Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №07 за 2009 год"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 10 страниц)
Краски тлена
Слово «плесень» часто встречается в самых солидных академических изданиях. Но вы не найдете его ни в списке научных терминов, ни в перечне упомянутых видов и других систематических групп. С точки зрения науки о грибах – микологии – этим словом именуются совершенно не родственные друг другу организмы. Помимо принадлежности к царству грибов общее между ними только одно: все они с виду похожи на кусочки меха, ворсистого ковра или густой паутины. Фото вверху: SPL/EAST NEWS
Для многих гриб – это вертикальная ножка, увенчанная шляпкой. Такая ассоциация не менее проста, чем параллели «дерево – яблоко» или «вода – рыба». Ведь лишь небольшая часть представителей огромного царства грибов подходит под привычное описание. Плодовое тело собственно гриба представляет собой сплетение тонких нитей – гифов, каждая из которых является цепочкой клеток, соединенных друг с другом концами. Гифы могут собираться в плотные трехмерные структуры (именно так устроены знакомые нам плодовые тела шляпочных грибов), образовывать правильные формы, сложные соединения с клетками других существ или вырождаться в совсем короткие цепочки и даже в одиночные клетки. У плесневых грибов они ничего подобного не делают, и «нитчатая» природа грибного организма в плесенях видна особенно наглядно. Правда, для того чтобы ее увидеть, нужен микроскоп, под которым пушистое пятнышко плесени превращается в фантастическое переплетение тяжей, отростков, напоминающих по форме ветки и побеги. Все горизонтальные направления здесь равноправны, но четко различаются «верх» – органы размножения, которые под сканирующим электронным микроскопом имеют вид живописных соцветий, и «низ» – сторона, обращенная к опоре и источнику еды.
Грибы неподвижны, как растения, но не могут самостоятельно создавать органические вещества, а должны получать их в готовом виде из окружающей среды. Их можно взять у других организмов либо довольствоваться их останками и продуктами жизнедеятельности. Виды, придерживающиеся последней стратегии, называются сапрофитами, и все плесневые грибы принадлежат именно к ним.
1. Конидии Aspergillus niger. Этому виду аспергиллов человечество обязано большей частью производимой в мире лимонной кислоты и... «грибными» отитами (отомикозами) – инфекционными воспалениями слухового каналаи
2. «Благородную плесень» Botrytis cinerea вызывают грибы ботритис, паразитирующие на винограде. Пораженная ими ягода сморщивается, в ней мало воды, много сахара, органических кислот и глицерина, танины кожицы переходят в мякоть. Только из таких ягод делают сотерн и некоторые другие вина. Фото: SPL/EAST NEWS (Х2)
Вездесущие дармоеды
Жизнь сапрофита не так легка, как может показаться. Его пища не убегает и не защищается, но ее химический состав может оказаться самым неожиданным. Однако плесневые грибы непривередливы – им годится любая еда, было бы только тепло да достаточно влажно (ведь общая поверхность гифов огромна, причем каждая клетка в них соприкасается с атмосферным воздухом и защищена от испарения только собственной оболочкой). Плесень охотно растет на хлебе и супе, на деревянной стенке и пластиковой занавеске в ванной, на старинном пергаментном манускрипте и книгах домашней библиотеки. Она ухитряется расти даже на голом бетоне, металле или стекле. Космонавты, работавшие на орбитальной станции «Мир», любят рассказывать о том, как поселившаяся на иллюминаторах станции плесень «чуть было не проела их насквозь». Это, конечно, преувеличение – растворять стекло плесени все-таки не под силу (живя на таких «несъедобных» поверхностях, она питается тем ничтожным количеством органики, которое оседает на них из воздуха). Тем не менее всеядность плесени поразительна: ведь для каждого вида пищи нужно иметь специфический набор ферментов.
Претендентов на дармовую еду всегда больше, чем самой еды, и сапрофит должен уметь противостоять конкурентам. Плесневые грибы – организмы многоклеточные и потому заведомо проигрывают своим главным соперникам – бактериям в скорости размножения. Но у них есть другое оружие – микотоксины, убивающие бактерий (а иногда и некоторых других конкурентов, в том числе и другие виды плесени) или подавляющие их рост. Многие из этих «боевых отравляющих веществ» человек взял на вооружение – сегодня они известны нам под именем антибиотиков.
