Кевин Фонг - Extremes. На пределе
Штудируя теперь уже медицину, я слал письмо за письмом в НАСА в надежде на последнем курсе попасть к ним на стажировку. Я отправлял факсы из редакции студенческой газеты, потом купил телефонный модем и принялся бомбардировать их сообщениями по электронной почте. Один из этих снарядов угодил-таки на чей-то стол, и мне прислали анкету-заявку на участие в тренировочных курсах при Центре космических исследований имени Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Я заполнил и отправил анкету — и забыл о ней. В конце концов, у них было всего четыре места, к тому же студентов из-за рубежа туда, как правило, не брали.
Но в один прекрасный день я обнаружил в своем почтовом ящике конверт. В правом верхнем углу красовалась красная марка почтового ведомства США и черно-белый штамп НАСА. Я открывал его с трепетом, как Чарли2 — заветную плитку шоколада. И что же — внутри и правда был золотой билет! Меня приглашали в Хьюстон.
Том Вулф3, повествуя о заре астронавтики и работе над проектом «Аполлон», отзывается о Хьюстоне не слишком благожелательно. Он описывает чудовищную влажность, кондиционеры, от которых промерзаешь до костей, самый воздух Техаса, липкий от выбросов нефтеперерабатывающего завода. Все так, но Вулф не отметил главного — притягательности Центра космических исследований для любого человека, неравнодушного к идее управляемых полетов в космос. Люди, работающие здесь, уверены: только в Центре имени Джонсона ведутся реальные исследования в этом направлении. Все остальное, на их взгляд, имитация.
Центр космических исследований имени Линдона Б. Джонсона в городе Хьюстоне — место, откуда управляют полетами и где готовят астронавтов. Мы летали по параболической траектории, нас помещали в условия мгновенной разгерметизации, растягивали на центрифуге и втискивали в тесный симулятор космической кабины. По окончании месячного курса я понял, что обязательно сюда вернусь. Ради этого я вызвался помогать медицинским оперативным группам — и несколько раз выезжал, чтобы потом неделями работать вместе с ними без всякой оплаты. Кажется, чаще я оказывался для них обузой и в результате мало чем помог — зато приобрел бесценный опыт.
Со временем я стал добывать гранты на оплату своих поездок в США. Я проводил время в хьюстонском Центре космических исследований или на мысе Канаверал во Флориде. Я ездил туда при любой возможности и хватался за любую работу, которую мне предлагали. И чем больше я узнавал о полетах человека в космос, тем неправдоподобнее мне все это казалось.
Но меня не оставляло чувство вины за двойную жизнь, которую я вел, разрываясь между Хьюстоном и больничными палатами. Ощущая себя предателем, я бросал ответственное дежурство в приемном покое больницы и несся из Англии через Атлантику, чтобы посидеть на совещании НАСА, где люди с непроницаемыми лицами обсуждали, как им организовать полет человека на Марс.
Правда, позднее, по ходу специализации в интенсивной терапии, поняв, что мы сталкиваемся с не меньшими проблемами, спасая тяжелобольных, я задумался, какое занятие более нелепо: пытаться вытащить безнадежного пациента из критического состояния или таращиться в телескоп на далекие планеты и звезды, которые вполне могут подождать.
А узнав больше о том, как и почему мы достигли нынешнего уровня жизни с его завышенными ожиданиями в области здоровья и долголетия, я осознал: пионеры медицинской науки, хоть и не совершали дальних экспедиций, были самыми настоящими первопроходцами.
Глава 1
ЛЕД
5 января 1911 года. Сквозь каплевидное отверстие ледяной пещеры виден парусник капитана Скотта «Терра Нова». Один из множества потрясающих снимков фотографа экспедиции Герберта Понтинга
Роберт Фолкон Скотт лежит в палатке посреди бескрайних просторов шельфового ледника Росса, умирая от переохлаждения и с горечью сознавая, что не сумел первым добраться до Южного полюса, а лишь погубил на пути к нему свою экспедиционную команду. На календаре 1912 год. Антарктида пока еще неприступна, освоение ее связано со смертельным риском — и это, разумеется, привлекает мужественных людей.
