Человек в скафандре

Человек в скафандре

Встреча с заоблачным океаном

Всем нам пришлось наблюдать необыкновенную картину плавания человека в пространстве. Было видно, как Алексей Леонов вышел из шлюза, осмотрелся кругом, посмотрел на свой корабль снаружи, посмотрел на Землю и по приказу командира отделился от корабли и увидел одновременно и корабль, и Землю, и черное звездное небо. Эта фантастическая картина подтвердил, что сейчас осуществлен еще один важный шаг в космической технике, в ее движении вперед - созданы и опробованы в космическом полете средства выхода из космического корабля в пространство. Эти средства позволяют космонавту выйти из корабля в шлюз и затем, закрыв люк в корабле, открыть люк из шлюза и выйти в космос. Скафандр снабжен средствами, которые обеспечивают дыхание космонавта и поддержание нормальной температуры его тела. Успешное опробование этих средств в условиях полета является большим достижением. Действительно, создание этих средств позволит в дальнейшем существенно расширить возможности научных наблюдений в космическом полете, производить монтажные и ремонтные работы на корабле силами экипажа во время полета и, наконец, переходить из корабля в корабль. Можно поздравить наших инженеров, ученых, техников, испытателей, рабочих с новой выдающейся победой в деле дальнейшего освоения космического пространства.

                                                                      К. Феоктистов, 
                                      летчик-космонавт СССР, Герой Советского Союза.

Путь в небывалое

Бурное развитие науки и техники открывает перед человечеством все новые и новые горизонты. То, что вчера еще казалось несбыточной мечтой, сегодня становится уже реальностью.

В 1957 году весь мир аплодировал Советскому Союзу - его ученым, конструкторам и рабочим, создавшим первый искусственный спутник Земли. Этим было положено начало освоению околоземного пространства. За семь с половиной лет, прошедших с тех пор, мы не раз были первыми в космосе. Не раз мир аплодировал нам, имена наших героев-космонавтов известны всем землянам.

Сейчас мы отмечаем новую космическую победу Советского Союза. Впервые человек вышел в "открытый" космос.

Как ни замечательны наши космические корабли, однако есть задачи, которые нельзя выполнить, находясь внутри них. В будущем начнется строительство больших космических станций. Конечно, "строители" должны будут работать вне корабля. Лишь свободно парящий в космосе человек сможет осмотреть сложнейшие конструкции этих гигантских сооружений. Орбитальные станции помогут нам решить многие научные задачи. Возможно, они станут и "промежуточным космодромом", с которого корабли будут отправляться на Луну, Марс, Венеру.

Выход человека в космос из корабля - весьма непростая задача. Мы счастливы, что она решена успешно. Ведь пришлось преодолеть исключительные трудности, чтобы добиться этой новой победы на пути к освоению космического пространства.

Среди многочисленных "рифов" космоса один из наиболее "серьезных" - излучения. Чем тоньше слой вещества, защищающего космонавта, тем более опасно воздействие радиации. Кабина космического корабля не может быть слишком тяжелой. Поэтому стенки ее не так уж толсты. Но "ткань" скафандра еще тоньше. Нужно быть уверенным, что, несмотря на то, что человек в скафандре легко доступен различным излучениям, с ним ничего не случится. А между тем вблизи Земли существуют радиационные пояса, в которых интенсивность излучений очень велика.

Полеты спутников "Электрон-1", "Электрон-2", "Электрон-3" и "Электрон-4" дали важные сведения о радиационной опасности. При этих исследованиях было установлено, какие частицы "живут" в околоземном пространстве от небольших высот до расстояний, в десять раз превосходящих радиус Земли. Были определены энергии этих частиц, в частности электронов и протонов. На основании измерений, проведенных в этих полетах, были рассчитаны дозы облучений в космосе на различных высотах и при различных толщинах "защитного вещества". Эти расчеты показали, что, хотя доза облучения космонавта в открытом космосе больше, чем внутри корабля, все же она не превышает допустимые пределы.

Мы должны смотреть в будущее. Несомненно, что недалек тот день, когда космонавты должны будут часто покидать корабль. Какая продолжительность "рабочего дня" окажется в этом случае допустимой? Длительные измерения различных излучений при полётах спутников типа "Электрон" установили значительные колебания интенсивности радиации в космосе. В некоторых случаях удалось связать эти эффекты с изменениями состояния межпланетного пространства. Удалось также обнаружить связь между характеристиками радиационных поясов Земли и состоянием магнитного поля и ионосферы Земли. Таким образом, уже сейчас подмечены закономерности, позволяющие угадывать изменения радиационных поясов Земли - предсказывать радиационную "погоду". Однако в настоящее время эта работа только начата. Нужно детально изучить процессы, происходящие на Солнце, так как именно эти процессы управляют состоянием межпланетного пространства и радиационных поясов Земли. Но как именно осуществляется это "управление" - пока еще загадка. Будем надеяться, что в ближайшее время она будет разгадана.