Но самое неприятное в жизни сапрофита – это то, что любая порция еды рано или поздно кончается. Лишенный органов передвижения гриб не может отправиться на поиски нового источника пищи. Все, что ему остается, это произвести на свет множество спор – легчайших капсул, защищенных от высыхания, высоких и низких температур и прочих губительных факторов. В каждой такой капсуле заключена живая клетка гриба; ее жизнедеятельность почти остановлена, но при попадании на подходящую среду она немедленно разрастается в новое пятно плесени. Способность грибных спор преодолевать любые препятствия на пути к еде отразилась в правиле, которого придерживаются все более-менее цивилизованные фармакологические компании в мире: не размещать производство антибиотиков в одном корпусе с линиями, выпускающими другие лекарства. На горьком опыте фармацевты убедились: никакие фильтры, шлюзы, обеззараживающие растворы и лампы не остановят споры плесени.
В природе плесени вместе с другими сапрофитами выполняют скромную, но важную работу, разлагая ставшую ненужной органику до простых минеральных веществ и тем самым возвращая ее в биогеохимический оборот. В естественных экосистемах эта деятельность не вредит почти никому, кроме разве что тех животных, что создают запасы пищи или строят многолетние жилища с высокой влажностью внутри, как, например, муравьи и другие общественные насекомые. Но ради блага всего сообщества отдельные виды могут и потерпеть.
1. Аспергилл относится к классу сумчатых грибов. Aspergillus glaucus – постоянный обитатель компостных куч, превращающий растительные останки в ценное удобрение. Впрочем, не менее охотно эта плесень растет на хлебе или варенье
2. Конидии (плодовые тела) плесневого гриба Aspergillus fumigatus. Шарики на их поверхности – это споры, из-за обилия и летучести которых гриб и получил свое видовое название fumigatus – «дымящий». Этот вид аспергилла может стать причиной аллергии, или аспергиллёза – специфического заболевания, поражающего дыхательную систему и другие органы человека. Фото: SPL/EAST NEWS (Х2)
Проклятие фараона
Иное дело – человеческое хозяйство. С того момента, как человек перешел от «присваивающей экономики» (охоты и собирательства) к производящей, крупные продовольственные запасы стали для него необходимым условием выживания. И плесень, способная не только «освоить» изрядную часть запасенной еды (овощей, фруктов, зерна), но и непоправимо испортить остальное, превратилась для него в прямую угрозу. Впрочем, еще больше неприятностей человеку доставляла способность плесневых грибов селиться на стенах и перекрытиях его жилищ (прежде всего деревянных) и разрушать их. Плесень портила ткани и пряжу, губила меха и изделия из кожи. А с возникновением предметов материальной культуры плесень превратилась в одного из самых страшных ее врагов. Ни один жестокий завоеватель или ревнитель религиозного благочестия, ни одно варварское племя не уничтожили столько бесценных рукописей, книг, картин, фресок и даже кинофильмов, сколько погубили тоненькие изящные нити плесневых грибов.
Не ограничиваясь порчей материальных и культурных ценностей, плесень часто напрямую угрожает здоровью людей. Выделяемые грибками токсины опасны и для человека, поэтому заплесневелую еду принято немедленно выкидывать. Сложнее избежать влияния плесени, постоянно живущей в доме: несмотря на всю свою отгороженность от внешнего мира, споры плесневых грибов – один из сильнейших аллергенов. Причем человек может и не знать, что именно вызывает у него болезненное состояние: «домашняя» плесень не обязательно проявляет себя черными пятнами на обоях или лоскутами свисающей штукатурки. Она может десятилетиями процветать в щелях или даже внутри стен, выбрасывая в воздух помещений свои споры.
Наконец, некоторые виды плесени могут при известных условиях (например, при ослаблении иммунитета) вызывать специфические заболевания человека, домашних животных или культурных растений. Казалось бы, это противоречит утверждению, что все плесени – сапрофиты, но это только на первый взгляд. Ведь если потенциальная еда не препятствует действиям грибка, он «по умолчанию» считает ее неживой. А поскольку обычная еда сапрофита – ресурс невозобновляемый, оптимальный об раз действия для него: потреблять как можно быстрее, пока не налетели конкуренты. С этой стратегией плесневые грибы подходят и к человеческим тканям – результатом чего оказываются тяжелые скоротечные микозы, вызываемые аспергиллом, стахиботрисом и некоторыми другими обычно безобидными плесневыми грибами.
