Кевин Фонг - Extremes. На пределе
Теперь представьте, что система забарахлила и привычная, четкая картинка сменилась размытым, колеблющимся изображением, от которого кружится голова и к горлу подступает тошнота. И от него никуда не денешься! Если вас когда-нибудь укачивало или мучила морская болезнь, припомните самый неприятный ее эпизод — вообразите корабль, с которого нельзя сойти, а качка и не думает прекращаться. Вот какие неприятности возникают, когда нарушается работа структур внутреннего уха. А нарушить ее могут болезни, наркотики, яды и — как выясняется — отсутствие гравитации.
***
Невесомость может показаться забавой, но большинство космонавтов, даже самых опытных, в первые сорок восемь часов полета испытывают симптомы морской болезни. В число лекарств, которые чаще всего выписывают в НАСА для космических полетов, обязательно входят антиэметики — противорвотные медицинские препараты. Но нежелательные эффекты тошнотой не ограничиваются.
Лишенные гравитационной нагрузки, кости страдают от остеопороза. Нарушается баланс между популяциями клеток, ответственных за создание новой костной ткани и удаление старой, а в результате кости становятся менее плотными, хрупкими, легко ломаются. Известно, что 99% запасов кальция нашего организма располагаются в скелете. Как только кости начинают разрушаться, этот кальций поступает в кровь и вымывается, причиняя новые неприятности.
Гиперкальциемия — патологическое состояние, при котором повышено содержание кальция в крови, — приводит, как известно, к развитию классической тетрады клинических симптомов. Один из них, не самый тяжелый, — кишечные колики, за ними следуют боли в костях. Более серьезно то, что в почках образуются камни. Блокируя отток к мочевому пузырю, они вызывают мучительные боли. Наконец, возможно развитие психотической депрессии. У студентов-медиков даже есть специальная запоминалка для этих симптомов: «кости, колики, камни, кошмарики». При всем том каждый из четырех может оказаться критичным, если вы планируете провести два года в 400 миллионах километров от своего семейного доктора.
А ведь разрушению подвергаются не только кости. То же происходит и с мускулатурой — особенно стремительно разрушаются антигравитационные группы. Эксперименты на крысах показали, что за девять дней в невесомости четырехглавые мышцы бедра у них теряли более трети своей массы. И, что еще удивительней, мышцы у космонавтов меняются: медленно сокращающиеся волокна — способные сопротивляться усталости и отлично подходящие для марафонского бега — постепенно замещаются быстро сокращающимися волокнами, более подходящими для спринтеров.
Сердце и кровеносная система, лишенные необходимости преодолевать силу тяжести, тоже постепенно выходят из строя. Жизнь в условиях космического полета заставляет превосходно тренированных людей вести сидячий образ жизни, поневоле превращая атлета в диванного овоща. Применительно к сердечно-сосудистой системе это означает, что ее тонко настроенные рефлексы, которые постоянно оттачиваются и упражняются на Земле, здесь, в длительном космическом полете, существенно разлаживаются.
Представьте, что вы полеживаете на диване и смотрите фильм за фильмом в режиме нон-стоп. Вдруг раздается звонок в дверь, вы резко вскакиваете на ноги, ваша сердечно-сосудистая система мгновенно меняет режим работы. Как только вы изменили позу и встали, кровь тут же устремляется к нижним конечностям, в результате к сердцу поступает намного меньший объем крови, вследствие чего оно начинает биться слабее и реже. Вдобавок если у лежащего человека кровь сама собой струилась от сердца к мозгу по горизонтально расположенным сонным артериям, то теперь ей приходится пробиваться вверх по вертикали, преодолевая земное тяготение.
Будь все на самом деле так, вы бы уже упали без сознания на ковер, так как мозг оказался бы лишен нормального кровоснабжения.
К счастью, от такого удела нас защищают рефлексы, регистрирующие падение давления в сонных артериях. Они посылают сигналы в мозг, а тот в ответ усиливает частоту и силу сердечных сокращений и одновременно заставляет периферические сосуды сжиматься, чтобы сохранить уровень кровяного давления. Этот базовый рефлекс жизненно важен: без него мы падали бы без чувств при каждом резком вставании.
