Космос — землянам

Наконец, стоит упомянуть еще об одном направлении исследований, проведенных в интересах космической медицины и теперь широко используемых в народном хозяйстве. Я имею в виду изучение среды обитания в замкнутых помещениях, количественную оценку характеристик газовой среды, вредных примесей в воздухе, применяемых полимерных материалов и других веществ на борту кораблей и станций. До космических полетов гигиенисты практически не занимались этими вопросами. А они важны не только для космонавтов, но и для тружеников других профессий: водолазов и шахтеров, летчиков и операторов атомных электростанций, рабочих ряда специальных производств. Сейчас космическая медицина выработала научно обоснованные требования и нормы газовой среды, которыми руководствуются в соответствующих отраслях народного хозяйства.

Одно время было распространено мнение, что космическая медицина далека от нашей жизни, что, дескать, ее удел — не земные дела, а космические, что она вся устремлена в будущее. Это верно: у космической медицины интересные, захватывающие перспективы. Трудно даже представить уровень ее развития, скажем, через 20 или 50 лет, когда межпланетные полеты станут такими же обыденными, как сейчас рейсы воздушных лайнеров. Но и сегодня эта наука не замкнулась в себе. Она все активнее и щедрее помогает медицине земной в борьбе за здоровье и жизнь людей.

Сделали для космоса — пригодилось на Земле

…Мой «Союз-3» качнулся, и я услышал ровное гудение тормозного двигателя. Стало прижимать к креслу какой-то мягкой, но властной силой. Корабль соскользнул с орбиты.

Невольно про себя считаю минуты. На семнадцатой — снова толчок: спускаемый аппарат отделился от бытового и приборного отсеков, которые сгорят, вонзившись в плотные слои атмосферы.

Затрясло, будто едешь в телеге по булыжной мостовой: так встречает атмосфера. В иллюминаторе забегали быстрые язычки пламени. На стекло шлепнулись капли расплавленного вещества, оно темнеет от копоти, и мне уже не видно бушующего снаружи огня. Слышен только чудовищный гул. Время словно остановилось в ожидании чего-то тревожного и неотвратимого…

Двенадцать с лишним лет прошло, а спуск с космической орбиты помню по минутам — такое он оставляет впечатление. Но если отвлечься от пережитого и задуматься над технической стороной дела, то впечатлений не меньше. Какой поразительной прочности должна быть конструкция спускаемого аппарата, из каких стойких материалов сделана она, чтобы выдержать этот неистовый огненный смерч!

Поистине фантастических материалов потребовала космонавтика. Они обязаны выдерживать сверхнизкие и сверхвысокие температуры, вибрации, резкую смену напряжений и нагрузок. До космических полетов к материалам, энергетическим установкам, системам управления, медицинскому оборудованию никогда не предъявлялся такой букет невероятно жестких, порой противоречивых требований. И все удалось выполнить. В противном случае невозможными оказались бы не только полеты пилотируемых космических кораблей, но и запуски простейших спутников.

Так появились конструкции и устройства с небывалыми характеристиками. Прежде всего это предельно малый вес и габариты, низкий уровень энергопитания, максимальная безопасность для космонавта, способность работать в любых экстремальных условиях, высокая надежность, возможность дистанционного управления и т. д. Для космических ракет потребовались легкие, но прочные сплавы. Их получили. Понадобилось сваривать эти сплавы, соединять с другими металлами — добились и этого. В космосе трущиеся детали из обычных металлов не в состоянии скользить, двигаться — они заклиниваются, «привариваются» друг к другу. Сумели придумать такие материалы, что они без смазки надежно работают в условиях вакуума и чудовищных перепадов температуры. Из них выполняли узлы трения на луноходах, в поворотных штангах антенн и панелей солнечных батарей.

Примеры можно приводить до бесконечности. Но, думаю, и так ясно, что создание сложнейших ракетно-космических систем, решение научно-технических проблем, связанных с полетом в космос, вызвали к жизни массу оригинальных и смелых идей, принципиально новых технических средств и конструкторских решений. Это не могло не отразиться благотворно на прогрессе многих научных и инженерных направлений, отраслей народного хозяйства.