В 1923 году археологическая экспедиция Говарда Картера вскрыла гробницу Тутанхамона – единственное царское захоронение, в которое не проникал никто с момента погребения фараона. Через шесть недель после этого внезапно умер спонсор экспедиции – лорд Карнарвон. В течение года после этого та же участь постигла еще пять человек, вошедших в гробницу в числе первых. Это породило легенду о «проклятии фараона», настигающем нарушителей покоя древнего царя.
Загадка разрешилась после еще одной трагедии, случившейся полвека спустя в Польше. В 1973 году археологи вскрыли гробницу короля Казимира IV Ягеллончика в усыпальнице польских монархов в краковском замке Вавель. Из 14 человек, вошедших в склеп, 12 вскоре умерли от острой пневмонии и интоксикации. Но на сей раз убийца был опознан: картина разрушения печеночной ткани точно соответствовала действию открытого в 1960 году афлатоксина – «фирменного продукта» самого обычного плесневого грибка Aspergillus flavus, знакомого многим по желтым пятнам на несвежем хлебе. Воздух гробниц, не проветривавшихся веками и тысячелетиями (захоронение Казимира простояло запечатанным почти 500 лет, а Тутанхамона – около 3000), буквально кишел спорами аспергилла. Однако даже в такой концентрации грибок действовал не на всех: сам Картер, первым переступивший порог гробницы и вдохнувший смертоносные споры, благополучно избежал «проклятия».
1. Грибы рода Aureobasidium называют «черными дрожжами». Они и в самом деле могут жить, подобно дрожжам, в виде одиночных клеток, а могут образовывать переплетения гифов, характерные для плесневых грибов. Представители этого рода отличаются любовью к масляным краскам – они портят творения художников и крашеные оконные рамы
2. Порция пищи всегда ограничена, а претендентов много. На этом гниющем яблоке поселились сразу несколько видов плесневых грибов. Белые подушечки – спороносные гифы Monilia fructigena, зеленые – Penicillium, сизые, желтые и черные – различные виды порядка Plectascales . Фото: SPL/EAST NEWS (Х2)
Грибы с аристократическими наклонностями
В те самые годы, когда аспергилл из гробницы фараона убивал археологов, другой вид того же рода, Aspergillus niger, начинал свою карьеру производителя лимонной кислоты из отходов сахарной промышленности. Сегодня такой способ получения этой пищевой добавки является основным и измеряется сотнями тысяч тонн в год. Еще один аспергилл, Aspergillus oryzae, с незапамятных времен используется для приготовления соевого соуса и саке. Плесневые грибы из рода Mucor (к нему, в частности, принадлежит самая обычная белая плесень, которую каждый из нас не раз обнаруживал на домашних продуктах) и других родов того же семейства входят в состав так называемых «китайских дрожжей», широко употребляемых в дальневосточной кухне. Те же культуры используются для приготовления тофу – соевого творога. А грибок Botrytis cinerea, поражающий ягоды винограда прямо на лозе, даже носит гордое имя «благородная плесень» – без него человечество никогда бы не узнало вкуса и аромата сотерна и некоторых других вин (впрочем, к тому же виду принадлежат штаммы, вызывающие серую гниль клубники, сахарной свеклы и т. д.). «Благородной плесенью» именуют и некоторые виды уже знакомого нам пеницилла – Penicillium roqueforti, P. camambertii и P. caseicolum, создающие знаменитые сыры : рокфор, горгонцолу, стилтон, камамбер, бри, дор-блю и другие.
При всей уникальности продуктов «благородных плесеней» исходным сырьем для них служит то, что в любом случае пошло бы в пищу человеку. А вот плесневый гриб гипомицес (Hypomyces lactifluorum), распространенный на западе Северной Америки, превращает в деликатес то, что без него абсолютно несъедобно. Этот грибок поражает плодовые тела «обычных», шляпочных грибов. Так ведут себя многие плесени, но гипомицес селится на грибах-млечниках. Для человека они несъедобны из-за жгучего млечного сока. Но в пораженном гипомицесом млечнике эта жгучесть умеряется до легкой остроты. Гриб приобретает мягкий вкус, характерный запах морепродуктов и яркий красно-оранжевый цвет. Такие грибы высоко ценятся гурманами, которые именуют их «грибами-омарами».