Поговорим о завтрашнем дне освоения космоса. Попробуем себе представить строительство гигантских космических станций, о которых мы говорили вначале. Я не буду касаться многих сторон этой 1 работы. Остановлюсь лишь на одном вопросе. Как должна быть обеспечена радиационная безопасность при сборке этих станций? Прежде всего на основе ранее накопленного опыта и непрерывного "патрулирования" излучений в космосе будет даваться прогноз радиационной обстановки. На основе этого прогноза будут составляться графики работ.

Допустим, предсказывается резкое повышение интенсивности излучений. Это означает, что прежде всего должны быть запрещены все работы вне космического корабля. Надо ли возвращать корабль на Землю? Мне представляется, что будущие корабли, наверное, будут оборудованы так, чтобы этого можно было избежать. Но зато на каждом крупном космическом корабле, вероятно, будут специальные радиационные убежища - помещения, защищенные от излучений толстыми стенками. Именно в таких радиационных убежищах космонавты будут отсиживаться во время "космических бурь". Для того чтобы уметь давать прогнозы радиационной обстановки и рационально строить радиационные убежища космических кораблей, нужно выполнить широкие исследования радиационных поясов Земли, процессов, происходящих на Солнце и в межпланетном пространстве.

Радуясь нашим успехам в освоении космоса, необходимо еще раз напомнить о тех грандиозных возможностях, которые открывают перед человечеством полеты в космическое пространство. Изучение космоса должно улучшить жизнь людей.

Освоение космического пространства прежде, всего раскрывает нам глаза на то, как устроен мир. А это уже очень много. Трудно предвидеть, что кроется в неизвестном. Особенно больших результатов следует ожидать от полетов к Марсу и Венере. Много было потрачено труда, чтобы познать историю нашей планеты. Этот труд не пропал даром. Каждый день мы пользуемся богатствами Земли. Трудно себе представить жизнь современного человека, науку и технику сегодняшнего дня без широкого использования полезных ископаемых. На поиски месторождений расходуются очень большие средства. Однако они оправдываются с лихвой, когда Земля выдает нам сокровища, скрывающиеся в ее недрах. Поиски полезных ископаемых стали бы более эффективными, если бы удалось "заглянуть" в прошлое нашей планеты. Именно эту возможность и дает изучение других планет нашей Солнечной системы. Весьма вероятно, что на протяжении истории развития планет одни из них в своем развитии обогнали другие. Поэтому, быть может, изучая Марс, мы узнаем, в каком состоянии была Земля много, много миллионов лет тому назад. Значение таких исследований не только для науки, но и для практики, для улучшения жизни людей может быть огромно.

Возможные перспективы изучения строения Земли путем сопоставления со строением других планет можно себе как-то представить, пусть даже и весьма приближенно. Однако если при изучении других планет будут открыты новые формы жизни, то невозможно угадать, к каким грандиозным переменам в жизни людей это приведет. Мы считаем, что жизнь зародилась на нашей планете миллиард лет тому назад. Постепенное развитие биологических объектов привело к появлению человека. Весь этот путь протекал в совершенно определенных физико-химических условиях. Будь эти условия иными, и результат мог бы быть иным. Обнаружение внеземных форм жизни приведет к коренному изменению наших представлений об окружающем нас мире. Такое событие вызовет и многочисленные непредвиденные практические применения.

Физики также устремляют свой пытливый взор в космос. Для того чтобы напомнить роль изучения космоса для современной физики, достаточно указать на пример с выделением энергии из недр атомного ядра. Совсем недавно для объяснения энергии, непрерывно расточаемой Солнцем, строили всевозможные, часто фантастические гипотезы. А оказалось, что в недрах Солнца идут ядерные реакции. Уже сейчас можно "прощупать" недра Солнца и измерить температуру в его центре. Для этой цели необходимо уловить испускаемые из Солнца частицы-нейтрино, обладающие громадной проникающей способностью.

