Василий Лесников - Пилотируемый космический полет
Космонавты получили возможность изменять высоту орбиты уже не только за счет двигателей «Прогресса», но и собственными двигателями станции. Впервые была осуществлена дозаправка топливом.
Впервые космонавты помылись в космическом душе. И, хот разрешенный запас воды на одну помывку был строго ограничен, да и сама процедура предусматривалась раз в месяц, все же она значительно облегчила работу космонавтов на станции.
Значительному снижению психологической нагрузки на экипажи способствовало и появление двухсторонней телевизионной связи борт – Земля. Космонавты теперь могли видеть членов своих семей во время сеансов связи, разговаривать с ними, встречаться с любимыми артистами.
Пора, наверное, рассказать и об основных принципах конструкции орбитальных станций и модулей.
Все они имели одну и ту же конструкцию корпуса, который состоял из последовательно соединенных переходного отсека, рабочего отсека и агрегатного отсека.
Первый стыковочный узел располагался на переходном отсеке, второй – на агрегатном. В местах соединения отсеки имели герметичные люки, а через люки стыковочных узлов осуществлялся проход в транспортный корабль.
Переходный отсек станции «Салют-6» имел дополнительный люк для выхода в открытый космос. Именно этим люком воспользовались В. Ляхов и В. Рюмин во время своего аварийного выхода для отделения антенны радиотелескопа от агрегатного отсека станции. Имея многометровые габариты, антенна закрывала доступ кораблям к стыковочному узлу со стороны агрегатного отсека, что практически на 50 % сокращало программу будущих исследований на станции. Операция была успешно завершена, а станция продолжила нормальную работу на длительное время.
Все изменения на станциях касались практически лишь внутренней компановки станции на принципах микроминиатюризации и более рациональному расположению оборудования и аппаратуры.
Общий вес станции 18,9 тонны. Доставленное на борт станции научное оборудование достигало в весе 2,5 тонн. Наибольший объем станции 82,5 кубометра, из которых свободный объем для экипажа составлял 47 кубометров. Наименьший диаметр у переходного отсека 2 метра. Общая длина 15 метров. Площадь панелей трех солнечных батарей составляла 60 квадратных метра, с размахом 16,5 метров. В дальнейшем все солнечные батареи станции «Салют-7» наращивались во время выходов космонавтов в открытый космос, что значительно повысило энерговооруженность станции и позволило проводить более энергоемкие эксперименты.
Станция «Мир» сохранила от своей предшественницы лишь габаритные размеры рабочего и агрегатного отсеков.
Переходный отсек стал шарообразным и имел в своем составе вместо одного 5 стыковочных узлов – один по центральной оси станции и остальные перпендикулярно к ней и разнесены друг от друга на 90 градусов. К каждому стыковочному узлу может быть пристыкован специальный модуль, по размерам соизмеримый со станцией.
Каждый модуль имеет свое назначение – для медицинских исследований, для технологических экспериментов и так далее.
Нужно сказать, что сложности динамики не позволяют осуществить стыковку с другим аппаратом сразу со стороны боковых узлов. Поэтому модули стыкуются сначала с основным узлом, а затем мощным манипулятором переставляются на их основное место.
Главная особенность работы космонавтов на орбите связана с невесомостью. Она характеризует такое состояние человека, при котором у него возникает эффект потери веса. Она является одним из наиболее важных факторов, влияющих на возможность плодотворной деятельности человека в космическом пространстве.
Наиболее сильная реакция человеческого организма на невесомость проявляется в начальный острый период адаптации к длительной невесомости. Его продолжительность в зависимости от индивидуальных особенностей организма космонавта колеблется в пределах от одного дня до семи и более суток.
Вес человека определяется силой земного притяжения и центробежной силой от вращения человека вместе с поверхностью Земли вокруг ее собственной оси.
Так как сила притяжения Земли обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра Земли до ее поверхности, то в районе полюсов она выражена сильнее. Известно ведь, что Земля сплюснута у полюсов и человек, находящийся на полюсе, располагается ближе к центру Земли, чем тот, кто находится у экватора.
