Марек Корейво - На космическом корабле
Ученые начали опыты с людьми, с целью убедиться, как повлияет на организм дыхание чистым кислородом при сниженном давлении.
Опыты производились с пилотами реактивных самолетов, в группах по два человека. Их помещали в барокамеру, из которой выкачивали воздух, создавая вакуум. Все это время люди дышали через кислородные маски.
После серии опытов, длительностью в несколько часов и даже дней, выяснилось, что человеческий организм в общем удовлетворительно переносит «подъем» в барокамере.
Люди находились в барокамере в течение 17 суток при давлении около 1/5 нормального, то есть при таком, которое господствует на высоте около 11 километров. Все пилоты, подвергавшиеся опытам (в количестве 8 в двух группах), несмотря на весьма необыкновенные условия, выдержали опыт до конца, причем врачи, тщательно обследовавшие организмы пилотов, не обнаружили каких-либо неблагоприятных отклонений от нормы. Все же без неприятных ощущений не обошлось. Почти все пилоты, проходившие опыт, страдали расстройствами, типичными для кислородного отравления, ощущали боль в груди, ушах, зубах, мускулах. Они ощущали усталость, тошноту, нарушение зрительных восприятий. Однако, все эти симптомы полностью исчезали в течение 7—10 дней после выхода из барокамеры.
Какие же выводы можно сделать из этого? Во время короткого космического путешествия, например на Луну и обратно, экипаж космического корабля может спокойно находиться в условиях низкого давления и дышать чистым кислородом. Если при этом члены экипажа пройдут специальную подготовку, то они смогут избежать неприятных последствий пребывания в условиях космического полета. Снижение давления в кабине космического корабля даст немалую техническую выгоду, так как позволит уменьшить толщину стальных стенок корабля и тем самым значительно снизить его вес. Однако, нам представляется, что следует искать другое решение. Длительное пребывание в кабине космического корабля и без усложнений, связанных с уменьшением давления и снабжением кислородом, создает множество трудностей для человеческого организма и вряд ли стоит их усугублять.
Будущим космонавтам необходимо создать все условия для нормального, длительного пребывания в кабине корабля, которые облегчили бы сохранение психического и физического здоровья на самом высоком уровне. Проблема давления внутри кабины корабля должна решаться с учетом создания космонавтам максимальных удобств.
Пока же, учитывая краткость путешествия на Луну, усилия конструкторов и физиологов направлены на создание наиболее совершенного скафандра для защиты космонавтов от всех враждебных человеку факторов, встречающихся в космическом пространстве.
ПОД НЕПРЕРЫВНЫМ ОБСТРЕЛОМ
— Ты принял антирадиационные таблетки? — спросил профессор Янчар, повернувшись к своему восемнадцатилетнему сыну, Збигневу. — Мы уже прошли внутренний пояс радиации, причем прошли вполне благополучно, и через несколько минут войдем в наружный пояс. Там нас подстерегает большая опасность.
— Да, папа! Я принял все таблетки точно по рецепту три раза в день: сначала розовые, потом белые и наконец оранжевые. Думаю, что я уже прекрасно защищен. Да, ты ведь обещал мне рассказать подробно об опасностях космического излучения. Есть у тебя немного времени?
— Хорошо. Подожди, пока я передам вахту товарищу, тогда мы побеседуем спокойно.
После того, как второй космонавт занял кресло у пульта управления, профессор Янчар, присев рядом с сыном, снял очки и после небольшого отдыха начал свой рассказ.
— Я полагаю, что перед полетом ты проштудировал необходимые материалы, находящиеся в нашей библиотеке, поэтому я сразу перейду к существу вопроса. Мы знаем, что космическое излучение непрерывным потоком заливает нашу планету. Ручьи, реки, вернее целые океаны космических лучей несутся к Земле от Солнца и других звезд нашей Галактики. Мы постоянно находимся как бы под обстрелом из космоса. Хотя мы называем этот обстрел излучением, но оно значительно отличается от светового. Космические лучи — это поток частиц, несущихся с фантастической скоростью, в десять тысяч раз большей, чем скорость нашего межпланетного космического корабля. Частицы эти — не что иное, как атомные ядра (или их части) легчайших газов, водорода и гелия. Именно из них состоит основная масса потока, то есть 85–90 процентов; остальные — это атомные ядра более тяжелых элементов.
— Каковы размеры этих частиц?