Изучение космоса за короткий срок привело к ряду открытий. До полетов спутников мы не подозревали, что наша планета окружена радиационными поясами, размеры которых примерно в десять раз превосходят размеры Земли. В начале статьи уже говорилось об изучении этого удивительного явления природы с целью обеспечения радиационной безопасности полетов в космос. Сейчас надо сказать о значении изучения радиационных поясов для физики и геофизики. Мы имеем сейчас сведения о структуре радиационных поясов и о природе частиц этих поясов. Однако теории происхождения радиационных поясов еще пока нет. Нам ясно, что около Земли работает своеобразный "космический ускоритель частиц". Возможно, его размеры значительно превосходят диаметр нашей планеты. Некоторые контуры конструкции этого ускорителя уже проясняются. Так, становится очевидным, что частицы совершают путешествия из межпланетного пространства в глубь к Земле и увеличивают при этом значительно свою энергию.

Можно не сомневаться, что путем изучения космоса удастся найти ключ к решению многих геофизических проблем.

В заключение необходимо кратко упомянуть, что уже сейчас летающие вокруг Земли спутники приносят большую пользу людям. Известны трудности, связанные с составлением прогнозов погоды. Вся Земля покрыта сетью метеорологических станций. Однако эта сеть явно недостаточна. Летающие над Землей спутники существенно дополняют сеть метеорологических станций.

Радио и телевидение играют большую роль в жизни людей. Земля окружена ионосферой. Отражаясь от ионосферы, радиоволны легко огибают Землю и обеспечивают радиосвязь между континентами. Однако для телевидения земная ионосфера слишком слаба. Радиоволны, на которых проводятся передачи телевизионных программ, беспрепятственно проходят сквозь ионосферу и уходят в межпланетное пространство. С помощью спутников над Землей можно повесить "зеркала", "отражающие" сигналы телевизионных станций.

Изложенные выше примеры показывают, какие широкие горизонты открываются в связи с освоением космоса.

Пожелаем же нашим конструкторам новых успехов в создании космических кораблей, а героическим космонавтам - новых полетов.

                                                                          С. Вернов, 
                                                         член-корреспондент АН СССР.

Одежда смелых покорителей

Для того чтобы совершать межпланетные полеты, человек обязательно должен научиться работать в космическом пространстве. При этом он должен смело покидать космический корабль. Покидать для того, чтобы по соседству с ним выполнять "в свободном от тяготения - по образному выражению К. Э. Циолковского - пространстве" различную работу.

Совершенно очевидно, что покинуть космический корабль человеку придется и тогда, когда он впервые ступит на небесные тела: Луну, Марс, Венеру... Пионеры межпланетных путешествий космонавты - инженеры, геологи, географы, врачи вынуждены будут работать в условиях среды, во многом отличной от привычной, земной.

Для сохранения жизни в крайне разреженном космическом пространстве следует обеспечить организм необходимым количеством кислорода и защитить его от опасного влияния низкого барометрического давления. С этой целью успешно применяются высотные скафандры - профессиональная одежда космонавта.

Некоторые исследователи сравнивают скафандр с миниатюрной герметической кабиной. И действительно, плотная, непроницаемая оболочка скафандра позволяет поддерживать в нем достаточно высокое давление воздуха, а в герметический шлем, надетый на голову космонавта, непрерывно поступает кислород для дыхания.

Человек в скафандре получает дополнительные возможности освоения космического пространства: он может покидать корабль, двигаться около него, выполнять работу по ремонту своего корабля, наконец, и это самое главное, он может строить, создавать новые сооружения в космосе. Однако неверно было бы думать, что скафандр - это только герметическая оболочка. Это сложное инженерное сооружение, состоящее из множества деталей и узлов, каждый из которых выполняет свою задачу.

В герметический шлем с прозрачным иллюминатором от специального кислородного прибора подается кислород для дыхания. Внутри шлема расположены микрофон и телефоны для радиосвязи с кораблем или Землей. Стекло шлема снабжено электрообогревом, препятствующим запотеванию.

Оболочки скафандра напоминают слоеный пирог: верхняя - защитная, отражающая тепловые солнечные лучи в той мере, в которой это необходимо для создания на поверхности скафандра умеренной температуры. Затем идут силовая и герметизирующая оболочки. Далее располагается своеобразное пальто - теплоизоляционная оболочка, обеспечивающая защиту человека от проникновения солнечного тепла или "холода" мирового пространства. Под ней расположены трубки и панели вентиляционной системы Они обеспечивают воздушное отопление и вентиляцию пододежного пространства скафандра. Если это пространство не вентилировать, то все тепло, выделяемое космонавтом, скопится внутри скафандра и температура тела космонавта начнет повышаться. Чтобы этого не было, под оболочки скафандра непрерывно нагнетается воздух с температурой 18 - 20°, который в дальнейшем уходит из скафандра через специальное клапанное устройство. С этим же воздухом удаляется пот, скапливающийся в подскафандровой одежде (белье).