В то же время центробежная сила, направление которой противоположно силе земного притяжения, оказывается у экватора значительно больше по величине, чем вес того же тела на полюсе. Разница приблизительно в 5 %. Поэтому и космодромы стараются по возможности располагать поближе к экватору, так как требуется меньшее тяговое усилие ракет при том же полезном грузе.
Полный эффект невесомости можно получить, если поместить человека на расстояние 37000 километров над поверхностью Земли. Или в поезде, движущемуся со скоростью 8000 километров в час по экватору, или спуститься в колодец глубиной 6370 метров.
Реально невесомость наступает в космическом корабле сразу после прекращения работы двигателей при переходе к орбитальному полету. И сразу же для всех органов человека наступает период, характеризующийся чрезвычайно необычными условиями функционирования.
Ориентировка человека в пространстве обеспечивается благодаря деятельности вестибулярного аппарата, зрительного и слухового восприятия, а также информации, поступающих от чувствительных нервных окончаний кожи, сухожилий и мышц.
Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе и представляет собой отолитов прибор. Дно небольшой полости покрыто нервными чувствительными клетками, снабженными волосками, на которых как бы лежат в студенистой жидкости небольшие кристаллики солей кальция, называемых отолитами. Изменение положения головы приводит к изменению положения отолитов, и к изменению давления на нервные клетки, вызывая их возбуждение. Далее информация поступает в центральную нервную систему человека.
В состоянии невесомости отолиты прекращают давление на нервные окончания и, беспорядочно передвигаясь, так же беспорядочно воздействуют и на нервные окончания клеток.
Кожа, сухожилия, мышцы, помогавшие в земных условиях уточнить положение тела, в невесомости лишь указывают степень воздействия на тело того или иного усилия. Но они никак не подсказывают – вниз или вверх головой находится человек по отношению к Земле.
Единственным сигналом, правильно информирующим человека о положении в пространстве в данной ситуации, остается зрение. Вернее, зрение быстрее других органов приспосабливается к новым условиям. У некоторых людей в первые секунды невесомости возникают иллюзорные представления об окружающей среде, предметах, появляется чувство перевернутости, хотя на самом деле человек не менял положения своего тела. Это состояние быстро проходит, и зрение остается самым надежным и достоверным из всех органов чувств человека в невесомости. Если же человек в невесомости закроет глаза, то он полностью потеряет представление о своем положении в пространстве.
Невесомость значительно меняет и условия работы сердца. В земных условиях оно качает кровь вверх, питая кровеносные сосуды головного мозга. Вниз кровь перемещается за счет того, что существует земное притяжения, то есть за счет гидростатического давления.
В невесомости сердце продолжает свою работу, увеличивает кровяное давление, но вниз кровь не идет, так как отсутствует сила земного тяготения. В результате кровяное давление в сосудах головного мозга, особенно в начальный период появления невесомости, значительно повышается.
Внешне эти изменения в организме человека проявляются в появлении бледности лица, его одутловатости (лицо как бы распухает), изменении пульса, появлении тошноты и позывам к рвоте.
Однако есть определенные различия во взаимодействии человека с невесомостью при работе внутри космического аппарата и вне его.
Внутри космического аппарата (корабля или станции) космонавты обычно работают без скафандров, в привычной газовой атмосфере, в удобной одежде, при относительно большом просторе для свободных перемещений и при нормальном атмосферном давлении. Различать влияние невесомости на разных людей в этом случае можно разве что по времени их адаптации к условиям невесомости.
Общим для всех космонавтов является эмоциональный взрыв чувств восхищения, радости, необычности происходящего, порой даже ощущение нереальности происходящего с человеком в космическом полете.
Процесс адаптации (привыкания) организма человека к невесомости ученые делят на три фазы. В течение 1–3 суток человек частично привыкает к невесомости. В течение 4–5 суток он уже относительно устойчиво работает в условиях невесомости.
По мере дальнейшего привыкания космонавтов к невесомости их действия становятся все увереннее и увереннее. Появляется спокойствие и, четкость в движениях. Начинается период полной работоспособности. Как заявляли многие космонавты, через месяц работы на орбите они полностью входят в режим работы и могут выполнять любую по сложности научную программу или эксперимент.