Именно такое мы наблюдаем у астронавтов, когда они возвращаются на Землю после длительного пребывания на орбите. При попытке встать и постоять прямо в течение десяти минут многие из них падают в обморок. Врачи называют это явление послеполетной ортостатической неустойчивостью — проще говоря, неспособностью тела находиться в вертикальном положении.
Но и этим неприятности не исчерпываются. В организме происходят и другие, пока менее понятные изменения. Резко падает количество эритроцитов — красных кровяных телец, — вызывая своего рода космическую анемию. Страдает иммунитет, замедляется заживление ран, развивается хроническая бессонница.
Короче говоря, большинство космонавтов возвращаются из продолжительных полетов (когда пребывание на орбите длится более шести месяцев) в неважном состоянии: нарушен сон, расшатана сердечно-сосудистая система, кости и мышцы ослаблены, а координация нарушена. Невесомость, это блаженное, казалось бы, парение в пустоте, выводит из строя важнейшие механизмы, позволяющие человеческому телу существовать в условиях гравитации.
На земле космических путешественников встречает команда поддержки, включающая врачей и медсестер. Героев тотчас же отправляют на реабилитацию. И даже после нее, несмотря на всесторонний продуманный квалифицированный уход, неприятности все же происходят. Известны случаи, когда астронавтов рвало на торжественных приемах в их честь, когда они падали в обморок в душе или, сев за руль, выезжали на встречную полосу, не справившись с управлением из-за потери пространственной ориентации.
Другие, забывая, что вернулись в мир с обычной гравитацией, роняют дорогостоящее оборудование или ценные подарки, привыкнув, что выпущенный из рук предмет плавает, а не падает на пол. Рассказывают, что один из астронавтов, уже дома, вставал по ночам, чтобы сменить подгузник новорожденному сыну, но застывал в нерешительности, соображая, как бы пристегнуть малыша к кроватке, пока он будет искать памперсы.
В принципе основная проблема космических полетов — повторная адаптация к жизни в мире, в котором все определяет сила тяготения. Такая реакклиматизация, не только физическая, но и психологическая, проходит тяжело. По возвращении на Землю космонавтов тщательно и всесторонне обследуют, пока их организм заново учится жить в гравитационном поле. Но в случае полета на Марс по прибытии на место позаботиться о космонавтах будет некому.
Команде, долетевшей до Марса, предстоит сначала провести в космосе от шести до девяти месяцев и испытать на себе многие, если не все описанные трудности. Затем они должны будут совершить самую сложную посадку в истории пилотируемых полетов. Связь между Землей и Марсом идет с задержкой сигнала до двадцати минут. В момент посадки космонавты будут совсем одни. Хорошо, если все пройдет благополучно, — вспомним, что около 50% спутников, отправленных на Марс, потерпели крушение или бесследно пропали. В случае удачи команда должна будет выйти из корабля, чтобы добраться до заранее приготовленной для них базы. Расстояние до базы может быть с полкилометра.
Но это при условии, что им вообще удастся проделать такой долгий путь.
***
Стоит, наверное, вкратце рассмотреть, что это такое — путь до Марса. Термин «космический полет» не совсем точен. Аппарат с человеком на борту в действительности не летит в космосе. Ракетные двигатели включаются только в самом начале путешествия, на несколько минут, чтобы забросить корабль с космонавтами навстречу цели, как средневековая баллиста метала снаряд в стену крепости. У космического корабля есть свои двигатели и ракетные ускорители, но они намного уступают в мощности стартовой установке, которая отправляет их в космос. После того как корабль окажется на верном пути, остается только слегка корректировать курс. А то, что происходит с космонавтами с момента старта до посадки, точнее было бы назвать не полетом, а «космическим падением».
Пока корабль и его экипаж целенаправленно падают сквозь пространство, Марс несется в темноте по своей вытянутой орбите со скоростью более восьмидесяти тысяч километров в час. Оборот Марса вокруг Солнца составляет 687 дней. Земля выполняет свой оборот за 365,25 дня, двигаясь со скоростью около 112 тысяч километров в час, так что взаиморасположение планет постоянно изменяется.
Это означает, что невозможно отправиться на Марс в любое время, когда заблагорассудится. Покинуть околоземную орбиту надо так, чтобы к моменту прилета Марс находился в расчетной точке. То же самое касается и возвращения.