На руках у космонавта - гермоперчатки, на ногах - специальные сапоги. В оболочках и воздуховодах скафандра расположены различные клапаны, тросы, электрические провода - таково далеко не полное описание конструкции современного космического скафандра. По типу подачи кислорода для дыхания и по способу очистки воздуха, а также вентиляции скафандры могут иметь открытую или замкнутую системы.

Открытая система предусматривает непрерывную подачу свежего воздуха или кислорода в скафандр и непрерывное удаление использованного воздуха в окружающую среду. Такого типа скафандры, называемые часто вентиляционными, впервые были успешно применены в СССР в высотных полетах еще в 30-е годы.

В первых космических полетах использовались скафандры примерно такого же типа. Их можно использовать и при кратковременных выходах космонавтов в открытое космическое пространство. Разумеется, при этом космонавт должен либо иметь при себе баллоны с необходимым запасом кислорода, либо получать его через шланги из запасов, находящихся на корабле. Естественно, эта система недостаточно экономична, хотя по конструкции она значительно проще, чем замкнутая.

При замкнутой системе в скафандрах, называемых регенерационными, использованный воздух направляется в специальные устройства; которые освобождают его от вредных примесей, в первую очередь от избыточного количества углекислоты и паров воды. Одновременно воздух обогащается кислородом и после этого, без существенных потерь, возвращается обратно в скафандр.

В конструкции регенерационного устройства предусмотрена специальная система для охлаждения воздуха, поступающего в скафандр, до определенной температуры. Регенерационное устройство занимает сравнительно небольшой объем и может размещаться, например, на спине космонавта в виде ранца. Скафандры такого типа весьма экономичны и могут позволить космонавту удаляться от корабля на длительное время.

При создании и испытании скафандров инженерам и врачам приходится думать не только о том, чтобы защитить человека от смертельной опасности вакуума. Для того чтобы завоевать "околосолнечное пространство", как говорил К. Э. Циолковский, люди должны активно действовать в нем: работать, монтировать жилые сооружения, управлять машинами и механизмами. А это значит, что космонавт, одетый в скафандр, должен работать так же свободно, как и на Земле. Решить эту проблему не так просто. Раздутый воздухом скафандр препятствует движению рук и ног, пальцы рук в перчатках становятся малоподвижными - все это затрудняет выполнение многих рабочих операций.

К. Э. Циолковский предлагал для повышения гибкости надувных конструкций применять жесткие гофрированные оболочки. В дальнейшем были изобретены и другие способы, например, герметизированные подшипники, применены новые синтетические материалы и т. д. K сожалению, при большой разнице давлений внутри скафандра и во внешней среде одни конструкторские решения не в состоянии обеспечить человеку необходимой свободы движений. На основании данных авиационной и космической медицины удалось найти пути дальнейшего снижения избыточного давления в скафандре. В силу этого движения космонавтов стали более свободными. Однако полностью избавить космонавтов от известных ограничений подвижности пока не удалось.

Поэтому в настоящее время все чаще высказывается мнение о целесообразности использования принципов биоуправления. Речь идет о создании мощных механических манипуляторов, приводимых в действие слабыми биотоками мышц человека. Подобного типа конструкции были впервые созданы в нашей стране и успешно применены при изготовлении биоуправляемых протезов рук.

Эффективное использование скафандров требует освоения их космонавтами задолго до полета. В системе подготовки и тренировки космонавтов этот вопрос имеет серьезное значение. Будущему космонавту надо не только изучить устройство скафандра для того, чтобы грамотно пользоваться им, необходимо научиться в нем жить и работать, принимать пищу, в случае надобности спать. Этой цели служат многочисленные "репетиции", во время которых космонавт на центрифуге, в барокамере и, наконец, на тренажерах, воспроизводящих картину предстоящего полета, как бы вживается в сложную обстановку, ожидающую его в космосе, и привыкает к своей необычной одежде.

Первое испытание скафандра в открытом космическом пространстве прошло успешно. Пока еще космонавт не надолго покинул корабль. Несомненно, что в дальнейшем космонавты смогут длительное время находиться и работать в открытом пространстве космоса.

                                                                          В. Малкин, 
                                                            доктор медицинских наук. 
                                                                        В. Кричагин, 
                                                                        Л. Головкин, 
                                                         кандидаты медицинских наук.

Поступь времени

Нет, не дерзость, а научное дерзание.