— Если бы я стал приводить цифры, какие-нибудь миллиардные, или триллионные части микрона, это ничего не дало бы твоему воображению. Я попытаюсь показать размеры космических частичек более наглядно. Представим себе, что частичка космического излучения увеличилась до размеров зернышка песка. Так вот, если бы все, находящееся на земле, увеличилось в той же пропорции, то настоящая песчинка увеличилась бы до размеров земного шара. Скорость, с какой несутся частички космического излучения в пространстве, придает им колоссальную энергию; чтобы ее представить, необходимо опять-таки обратиться к сравнению. Ученые строят гигантские ускорители, в которых частички разгоняются до очень больших скоростей. Уже несколько лет в Дубне под Москвой работает огромный ускоритель, сообщающий энергию 10 миллиардов электрон-вольт; второй ускоритель — в Швейцарии — дает 29 миллиардов, третий — в Брукхейвене (США) — 23 миллиарда. Кроме того в Америке проектируется еще более мощный ускоритель.[1]
Однако, существующие на Земле ускорители и даже те, которые намечено построить в ближайшем будущем, не могут идти ни в какое сравнение с мощностью естественного космического ускорителя. В природе космические частички обладают энергией в несколько сот миллионов раз большей. Может быть ты перемножишь несколько десятков миллиардов на несколько сот миллионов? Нет? Я так и думал. Можно надеяться, что в будущем эту колоссальную энергию удастся приручить, что даст нам, по всей вероятности, источник такой мощности, который превысит самые фантастические надежды человечества, связанные с овладением термоядерной реакции.
— Прости, пожалуйста, папа, но ты снова перенесся в будущее.
— Да, извини, пожалуйста, меня всегда интересовало будущее. Вернемся к нашей теме. Дело в том, что космическое излучение — весьма серьезная проблема космических путешествий. Космическое излучение по своей природе весьма близко к радиоактивному излучению, которое, как известно, весьма опасно для человеческого организма. Слишком сильная доза облучения вызывает у человека серьезную лучевую болезнь, которая нередко приводит к смерти.
— Ты говорил, что космические лучи постоянно обстреливают Землю, однако же человечество существует.
— Это другое дело. Я говорил тебе, что Земля непрерывно заливается потоком космических лучей. К счастью, Земля укутана надежным защитным экраном в виде слоя атмосферы толщиной в 100 километров, и, кроме того, еще и магнитным экраном. Частицы, несущиеся к Земле из космического пространства, отнюдь не одинаковы по своей природе. Некоторые из них — назовем их «медленными», — находясь еще на очень большом расстоянии от Земли, отклоняются от траектории своего полета и попадают в так называемую ловушку магнитного поля Земли. Другие частицы, обладающие достаточно большой энергией, проникают в атмосферу, где сталкиваются с атомами кислорода, азота и прочих газов, превращая их в ионы. Одновременно, частицы эти теряют часть энергии и рассеиваются в атмосфере. Есть еще частицы, обладающие поистине колоссальной энергией, скорость которых близка к скорости света — эти не задерживаются, не изменяют своей траектории даже в том случае, если по пути разбивают атомы. При этом атомы взрываются, их частицы с огромной энергией разлетаются во все стороны, ударяют в соседние атомы и вызывают новые взрывы, хотя и не столь мощные. Это называется каскадным процессом. Возникшие в результате этого процесса осколки атомов падают на Землю в виде вторичного космического излучения. По всей вероятности ты, во время спокойной прогулки по Земле, совершенно не ощущаешь, что твое тело ежесекундно пронизывают тысячи этих космических частиц. За период многих миллионов лет, то есть с того времени, как на Земле зародилась жизнь, растения, животные и люди приспособились к этому непрерывному, невидимому космическому дождю и переносят его без всякого ущерба для себя. Это — на Земле. На других планетах, где защитный экран атмосферы отсутствует, или если он и есть, то весьма разреженный, человек будет подвержен облучению в опасных дозах. Ты наверное хотел бы кое-что узнать о поясах Ван-Аллена? Как ты знаешь, Земля окружена магнитным полем, которое состоит как бы из двух слоев, имеющих характерную форму яблока, то есть с углублением на полюсах. Толщина поясов больше всего над экватором Земли, она постепенно уменьшается и становится наименьшей над полюсами. По дороге на Землю космические лучи должны пройти через магнитное поле, которое действует вроде ловушки, так как улавливает частицы и задерживает их. Частицы эти начинают длительное путешествие внутри слоев магнитного поля, передвигаясь от одного полюса Земли к другому; только небольшая часть излучения прорывается через первый пояс, но сразу же попадает в другую ловушку — второй пояс. Эти магнитные зоны, улавливающие космические лучи, получили название поясов Ван Аллена по имени американского ученого, который открыл их при помощи радиозондов и разработал их карту.[2]
