Путешествие к далеким мирам

Опыт слепых полетов на самолетах показывает, что человек может подавить неправильную информацию механорецепторов и основываться на наблюдении приборов. Это очень важное свойство вырабатывается летчиками путем длительной тренировки. Однако некоторые исследования показывают, что такая дисгармония ощущений и чувств, вполне согласованных в обычных условиях весомости, может вызвать некоторые определенные формы морской болезни.

^{Эти 4 кадра перерисованы с фотографий, сделанных на «невесомом» самолете (США).}

Возможно, что отсутствие веса сделает океан мирового пространства очень «бурным» для астронавтов, поскольку они могут оказаться подвергнутыми жесточайшим приступам «межпланетной болезни».

В частности, можно полагать, что при отсутствии веса появятся серьезные нарушения в действии вестибулярного аппарата внутреннего уха, являющегося органом, воспринимающим перемену положения и изменения в движении человеческого тела и играющим важнейшую роль в обеспечении равновесия тела в покое и движении.

По мнению других ученых, длительный космический полет в условиях динамической невесомости может вызвать у пассажиров корабля нарастающую сонливость и слабость. Серьезную проблему представляет также обратный переход от невесомости к нормальному или даже увеличенному весу. А ведь именно так будет обстоять дело в реальном межпланетном полете — после длительного периода невесомости в полете на основном участке космической трассы придется совершать посадку, при которой вновь возникнут инерционные перегрузки. Как справится организм, мышцы которого в большей мере атрофировались в результате длительной невесомости, с этими перегрузками? Пожалуй, это будет не просто.

Проблема динамической невесомости начинает уже интересовать и авиацию. Современные высотные реактивные самолеты могут при резком снижении с больших высот, где сопротивление воздуха очень мало, создавать для летчиков условия невесомости примерно на 45–50 секунд. Подобные полеты не вызывали болезненных ощущений у летчиков, как и затяжные прыжки парашютистов с больших высот.

Несколько иные результаты дали аналогичные испытания, проведенные в США. Об этих испытаниях было сообщено на Международном астронавтическом конгрессе в Риме в сентябре 1956 года. Испытаниям, которые проводились на двухместном реактивном скоростном самолете, было подвергнуто 16 человек, причем всего было совершено более 300 испытательных полетов. Чтобы создать условия невесомости, самолет вначале набирал скорость при пикировании, а затем совершал полет по параболической траектории; точнее говоря, эта траектория была эллиптической, но при столь малых расстояниях разница между обеими траекториями неощутима. При полете по восходящей ветви этой траектории, когда самолет набирал высоту, двигатель работал на полную мощность, а на нисходящей ветви, при снижении самолета — на уменьшенной мощности, равной примерно трем четвертям от максимальной. Летчик, управлявший самолетом, вел его так, чтобы акселерометр, установленный в кабине, показывал нуль. Это и значило, что на самолете установилось состояние невесомости, состояние свободного падения под действием силы тяжести — остальные силы (сила тяги двигателя и силы воздействия воздуха на самолет) при этом уравновешивались. Такое состояние длилось примерно 40 секунд. За это время проводились различные исследования, связанные с невесомостью, причем осуществлялась автоматическая киносъемка. Предметы «плавали» в воздухе в кабине, жидкость не выливалась из сосуда и т. д. Пассажир самолета за это же время подвергался ряду испытаний, в частности должен был попасть карандашом в центр нарисованного квадрата и др.

Целью испытаний было выяснение общего самочувствия испытуемых и проверка того, насколько нарушается при невесомости координация их движений. Результаты оказались поучительными: одни из испытуемых чувствовали себя превосходно, как они потом сообщали, другие — неважно, а третьи — просто скверно: они ощущали настоящие приступы «воздушной болезни». Это лишний раз показывает, что к отбору будущих межпланетных путешественников придется относиться очень осторожно — индивидуальные особенности организма имеют большое значение не только в отношении влияния на него инерционных перегрузок, но, оказывается, и в отношении реагирования на состояние невесомости.