Именно подобные, столь редкие в истории, но настолько значительные и глубокие по цели эксперименты переносят человечество на следующую, высшую ступень в его вечном стремлении, в его неистребимой потребности понимания окружающего материального мира. Того самого материального мира, который ретрограды и реакционеры науки, культуры и морали (да, и морали!) так щедро населили богами, чертями, ангелами и душами наших предков.

Но настал день, и советский человек - Алексей Архипович Леонов вышел из космической колесницы "Восход-2" и прошагал по трассе Ильи-пророка. И, как полагается, в результате этой прогулки загрохотал гром. Но не небесный, а земной, включая радиопереполох в эфире.

Но какой! Этот гром был слышен во всех уголках планеты Земля, а его отзвуки еще долго будут раздаваться на кафедрах институтов, научно-исследовательских центров и университетов, в научных обществах всех стран. Потряс этот гром и мрачное, неуклюжее и, казалось бы, незыблемое сооружение пятигранной формы на берегу Потомака - Пентагон.

Научное дерзание, исключительное по силе замысла и по редкой смелости спокойного и уверенного выполнения. Не сочтите парадоксом, но это дерзновение было предварительно проанализировано, теоретически рассчитано и точно сформулировано в полетном задании. Дальше все зависело от искусства натренированных космонавтов, их мужества и смелости, от сознания своего долга и ответственности перед Родиной и партией за выполнение задания на глазах не только всего человечества, но, фигурально выражаясь, перед лицом планет и звезд.

Когда Алексей Леонов медленно, но уверенно показался из открытого люка шлюзовой камеры (а шлюзование неизбежно, чтобы не изменить в кабине режим давления, равного околоземному), затем вышел наружу и удалился на пять метров от борта корабля, вряд ли кто из нас сразу мог представить все угрожавшие ему опасности и трудности. Чтобы преодолеть их, космонавту потребовались предварительные тренировки, специальный защитный костюм, обеспечивающий жизнеспособность человека в космической среде, наконец, руководство командира в лице Павла Ивановича Беляева. Все это позволило Леонову выполнить уникальную программу, несмотря на условия невесомости, низкую температуру, беспощадные солнечные излучения, не смягченные "фильтром" атмосферной оболочки Земли, и, подобно аквалангисту, питаться кислородом из специальной системы.

Зачарованные необычной картиной, мы не могли сразу осознать тех грандиозных последствий, путь к которым открыл "один из стаи славных". Начиная от гениальных научных предвидений Циолковского относительно стыкования и сборки в космосе платформ, которые затем будут служить стартовыми площадками для последующего углубления в сторону Луны или иных планет, до самых невероятных гаданий романистов-фантастов.

Эксперимент сам по себе явился почти фантастическим.

Однако немного погодя, когда ослабло первое впечатление, невольно возник в памяти один эпизод из истории техники.

Конечно, выход из корпуса погруженной подводной лодки через специальный шлюз в глубину моря ни в какое сравнение не может идти с тем, свидетелями чего мы благодаря телевидению явились 18 марта. Но все же методические эксперименты по освоению гидросферы нашей планеты напоминают и работу исследователей морских глубин.

Так вот, американский изобретатель и бизнесмен Симон Лэк на рубеже нашего века упорно занимался конструкциями подводных лодок. Однако морское ведомство США отказало в финансировании его экспериментов. Тогда друзья Лэка и те из дельцов, которые видели дальше чиновников, стали собирать деньги по подписке. Для того чтобы заинтересовать бизнесменов и заставить их раскошелиться, в модели подводной лодки Лэка была устроена шлюзовая камера, позволявшая водолазу в скафандре выходить из погруженного подводного корабля.

Рекламные плакаты, изображавшие лодку и вышедшего из ее брюха человека, указывали, что лодка Лэка предназначена для ловли жемчуга, подъема сокровищ с затонувших кораблей и спасательных работ. Только после этого изобретением заинтересовались и другие морские державы.

Добившись признания в 1899 году, Лэк сразу же перешел к проектированию подводной лодки для чисто военных целей. Так родился в 1903 году "Протектор". В дальнейшем Лэк строил для США и других империалистических стран свои "Протекторы" уже без подобных шлюзов в днищах лодок. Ловля жемчуга была забыта.

Ни "Восход-2", ни его конструкторы, ни советская космонавтика не нуждались в рекламных изобретениях. Но, выйдя из шлюзовой камеры, космонавт Леонов нашел больше, чем все жемчуга мира. Нашел не для себя и не только для нас и советского народа.

Он шагнул в космос для науки, для всего прогрессивного человечества.

