Мэри Роуч - Обратная сторона космонавтики
Но все это очень сложная задача. Любая система аварийного покидания корабля рассчитана на определенную скорость и высоту. Катапультирующие кресла, к примеру, сработают лишь на первых 8-10 секундах после запуска корабля или самолета, то есть пока сила динамического давления – результат взаимодействия плотности воздуха и создающей скорость силы ветра – не достигнет смертельного для человека уровня. Система катапультирования должна быстро выбросить астронавта на достаточное от корабля расстояние, чтобы не допустить удара о какую-нибудь его выступающую часть или избежать опасности быть затянутым в огненный шар, возникающий в момент взрыва ракеты. Новейшие аварийные системы покидания космического корабля предусматривают использование длинной штанги, к которой астронавты могут прицепиться крюком, выбираясь наружу, чтобы выскользнуть, не ударившись о крыло шаттла. Вышедший на пенсию инженер и историк космонавтики Терри Сандей отмечает, однако, что это сработает только в том случае, если шаттл будет лететь спокойно и ровно. «А в таком случае крюки и вовсе не нужны», – заключает он.
И все же выжить в условиях колоссальной скорости и высокой температуры по-прежнему очень сложно. Российское космическое агентство провело недавно испытание прототипа системы спасение экипажа путем торможения надувным баллоном и парашютом (ее называют ballute – от balloon и parachute). Теплозащитный экран на передней поверхности устройства защищает терпящего бедствие астронавта и своей широкой поверхностью тормозит его до такой скорости, чтобы в действие могла вступить многоступенчатая парашютная система, позволяющая совершить безопасное приземление. Но никто не испытывал это приспособление в реальной ситуации – при прыжке прямо из космоса. Подобным же образом на парашютах можно опустить на землю и всю капсулу или какую-то ее часть. (Сегодня в качестве аварийной спасательной капсулы для МКС НАСА планирует использовать «Орион»). Но парашюты достаточно тяжелые, а значит, и их использование обойдется недешево для запуска ракеты, а в случае с космическими капсулами процесс отделения отсека с экипажем от остальной части корабля может сопровождаться серьезными техническими осложнениями. Кроме того, парашюту понадобится его собственная теплоизоляция, чтобы предотвратить плавление при входе в атмосферу, что опять же доставит некоторые трудности.
Ну а что насчет пассажиров самолетов? Можно ли в случае необходимости выпрыгнуть из истребителя с парашютом за плечами и остаться живым? Если не принимать в расчет вопросы перевеса и стоимости, почему авиалайнеры не снабжены переносными кислородными баллонами и сложенными под сидениями парашютами? Причин тому много. Пожалуй, настало самое время поговорить о воздушных потоках и гипоксии.
В середине шкалы Бофорта скорость ветра равняется 4050 км/ч. «При таком ветре сложно держать зонтик открытым, – с небольшим налетом театральности говорится у Бофорта. Верхняя граница шкалы – ураган – приравнивается к скорости ветра в 120–300 км/ч. Вот и все, на что способна эта природная стихия. Но именно там, где кончается шкала Бофорта, и начинаются исследования воздушных потоков. Воздушный поток – это не погодное состояние. Это когда не ветер дует на вас, а вы врезаетесь в его течение, будь то при прыжке с парашютом или катапультировании с космического корабля.
При движении на обычной для частного самолета скорости в 220–300 км/ч эффект от воздействия воздушного потока будет в основном косметическим: щеки покрепче прижмутся к скулам и станут выглядеть молодо и подтянуто, а все лицо будет говорить о том, что вы только что сделали подтяжку кожи. Я знаю это из собственных отвратительных фотографий, которые были сделаны в Скай-Венчер, а также из статьи газеты «Авиационная медицина» за 1949 год. В последней была помещена фотография некоего Дж. Л., довольно симпатичного мужчины. На другом снимке этому же мужчине в лицо направляют воздушный поток со скоростью 440 км/ч, отчего его губы растягиваются, а десны выставляются на всеобщее обозрение, и в целом он смахивает на возбужденного и готового закричать верблюда.
На скорости в 560 км/ч происходит деформация носового хряща и подергивание кожи. «Многочисленные волны начинаются у уголка рта. и расходятся дальше по лицу, пока наконец не обрываются на подергивающемся ухе». Да, зонтиком при таком ветерке уж точно не воспользуешься. А на еще более высокой скорости сила динамического давления может стать причиной, как было осторожно сказано в том номере «Авиационной медицины», «перенатяжения тканей организма».