Взять, к примеру, энергетику. Создатели магнитогидродинамических генераторов, в которых происходит прямое преобразование тепловой энергии в электрическую, столкнулись с немалыми трудностями. Среди них — отсутствие материалов, которые не плавились бы при температуре, близкой к 3000 градусов. Свои надежды найти выход энергетики связывают с опытом строительства космических кораблей.

Нечто подобное происходит сейчас и в отраслях науки и техники, занимающихся плазменными процессами. Для успешного освоения нового вида металлургии нужны особо жаропрочные материалы, которые создавались для космических кораблей. В специальной установке — плазмотроне — шихта плавится струей сильно ионизированного газа. Высокая температура, магнитные и электрические поля расслаивают шихту. В результате металлурги рассчитывают в плазмотроне получать чистое железо, другие материалы, не встречающиеся в природе. Некоторые специалисты утверждают, что в будущем плазменные установки, обладающие необычно высокой эффективностью, вытеснят нынешние домны.

Специалисты отнюдь не космического профиля все настойчивее стремятся привлечь для земных нужд устройства и агрегаты, предназначавшиеся вначале только для космоса. Например, они пытаются сейчас сделать рентабельным применение элементов солнечных батарей в качестве источников электроэнергии в наземных условиях. Если учесть всевозрастающую стоимость и ограниченные запасы органического топлива — нефти, газа, угля, — то подобные замыслы не кажутся такими уж беспочвенными. Тем более что отдельные попытки, как утверждает зарубежная печать, дали обнадеживающие результаты. Считается, что солнечные батареи вполне себя оправдают, скажем, в системах связи и сигнализации на нефтепромыслах, железных дорогах, в портах. Разрабатываются даже системы кондиционирования и обогрева жилищ, на крышах которых предполагается разместить элементы солнечных батарей.

Приведенные примеры касаются более или менее отдаленных перспектив. Но можно взять их и из сегодняшней действительности. Вот, скажем, метод сублимирования — особого обезвоживания, которым сейчас пользуются при консервировании и долгосрочном хранении продуктов. Он по праву считается космическим. Его придумали, когда решали задачу подготовки запасов пищи для космонавтов. Технология изготовления теплоизоляционных рубашек для баков и топливных магистралей космических аппаратов породила способ производства водопроводных труб из стеклопластика. Принципы построения систем жизнеобеспечения космонавтов внедряются сейчас в техническом оснащении городского хозяйства, в частности, в системах канализации, переработки отходов, очистки воды, использования отводимого тепла, энергопитания. Наверное, мало кто знает, что скользящие покрытия для горных лыж и сковородки, на которых не подгорает пища даже без масла, имеют отношение к космической технике. Они сделаны из тефлона — пластмассы, разработанной в США по заказу ракетных конструкторов.

В недалеком будущем на прилавках магазинов появятся точно такие же молотки, какими пользуются в полете наши космонавты. Для того же, чтобы убедиться, что молоток «космический», достаточно ударить им по твердой поверхности. В отличие от обычных молотков он не отскакивает после удара. Это сделано специально, потому что в условиях невесомости работать отскакивающим молотком чрезвычайно неудобно.

Конструкция молотка проста и в то же время остроумна. Его ударная часть полая, и в нее насыпаны металлические шарики. В момент удара нижние шарики устремляются вверх, а верхние продолжают двигаться вниз. Трение между ними и рассеивает энергию отдачи.

Инструменты для космических работ конструируют в Научно-производственном объединении по механизированному строительному инструменту и отделочным машинам. Кроме того, они тщательно отрабатываются и испытываются в условиях, приближенных к космическим.

Работа в невесомости — дело непростое. Вот представьте, что вы берете отвертку и выворачиваете шуруп. В условиях космического полета это привычное на Земле действие превращается в сложную проблему: ведь там вы не можете навалиться на отвертку всем весом своего тела. А вдруг шуруп не пойдет — неверное движение, и отвертка выскакивает из прорези, головка шурупа деформируется, от нее отделяется острая частичка, которая будет плавать, угрожая попасть в глаз или дыхательные пути…