                                                                          И. Исаков, 
                                              член-корреспондент Академии наук СССР, 
                                                     адмирал флота Советского Союза.

Радиационный барьер

Все живые существа - микроорганизмы, растения, животные и люди постоянно испытывают воздействие различных видов лучевой энергии, часть из них в небольших дозах необходима для развития и существования организма, часть наносит ему больший или меньший вред. Источником самых мощных из приходящих на Землю излучений является Солнце.

В природе, кроме световых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, существуют лучи высоких энергий, которые образуются при распаде ядер. К ним относятся альфа-лучи, представляющие собой поток ядер атомов гелия, бета-лучи - поток электронов, электромагнитные гамма-лучи, испускаемые атомными ядрами.

Всем этим видам излучений и космическим лучам присуще одно общее свойство: при взаимодействии с любым веществом они вызывают образование электрически заряженных частиц - ионов. Отсюда и их название: ионизирующее излучение.

Все ткани нашего тела способны поглощать энергию радиации, которая преобразуется в организме в энергию химических реакций или тепло.

Ионизирующая радиация в определенных дозах и при определенной интенсивности (мощности дозы) действует губительно на любые живые существа. Правда, степень чувствительности биологических объектов к радиации колеблется в очень больших пределах. Так, например, для человека (если его не лечить) смертельная доза облучения равна 400 - 600 рентген (рентген - единица измерения. 1 рентген в 1 см3 воздуха при нормальном барометрическом давлении и нормальной температуре образует около 2 миллиардов пар ионов), а кролик умирает при 800 - 1000 рентген; чтобы вызвать гибель простейшего одноклеточного организма - инфузории .(туфельки), нужны дозы радиации в пределах 350000 - 600000 рентген.

Космическая радиация была открыта в самом начале нашего века. В обычных условиях она не представляет существенной опасности для людей, так как их надежно защищает атмосфера и магнитное поле Земли. Однако космонавты, находящиеся в космическом корабле вне земной атмосферы, лишены этой мощной естественной защиты.

Следует сказать, что еще не так давно (до 1958 года) большинство ученых считало, что космическая радиация не опасна для полета человека в космическом пространстве. Однако современные данные, полученные с помощью высотных шаров-зондов, космических ракет и спутников Земли, позволяют уже сейчас оценить размеры радиационной опасности, с которой неизбежно встретятся космонавты, особенно при длительных межпланетных перелетах. Радиация превратилась в основной фактор, влияющий на вес и конструкцию корабля, она будет одним из главных препятствий, стоящих на пути освоения космического пространства.

Наибольшую опасность для космонавтов представляют потоки ионизирующей радиации, возникающие в результате так называемых хромосферных вспышек на Солнце. В основном это излучение состоит из протонов. Интенсивность радиации в период вспышки за пределами магнитного поля Земли может повышаться в несколько тысяч раз. Частота возникновения солнечных вспышек связана с активностью Солнца и числом солнечных пятен. В период максимальной солнечной активности в течение года происходит 5 - 12 вспышек, и продолжаются они несколько десятков часов. При этом время нарастания радиации длится несколько минут, а затем происходит постепенный ее спад. В период минимума солнечной активности частота таких вспышек уменьшается. Большие вспышки происходят 1 - 2 раза за 5 лет.

В период, предшествовавший полету людей в космическое пространство, советскими учеными велись интенсивные исследования по оценке радиационной опасности и разработке мер защиты космонавтов от вредного действия космических излучений. Многочисленные биологические эксперименты, проведенные на высотных шарах, космических ракетах и искусственных спутниках Земли, а также полеты советских и американских космонавтов показали, что кратковременные полеты на орбитах, проходящих ниже радиационных поясов, при отсутствии солнечных вспышек безопасны в радиационном отношении.

Доза, получаемая космонавтами, которые находились под защитой корпуса корабля, составляла 10 - 15 миллиардов в сутки, это соответствует недельной норме облучения лиц, постоянно работающих в условиях действия ионизирующих излучений, и во много раз ниже предельно допустимого уровня облучения, предусмотренного для космонавтов.

В случае кратковременного выхода космонавта из кабины корабля в космическое пространство в специальном скафандре ниже радиационных поясов и при спокойном состоянии Солнца получаемая космонавтом доза космической радиации увеличивается незначительно. Это связано с тем, что стенки корабля практически не поглощают высокоэнергичных частиц первичного космического излучения, а электроны дают несущественный вклад в дозу.

