Кевин Фонг - Extremes. На пределе
Члены экипажа были втиснуты в спускаемый модуль, где на них троих приходилось 3,5 квадратных метра — примерно как две телефонные будки. Все они понимали, что успешное приземление возможно, только если отделившийся модуль при вхождении в атмосферу займет правильное положение в пространстве — так, чтобы теплозащитный экран был спереди. Теперь жизни и здоровью экипажа угрожал уже не космос, а то, насколько жестко будет произведена посадка.
***
В момент старта космические корабли, подобные «Союзу», должны получить достаточную кинетическую энергию, чтобы разогнаться до 27 с половиной тысяч километров в час. По такому же принципу действуют фейерверки — химическая энергия, высвобождаясь, преобразуется в кинетическую. Теоретически летательный аппарат мог бы использовать тот же процесс и для торможения при посадке, но тогда понадобился бы еще один ракетный двигатель такого же размера, что и тот, который вывел корабль на орбиту. Но представляете, сколько лишнего груза пришлось бы поднимать тогда в космос? Так что «Союз» тормозит иначе: он устроен так, чтобы по мере приближения к Земле терять энергию в плотных слоях атмосферы.
Напрашивается мысль, что единственной причиной торможения в атмосфере является трение. Но это не совсем так. На самом деле поскольку молекулы входящих в состав атмосферы газов просто не успевают уйти с дороги стремительно снижающегося аппарата, перед капсулой образуется ударная волна сжатого газа. И существенная часть энергии уходит на нагревание этого газа. Чем быстрее движется корабль, тем активнее кинетическая энергия корабля переходит в тепловую. «Союз» сконструирован так, чтобы растянуть время приземления, сделать спуск как можно более медленным и постепенным — сродни падению тарелочки для спортивной стрельбы, а не крикетного мяча. Но даже в этом случае температура сжатых газов перед капсулой достигает нескольких тысяч градусов и сопоставима с температурой поверхности Солнца.
Мы уже разбирали в одной из предыдущих глав, как болезненно реагирует организм человека, когда температура тела поднимается всего на один-два градуса. При повышении ее на три градуса и больше нам грозит смерть от теплового удара. Так что перед конструкторами пилотируемых летательных аппаратов стоит задача не из легких: создать перед машиной ударную волну с температурой, скажем, в 3000 °С, а потом усадить в миниатюрную капсулу троих космонавтов и обеспечить в этой капсуле температуру не выше 25 °С.
Достичь этой невероятной цели удается благодаря двум конструкторским решениям. Во-первых, нижняя часть аппарата, обращенная в сторону ударной волны, покрыта высокопрочным теплозащитным экраном. Многослойная поверхность экрана при нагревании переходит, сгорая, из твердого состояния в газообразное и оттесняет ударную волну вперед, от корабля. Второе условие, позволяющее экипажу выжить среди огненного ада, — строго определенный угол вхождения аппарата в атмосферу. Он помогает предотвратить слишком быстрый нагрев капсулы и лететь экраном вперед.
Однако Ли Со Ён уже не сомневалась, что им не удалось нормально отделиться от орбитального модуля. Что бы там ни развевалось сзади, оно все еще было прикреплено к их капсуле и могло помешать ей взять верное направление в момент начала спуска. Если они развернутся незащищенной стороной вперед, огонь и жар уничтожат аппарат почти мгновенно — а вместе с ним и экипаж. Первым признаком неправильной ориентации может стать внезапный рост перегрузок с последующим резким повышением температуры в капсуле.
Когда показания прибора, регистрировавшего перегрузки, подскочили до 8,2 g (вдвое больше нормальных цифр), Ли Со Ён лишь неимоверным усилием заставляла себя держаться и не терять самообладания.
***
Как и в авиации, в космонавтике самое трудное — взлет и посадка. Это так называемые динамические фазы полета, во время которых ракета за короткий отрезок времени расходует или запасает колоссальные количества энергии. Экипаж «Челленджера» в 1986 году погиб из-за повреждения уплотнительного кольца двигателя на старте, а в 2003 году разрушение теплозащитного слоя на одном крыле во время посадки «Колумбии» стало причиной катастрофы корабля и гибели его команды.