Средняя эксплуатационная скорость трансконтинентального лайнера составляет от 800 до 1000 км/ч. Тут уж с парашютом лучше не прыгать. Как сказал Дэн Фулгам, «слишком большой риск». Воздушный поток, движущийся со скоростью 400 км/ч, легко может сдуть кислородную маску с вашего лица, а со скоростью 600 км/ч – даже сорвать шлем, как это и случилось с Билом Уивером, вторым пилотом «SR-71». Щиток его шлема поднялся и встал, словно парус, отчего голову сильно задрало назад, и шея просто сломалась о горловое кольцо. Набегающий же напор воздуха со скоростью как минимум в 800 км/ч при попадании в трахею легко нарушит целостность вашей дыхательной системы. В работе Джона Пола Стэппа есть упоминание о неком пилоте, которого катапультировало из истребителя, двигавшегося со скоростью почти 1000 км/ч. Воздушный поток поднял его надгортанник и надул его желудок воздухом, словно резиновый мячик для плаванья. (Что в какой-то степени дало ему преимущество при приземлении на воду. «Почти три литра воздуха в желудке создали своеобразный спасательный жилет, который он был просто не в состоянии надуть самостоятельно», – писал Стэпп.)
При движении на сверхзвуковой скорости вашему организму придется испытать такую силу динамического давления, от которой буквально сотрясаются экспериментальные самолеты. Дэн Фулгам тоже слышал о пилоте, которому пришлось покинуть самолет при движении со скоростью в 1000 км/ч. «Катапультируемые кресла, помимо всего прочего, снабжены еще и металлическими крылышками с обеих сторон спинки, которые должны удерживать голову от болтания из стороны в сторону, – рассказал он мне. – Но при аутопсии медики обнаруживали, что мозг пилотов превращался просто в кашу в результате чудовищных ударов об эти самые пластинки». Поэтому летчики-истребители до последнего не покидают самолет, стараясь по возможности снизить его скорость, силу динамического давления и увеличить тем самым свои шансы на спасение. У компании Red Bull действительно есть причины для волнения за Баумгартнера: когда он приблизится к сверхзвуковой скорости или превысит ее, спортсмена может просто до смерти затрясти в костюме.
Мгновенным и страшным последствием погружения в разреженный воздух является недостаток кислорода. Уже на высоте 10 километров человек сохраняет «активное сознание» лишь 30–60 секунд. И в таком состоянии хочется как можно скорее добраться до аварийного выхода. Я даже могу вам рассказать, на что похожи последние мгновения активного сознания. Перед параболическим полетом, о котором я говорила в пятой главе, мы со студентами посетили семинар НАСА по аэрокосмической психологии, в котором упоминалась и гипоксия (кислородная недостаточность), а также проводилась демонстрация этого явления в высотной камере Центра космических исследований им. Джонсона. Выкачивая воздух их барокамеры, можно создать подобие атмосферы любой высоты вплоть до полного вакуума – этакую коробку с мини-космосом внутри. Сотрудники космического агентства используют эти камеры для проверки скафандров и прочего оборудования, которое предназначено для использования в открытом космосе.
Буквально через минуту после дыхания без кислородной маски на высоте семи с половиной километров – где у человека есть от двух до пяти минут, прежде чем он потеряет сознание, – нас попросили выполнить несколько задач на проверку мышления. Одна из задач гласила: «Отнимите 20 от года своего рождения». Я чувствовала себя прекрасно, но помню, как задумалась над этим вопросом, не знала, что ответить, и просто перешла к следующему. Одним из последних был вопрос о том, что пропагандирует НАСА. Ну, тут уж я точно знала, что сказать, хотя, как оказалось, в графе ответа у меня стояла просто буква «Н».
Но куда больше вам понадобится удача, чем простая способность сохранять активное сознание, ведь в случае аварии 400 других объятых паникой пассажиров прыгнут с парашютом вместе с вами, а значит, создадут серьезную опасность их спутывания. Так что, если есть такая возможность, нужно как можно дольше оставаться на борту самолета, пока тот не сбросит скорость до уровня, прыгая при котором, вы действительно имеете шансы выжить. При прыжке возможно ощущение боли, но ничего серьезного в этом нет. Когда человек находится на большой высоте, где атмосферное давление намного ниже привычного, находящийся внутри тела воздух расширяется и требует больше пространства. Если в зубе есть незапломбированная дырка, то воздух в ней может создавать довольно сильное болевое ощущение, надавливая на зубной нерв. Нечто подобно можно ощутить и в пазушной полости – особенно если она переполнена. Даже находящийся в спинномозговой жидкости газ расширяется из-за низкого давления. А если бы у меня в черепе оказалась дырка, то ребята, которые были вместе со мной в той высотной камере, увидели бы, как мой мозг просто выплывает у меня из головы[84]. Проще всего разрежение газов наблюдать на примере желудочно-кишечного тракта. Так, на высоте 7500 метров содержащийся в желудке воздух увеличивается в объеме втрое. «Давайте, палите», – говорил нам инструктор, будто одиннадцать студентов только и ждали его разрешения.