Для предотвращения радиационной опасности, обусловленной солнечной вспышкой, создана специальная служба прогнозирования (предсказания) солнечной радиации. Сеть астрофизических обсерваторий, расположенных в различных пунктах территории Советского Союза, проводит непрерывные наблюдения за состоянием Солнца, как перед полетом, так и во время полета.

Одновременно в верхних широтах с помощью аппаратуры, установленной на шарах-зондах, производятся систематические измерения интенсивности ионизирующего излучения в верхних слоях атмосферы (до 30 км).

На борту космических кораблей устанавливается совершенная контрольно-дозиметрическая аппаратура, информация с которой по телеметрическим каналам связи непрерывно поступает на Землю. Для научно-исследовательских целей, а также для контроля уровня радиации космонавты снабжаются еще и несколькими видами индивидуальных дозиметров.

Кроме того, в кабине космического корабля были размещены: лизогенные бактерии, раковые клетки, традесканция, семена сосны и ряд других биологических объектов. Эти объекты снабжены своими дозиметрами. Включение таких объектов в полет, с одной стороны, имеет целью дополнительный контроль над действием космической радиации в комплексе с другими факторами полета, а с другой - проведение специальных радиобиологических экспериментов.

В случае резкого ухудшения радиационной обстановки космонавты могли воспользоваться специальными радиозащитными химическими препаратами. И, наконец, на тот случай, если бы уровень радиации в космическом пространстве повысился до опасного для здоровья космонавтов предела, была предусмотрена экстренная посадка корабля на Землю.

                                                                        Ю. Волынкин, 
                                               генерал-лейтенант медицинской службы; 
                                                                        П. Саксонов, 
                                                            доктор медицинских наук; 
                                                                          Н. Добров, 
                                                          кандидат медицинских наук.

Лицом к лицу

Металл обшивки корабля, стекла иллюминатора - до сих пор этот барьер неизменно отделял космонавта от бездны Вселенной. И вот теперь космонавт А. Леонов впервые лицом к лицу встретился с космосом.

Через какие внутренние "препятствия" должен перешагнуть человек, чтобы выйти из "земного убежища" в пространство? Какие качества он должен воспитать в себе, чтобы стать, например, монтажником будущих орбитальных станций? С этими вопросами корреспондент "Известий" Б. Коновалов обратился к доктору медицинских наук Ф. Д. Горбову.

Чтобы стать покорителем Вселенной, необходимо учиться, учиться и учиться

Представьте себе человека, который стоит на краю пропасти и должен шагнуть вниз, говорит Федор Дмитриевич. Страшно? Да, страшно, потому что появляется ощущение огромной высоты и возникает картина падения.

А теперь вообразите, что тот же человек прыгает в пропасть с парашютом или какими-то крыльями, одним словом, это прыжок с известной гарантией безопасности. Однако, чтобы решиться и на такой прыжок, человек должен обладать "пространственной смелостью". Это особый вид смелости. Я знал многих людей, которые не теряли присутствия духа в самых сложных фронтовых "передрягах", но не могли нырнуть вниз головой, боялись высоты, пугались, как только исчезала под ними опора.

Человек, решивший стать космонавтом, должен обладать "пространственной смелостью". Это одна из причин, в силу которых на первых порах отбирали в космонавты только летчиков, парашютистов.

Не стоит думать, что это качество очень уж необычное. Его можно воспитать в себе. Правда, конечно, лучше начинать с детства. Прыжки в воду, парашютный спорт, акробатика, прыжки С трамплина, альпинизм - одним словом, все виды спорта, связанные с нагрузкой на органы равновесия, с отрывом от площади опоры, развивают пространственную смелость.

Спорт - спутник космонавтов

Но даже самому "пространственно смелому" человеку необходимо специально готовиться к полету и тем более к выходу в "открытый космос".

Существует такое понятие - "схема тела". Под этим подразумевается обобщенное представление, которое есть у любого человека, о своем теле, его габаритах, форме и границах с окружающей средой, его ориентации в пространстве в каждый данный момент. Одежда, обувь человека тоже входят в "схему тела". Известный летчик Маресьев благодаря упорному труду сумел включить в эту "схему тела" протезы и снова стал летать. Космонавт включает в "схему тела" скафандр и корабль. Это процесс нелегкий и творческий.

До сих пор схема "человек - корабль - окружающее пространство", возникавшая при полете у космонавтов, не очень отличалась от того, что мы испытываем в салоне реактивного лайнера. Когда бортпроводница объявляет: "Летим на высоте девять тысяч метров", у вас не возникает ощущения громадности этой высоты, нет чувства пропасти под ногами. Просто внизу очень маленькие дома и "игрушечные" квадратики полей. Над всем преобладает "навигационное чувство" - полет к месту назначения.