Экспедиция норвежца Руала Амундсена обошла Скотта у самого полюса, и теперь ему снова приходится спешить: надо успеть написать письма родным каждого участника экспедиции, рассказать об их доблести и чести, взять на себя ответственность за то, что все они нашли здесь смерть. Время работает против него.
Жизнь Скотта находится в совместном владении у триллионов клеток, составляющих его организм. Как и все живые существа, этот организм пребывает в постоянном напряжении. Иными словами, непрерывно противостоит природе, которая в стремлении к устойчивому равновесию пытается уравнять все сущее.
В обычном состоянии атом или молекула электрически нейтральны. В состав атомного ядра входит некое количество протонов — положительно заряженных частиц, а вокруг него по орбитам вращается равное количество отрицательно заряженных электронов. Но и атомы, и молекулы достаточно легко то теряют, то присоединяют электроны, и тогда электрическая нейтральность нарушается. Для этого требуется некоторое количество энергии, которая возникает в результате химической реакции, под воздействием радиации или электрического разряда. Атомы превращаются в ионы, и свойства их меняются. Ионы более подвижны, подвержены воздействию электрических и магнитных полей или сами способны их генерировать. В организме ионы могут проникать сквозь биологические (пористые) мембраны, причем отрицательные заряды стремятся нейтрализовать положительные.
В живых клетках формируется разность потенциалов ионных зарядов, находящихся по разные стороны биологических мембран. Эта разность потенциалов лежит в основе неравновесного состояния, характерного для живых систем, в отличие от многих других физических систем, которые не могут бороться с ростом энтропии, ведущим к общему равновесию. Создается возможность для возникновения чего-то неизмеримо более динамичного: живого существа.
Чтобы яснее представить, о чем речь, вообразите самолет недорогой авиакомпании, заполненный только наполовину. Скажем, рейс достаточно дальний, и компания решает подзаработать. Для этого команде дают распоряжение запихнуть всех пассажиров в головной отсек самолета, как сельдей в бочку, и полностью освободить хвостовой отсек. (Думаю, вы согласитесь, что ситуация сама по себе чревата высвобождением большого количества сдерживаемой энергии.) А теперь представьте, что директор авиакомпании решает позволить пассажирам сесть кто где захочет, только пусть дополнительно заплатят ему за это 10 долларов. Пассажиры немного покричат и пошумят, но в конечном итоге большинство решит, что тесниться в одном отсеке хуже, чем заплатить небольшую сумму и получить возможность занять наконец вожделенные свободные места. В результате салон самолета заполнится равномерно, а в директорском кармане осядет некоторая наличность.
С ионами и энергией внутри организма происходит примерно то же. Затратив некое количество энергии на создание искусственного неравновесия (в случае с организмом — закачав ионы туда, где они не хотят находиться), а потом собирая и накапливая ее по мере того, как система станет возвращаться в состояние равновесия, энергию можно сохранять для дальнейшего использования.
В окружающей природе мы видим такое каждый день. Возьмем погоду: ветры — потоки воздуха — дуют из зон высокого давления туда, где давление низкое. Так проявляется неравномерность (разность давления) и естественная тенденция к сглаживанию этой разницы. И как энергию возникающего ветра можно использовать и преобразовывать с помощью турбин, точно так же организм человека может использовать ионный поток, проходящий через мембрану.
Итак, ионный поток и использующая его тонкая, совершенная система — все то, что делает возможным сложные жизненные процессы и благодаря чему целое не равняется сумме составляющих его частей (в данном случае целое по имени Роберт Скотт), — работало вхолостую.
Студентом я не понимал ни красоты, ни важности всей этой биохимии. Норовил спрятаться на заднем ряду, подальше от доски с заумными символами и уравнениями. Помню, дремлю я тихонько, пока преподаватель биохимии пытается растолковать нам все хитросплетения клеточных процессов и поведать про молекулярные насосы, переносящие ионы через клеточные мембраны, создавая ту самую жизненно необходимую неравномерность. В стенах лекционной аудитории эти химические события казались эзотерическим знанием, имеющим лишь смутное отношение к таким вещам, как медицина и жизнь. Для меня, астрофизика-переучки, они стояли лишь на четвертом месте в ряду приоритетов — после анатомии, общей физиологии и желания выспаться.