^{Схема полета ракеты для изучения невесомости.}

Правда, все эти испытания в течение короткого времени очень непоказательны — они не дают правильного представления о том, как влияет на человека невесомость. Ведь и морская болезнь обычно проявляется не сразу, а примерно через 15–20 минут.

Поэтому возможно, что даже тот, кто хорошо переносит невесомость в течение полминуты, через четверть часа совершенно вышел бы из строя. Чтобы получить уверенный ответ на этот важнейший для астронавтики вопрос, следовало бы провести испытания большой длительности.

К сожалению, осуществить длительные испытания в условиях невесомости не просто. Даже весьма сложные установки для таких испытаний (первые установки были предложены еще Циолковским) все же не обеспечивают нужной длительности. Так, ведутся подобные опыты с использованием глубоких шахт угольных бассейнов, элеваторов и т. д. В этих опытах подвергающийся исследованию человек закрепляется в особой свободно падающей тележке и во время падения у него измеряется давление крови, изучается работа сердца и т. д.

^{Проект ракеты для изучения влияния невесомости человека.}

Значительно более сложным, но зато и более эффективным было бы испытание с помощью высотных ракет, специально созданных для исследования влияния невесомости. По одному из зарубежных проектов («Журнал авиационной медицины», США, 1953 г.), такая ракета должна весить 21 тонну, из которых 17 тонн топлива. Сверху на ней устанавливается пассажирская кабина с человеком (общий вес полезной нагрузки примерно 1300 килограммов). За 2,5 минуты работы двигателя ракета должна уноситься на высоту около 70 километров, а затем еще лететь с остановленным двигателем около 230 километров, достигая более чем за 6 минут общей высоты подъема 300 километров. После остановки двигателя специальное устройство должно отделить кабину, которая в течение 5–6 минут будет лететь в свободном полете, а затем опустится на парашюте.

Пока еще такая ракета не создана, однако первые пассажиры уже летали, и не раз, в ионосферу с целью исследования влияния на них этого, по существу, космического полета и, главным образом, влияния невесомости в полете. Для полетов применялись специально приспособленные высотные ракеты, но летали на них не люди, а животные — мыши, попугаи, обезьянки, собачки. Их подвергали в полете детальным физиологическим обследованиям, автоматически снимали на кинопленку, изучая поведение в разных условиях, на разных этапах полета.

У нас в стране много раз летали на высоту до 210 километров (а в одном случае, в августе 1958 года, даже на высоту 450 километров) собаки, заключенные в герметическом отсеке высотной ракеты, причем в этом отсеке создавалась такая же искусственная атмосфера, какая будет существовать и в кабине межпланетного корабля.

Отсек с находящейся в нем собакой в конце полета отделялся от ракеты и опускался на парашюте, доставляя на землю в полной безопасности своего пассажира. В других случаях собаки находились на ракете не в герметическом отсеке, а в специальном «межпланетном» скафандре. В этих полетах скафандр прикреплялся к находящейся на ракете тележке, которая в нужный момент выбрасывалась из ракеты с помощью особого катапультирующего приспособления. Затем собака в скафандре тоже опускалась на парашюте.

В таких полетах на каждой ракете находилось по две собаки. Некоторые из них «налетали» в Космосе по нескольку часов, в частности, отличились собачки Альбина, Муха, Малышка, Козявка… Эти клички не случайны — приходилось подбирать «малогабаритных» пассажиров. Все собаки, летавшие в Космос, чувствуют себя сейчас превосходно. Их полеты, а также полет Лайки на искусственном спутнике дали много ценного для выяснения влияния космического полета на живые организмы. Получены данные и относительно влияния невесомости. Однако это никак не может заменить полета человека. Но и полет человека на высотной ракете не даст полного и исчерпывающего ответа, хотя, конечно, будет очень ценным, — слишком мало он длится. Ведь для окончательного заключения нужен не минутный, а часовой полет, полет в течение дней. Вот почему наиболее полно влияние невесомости будет изучено, когда появятся все более дальние и высотные пассажирские ракеты, а затем и искусственные спутники Земли с пассажирами на борту. Особенно ценными будут именно последние, так как продолжительность пребывания в условиях невесомости на спутниках будет практически неограниченной.