Это же "навигационное чувство", пожалуй, было главным в схеме "человек - корабль - окружающее пространство" вовремя полетов космонавтов. Обычно, когда космонавты смотрели в иллюминаторы и на приборы, у них было четкое ощущение поступательного передвижения в пространстве. Вращение корабля, когда оно возникало, практически не воспринималось. Когда же по программе космонавт закрывал глаза, на короткое время это ощущение передвижения в пространстве исчезало. На первый план выдвигалось вращение корабля.

При выходе в космос уже сложившаяся схема "человек - пространство" отпадает. Летчик-космонавт А. А, Леонов находился в положении, когда корабль для него был как бы планетой.

Вы знаете, в обычной обстановке человек даже не задумывается, какую огромную работу он совершает, поддерживая равновесие, координируя движения, правильно воспринимая окружающее пространство. Разве вы, например, замечаете, что у вас работают шейные мышцы, когда вы смотрите телевизионную передачу?

При свободном плавании в космосе отсутствие площади опоры еще не означает исчезновения рефлексов опоры. И преодоление этих защитных рефлексов требует больших усилий от космонавта.

Уж если туфли на высоких каблуках в привычных земных условиях требуют известных усилий для их освоения, то легко себе представить, насколько сложную задачу решает космонавт в условиях невесомости и свободного "плавания" в космосе.

Если в специальном эксперименте поставить человека на шатающуюся плоскость, то ответная реакция будет выражаться г. нарастающей общей мышечной напряженности, особенно в мышцах ног, корпуса, непосредственно участвующих в "игре" по поддержанию равновесия. Интересно, что в этой ситуации неустойчивого равновесия у человека развивается "хватательный рефлекс", увеличивается сила кисти. Именно этим объясняется то, что некоторые парашютисты, когда им дают перед прыжком выжать динамометр, показывают просто феноменальные результаты. Они мысленно видят будущий прыжок, и это сказывается на их состоянии. Известно, что реакция летчика на ощущение падения или неустойчивости выражается в "зажиме ручки управления". Это тот же хватательный рефлекс. Если в эксперименте человеку дается возможность не только балансировать на шаткой опоре, но и с помощью ручки "успокаивать" ее колебания, то датчики показывают, что сдавливание ручки возрастает по мере увеличения шаткости.

У летчиков часто наблюдаются иллюзии перевернутого положения. Это тоже связано с бессознательной мышечной напряженностью. Собственно, механизм этого эффекта можно легко понять... в троллейбусе. Ведь обычно никто не осознает, что если на вас нажимают, то вы бессознательно отжимаетесь. Попробуйте резко отстраниться от человека, на которого вы только что нажимали, он упадет на вас. Человек автоматически развивает противодействие и "по инерции" поддерживает его. Точно так же в самолете, если мышечная реакция противодействия "застрянет", то у вас ощущение полета вверх колесами останется, хотя на самом деле самолет давно летит в нормальном положении. Подобные иллюзии возникают, как известно, и во время космических полетов.

Лучший метод предупреждения пространственных нарушений - тренировка. Например, акробатика или парашютный спорт воспитывает пространственную память на собственные движения. И конечно, очень важно предварительно представить себе будущие условия полета и свои действия, так сказать мысленно "проиграть" полет. Привычка и тренировка делают человека хозяином своего двигательного аппарата.

В целом можно сказать, что пребывание и деятельность человека в определенном пространстве связаны с "пространственной напряженностью". Мы приводили несколько примеров, когда она выражается в мышечной напряженности. Но это ощущение "пространственной напряженности" может иметь и более тонкий характер. Самостоятельное значение имеет пространственная напряженность, возникающая от тесного соседства с другими людьми.

В экспериментах, имитирующих условия длительного пребывания людей в замкнутом пространстве резко ограниченного объема, было установлено, что "фактор скученности" имеет существенное значение. Теснота приводит в известной мере к снижению работоспособности и повышенной раздражительности участников эксперимента. Очевидно, есть некая пространственная зона, которая необходима каждому человеку при длительном соседстве других лиц. Эта зона, подобная "территориальным водам" государств, является важной добавкой к территории, охватываемой "схемой тела".

Эти вопросы только еще встают на повестку дня, но с уверенностью можно сказать, что они будут интенсивно развиваться в самом ближайшем будущем. При решении проблемы длительных космических путешествий надо будет думать об удобстве и комфортабельности условий отдыха и работы космонавтов, о возможности их изменения и приспособления даже и к индивидуальным желаниям членов экипажа.