подробности этой истории держались в тайне десятилетиями. Лайку, как и других подопытных животных – многим из которых повезло больше, – отправили в космос, чтобы выяснить: способно ли живое существо выжить в невесомости. До них еще никто не проводил в таких условиях целые часы и дни: суборбитальные полеты могли создать невесомость лишь на считаные минуты.

К истории Лайки и других четвероногих космонавтов мы возвращаемся неслучайно: они проложили путь к главному открытию, которое через несколько лет подтвердил полет Гагарина, – при правильной подготовке человек способен жить в космосе.

Зачем нам покорять космос?

Сам факт того, что человек может жить в космосе, не избавляет нас от извечного вопроса – его особенно часто задают скептики и люди, далекие от космической отрасли. Зачем тратить столько денег и сил на полеты за пределы атмосферы? Ради чего вкладывать сотни миллиардов в освоение самой враждебной для человека среды? Подобные вопросы звучат постоянно – и в адрес ЦЕРН тоже: мол, не разумнее ли направить эти огромные средства на решение насущных земных проблем? Парадокс в том, что космические исследования как раз и служат решению земных задач.

Согласно определению NASA, «МКС – это лаборатория на орбите: здесь агентство проводит космические исследования, а астронавты учатся жить и работать в космосе». ЕКА называет станцию самым масштабным международным проектом в истории. Чтобы оставаться на орбите, МКС и ее экипажу нужно постоянно сохранять скорость, полученную при запуске. Это делается путем периодического поднятия ее орбиты – хотя станция и находится на высоте около 400 км, но сопротивление атмосферы, пусть и крайне небольшое, все-таки оказывает влияние.

Представьте, что вы едете в лифте и вдруг трос обрывается. Именно такое ощущение испытывают космонавты на МКС – они постоянно находятся в свободном падении. Правда, в отличие от пассажиров злополучного лифта, им не грозит встреча с нижним этажом. И на орбите, и в падающем лифте человек оказывается в состоянии невесомости – хотя ученые предпочитают более строгий термин «микрогравитация». Дело в том, что на орбите действие силы тяжести практически сходит на нет и все вокруг начинает свободно парить в пространстве[107]. Такое возможно только там, на этом удивительном форпосте человечества, который мы построили, чтобы раздвинуть границы познания. Впервые в истории жизнь, миллиарды лет намертво прикованная к земной тверди, вырвалась в космос. И оказалось, что живые существа не просто выживают в невесомости – они вполне способны работать, учиться, изумляться новому и даже веселиться. А тот факт, что человеческому организму все же некомфортно вдали от родной «колыбели», превратился в отдельную и крайне увлекательную область научных исследований.

Человек в невесомости

В космосе перестает действовать сила, которая на Земле тянет все к ее центру (говорить о направлении «вниз» на орбите просто бессмысленно). Та самая сила, которую мы преодолеваем каждое утро, вставая с постели, – и каждую минуту после, когда ходим, бегаем, поднимаем вещи или взбираемся по лестнице. Когда она исчезает, тело начинает меняться. Уже через несколько недель в космосе мышцы заметно слабеют: без нагрузки они теряют до 20% массы всего за 5–11 дней. Кости тоже страдают – лишенный привычного давления, скелет становится все более хрупким, теряя 1–2% костной массы каждый месяц из-за развивающегося остеопороза.

Чтобы противостоять этим изменениям, экипаж МКС каждый день минимум два часа посвящает физическим упражнениям. Силу притяжения здесь имитируют специальные тренажеры: космонавтов привязывают к беговой дорожке эластичными фиксаторами, а при работе на велотренажере создается искусственное сопротивление. Такие ежедневные нагрузки не только помогают быстрее адаптироваться к жизни на земле по возвращении, но и уберегают от травм, когда после долгих месяцев жизни в невесомости тело снова оказывается во власти гравитации.

Впрочем, как и большинство экспериментов на МКС, эти тренировки решают не только земные задачи. Астронавт Рэндольф Брезник объяснил это в обучающем видео: «Зачем мы это делаем? Очень просто: когда летишь на Марс девять месяцев, точно не захочешь сломать ногу, едва ступив на его поверхность»[108].

На Земле гравитация удерживает все жидкости нашего организма в нужных местах. В невесомости этот якорь исчезает и жидкости устремляются из нижней части тела вверх. Первое, что бросается в глаза при взгляде на космонавтов, – их «лунообразные лица»: черты заметно меняются, лицо отекает и краснеет. Исследования, проведенные с помощью МРТ до и после полугодовой космической вахты, выявили серьезные изменения в структуре мозга. Увеличиваются периваскулярные пространства, заполненные спинномозговой жидкостью, растет внутричерепное давление – оно становится таким высоким, что может влиять даже на работу гипофиза. Все эти изменения, включая отек зрительного нерва, нередко приводят к проблемам со зрением, например к развитию дальнозоркости[109].

К счастью, пока все эти эффекты оказываются временными – во всех изученных случаях организм космонавтов со временем возвращался к норме. Но исследования продолжаются: длительные экспедиции (от полугода до года) – относительно новое явление в космонавтике.

Но есть проблема посерьезнее – радиация. Экипажи МКС проводят месяцы за пределами земной атмосферы, которая вместе с магнитным полем служит нашим щитом от космического излучения. Этот невидимый щит защищает нас от настоящего ливня высокоэнергетических частиц: протонов, нейтронов, альфа-частиц, рентгеновских и гамма-лучей. Они летят отовсюду – от Солнца (особенно во время