Когда температура вне «Союза» достигла максимума, внутри капсулы замигала красная лампочка на контрольной панели. Сигнал опасности сообщал о наличии какой-то неполадки в системе и о том, что корабль переводится на аварийный режим посадки — баллистический спуск. Это означало, что, сойдя с орбиты, они, вместо того чтобы описать плавную дугу, неуклюже падают в атмосферу — не как тарелочка, а как тяжелый крикетный мяч. Как ни странно, Ли Со Ён сразу успокоилась. Капсула «Союза» была рассчитана на такие спуски, предстоял один из штатных вариантов посадки. Пусть жесткий — но все вернутся живыми.
Прошла, как показалось Ли Со Ён, целая вечность, но вот наконец немилосердная тряска прекратилась, и девушка почувствовала, как над ними раскрылись парашюты. Космонавты, не вполне понимая, что произошло, проверяли, как работают системы корабля. Не сразу, но все же они обнаружили едва заметный дымок, струящийся вроде бы из-под одной из панелей. В тесной кабине «Союза» трудно было сориентироваться и понять, что произошло, но дымное облачко, как им показалось, повисло над Со Ён. До приземления оставались считанные минуты, когда экипаж осознал новую опасность — возгорания.
Пожар в условиях крохотной капсулы означал верную гибель. Экипаж принял решение обесточить корабль. Ведь спуск проходил в более жестких условиях, и температура была выше ожидаемой — не исключено, что какая-то деталь не выдержала перегрева.
Но Ли Со Ён мучили сомнения. Работая над диссертацией, девушка ежедневно имела дело с жидким азотом и жидким кислородом. И нынешний «дымок» куда больше походил на испарение из криогенной установки. «Уверена?» — спросил Юрий. «Абсолютно», — ответила Со Ён. И коллеги, поверив ей, вновь включили электричество, запустив приборы уже перед самой посадкой. Правда, к тому времени они уже отклонились от курса больше чем на триста километров.
Капсула жестко ударилась о землю и, несколько раз перевернувшись, замерла на боку посреди казахстанской степи, вдалеке от предполагаемого места посадки. Члены экипажа расстегнули ремни и выползли из аппарата. Их окружила группа местных скотоводов, которые не сразу взяли в толк, откуда появились Со Ён и ее товарищи и что вообще произошло. Юрий дотянулся до бортового переговорного устройства и сообщил координаты места, где они оказались. Было морозно — настолько, что изо рта шел пар. Космонавтам пришлось больше часа ждать прибытия спасателей. Но Ли Со Ён снова была на Земле, в безопасности.
***
Человеческую жизнь во время космического полета не спасет ни адаптация, ни приспособительная реакция — ничего, кроме технических средств. Сама природа такого полета не позволяет, особенно в динамических фазах, полагаться на возможности человеческого организма, на его способность изменяться под влиянием среды: то, что возможно в условиях Земли, здесь не работает. Технике приходится доверяться всецело, а малейшая ее неисправность грозит смертью всем людям на борту. Ни разу не было такого, чтобы в результате несчастного случая на борту погибла бы только часть экипажа, а некоторым удалось выжить. Каждая новая авария лишь подтверждает это правило. Либо все системы корабля работают нормально и все люди возвращаются на Землю невредимыми, либо происходит сбой — и тогда погибает вся команда. Так что цель номер один на пути к преодолению этого последнего рубежа — не помочь организму приспособиться, а разработать надежные и безопасные инженерные решения.
Спустя десять дней после запуска я стоял в сумерках невдалеке от посадочной площадки шаттла, бил комаров и таращился в темное небо, тщетно пытаясь различить в нем «Атлантис». Сегодня ни свет ни заря, почти на восходе солнца, должна была состояться посадка, завершающая эру шаттлов. Мы мечтали поглядеть на это хоть издали — но нас привезли прямо сюда. Где-то там, высоко-высоко, экипаж STS-135 направлялся к дому.
О возвращении «Атлантиса» возвестил звуковой удар — над головой раздался двойной хлопок. Корабль приближался к Центру имени Кеннеди, спускался на Землю, выработав практически все топливо, почти полностью израсходовав энергию. Мы мельком заметили корабль, блеснувший в лучах прожекторов почти в самом конце взлетно-посадочной полосы, а потом он пропал из виду. Не так я представлял себе эту посадку. Мне казалось, что шаттл будет плавно опускаться, весь в огнях, с освещенными иллюминаторами, а потом победно и торжественно прокатится по гудронной полосе, знаменуя окончание целой эпохи. Вместо этого «Атлантис» тихонько скользнул по тускло освещенной полосе — и почти тут же скрылся в темноте, словно сказочное существо.