У английского слова mould (применяемого, кстати, к гораздо более широкому кругу живых организмов, нежели русское «плесень») есть целый букет переносных значений: прах, могила, рыхлая земля, гумус... И даже «сей бренный мир».
Иван Ильин
Шанс на спасение
1 февраля 2003 года при спуске с орбиты в небе над Техасом потерял устойчивость и разрушился космический челнок «Колумбия». Смерть семерых членов экипажа была быстрой, но, вероятно, они успели осознать происходящее. Что чувствовали астронавты в эти секунды, мы уже не узнаем, но нетрудно догадаться, о чем думали после катастрофы инженеры, создавшие и готовившие к запуску многоразовый корабль: «Почему случилась катастрофа? Все ли я сделал, чтобы избежать этого? Был ли у астронавтов шанс выжить?» На последний вопрос ответ однозначен: спасти экипаж «Колумбии» было невозможно, ведь конструкция корабля просто не предусматривала этого. Фото вверху: NASA/ISC
Надежность средств, при помощи которых человек способен достичь космоса, далека от идеальной. Ракета – сложная конструкция, на 90% и более состоящая из взрывоопасного топлива. Огненный шар вспыхнувшего на старте носителя, такого как «Протон» или «Сатурн-5», – явление, внешне сходное с подрывом тактического ядерного боеприпаса и гибельное для всего живого в радиусе нескольких сотен метров от эпицентра. Но даже в нормальном полете огромные нагрузки от тяги двигателей и аэродинамических сил стремятся растрясти, смять, сломать ракету и корабль. В любой момент может случиться отказ. Поэтому с самого начала освоения космоса особое внимание разработчики уделяли системе аварийного спасения (САС) космонавтов, которая должна безупречно работать именно в тех ситуациях, когда отказывает остальное оборудование.
Если полет проходит в штатном режиме, работают все системы комплекса, кроме этой. Но случись серьезный отказ или, того хуже, авария ракеты, САС – единственный шанс сохранить жизнь экипажа. Для многих, кто интересуется космонавтикой, эта аббревиатура ассоциируется с башенкой замысловатой формы, расположенной на самой вершине ракеты-носителя. «Башенка» – это двигательная установка системы аварийного спасения (ДУ САС). Но она являет собой лишь верхушку айсберга, состоящего из множества технических приспособлений, которые позволяют специалистам на Земле держать руку на пульсе ради решения лишь одной задачи – во что бы то ни стало спасти экипаж.
Спасение на старте
Заправка ракеты «Союз» компонентами топлива – довольно опасная операция. По этому космонавты занимают места в корабле, только когда она завершена – за два часа до намеченного старта. После этого с ракетой обычно не производится никаких активных действий – не подаются электрические команды, не приводятся в действие клапаны и другие механизмы. Это практически исключает возможность взрыва. В случае же других нештатных ситуаций – отказа бортовых систем, резкого ухудшения погодных условий – экипаж не трудно эвакуировать со старта, и даже спешка при этом обычно не нужна.
Куда труднее спасти космонавтов на последних этапах предстартовой подготовки, когда персонал уже покинул башню обслуживания и ракета начинает активно готовиться к запуску. Поэтому ровно за 15 минут до намеченного старта приводится в готовность двигательная установка САС. С этого момента и до подъема в верхние слои атмосферы она способна в любой момент оторвать корабль с экипажем от аварийной ракеты, увести его в сторону и обеспечить мягкую посадку.
26 сентября 1983 года к орбитальной станции «Салют-7» должен был стартовать очередной «Союз». Космонавты Владимир Титов и Геннадий Стрекалов заняли свои места, шли последние приготовления к пуску. Из бункера управления не сразу заметили, как за 108 секунд до расчетного времени старта в топливной системе первой ступени ракеты возник пожар. Более того, некоторые участники запуска поначалу приняли дым за обычную картину выхода двигателей на режим, хотя команда «зажигание» по громкой связи не объявлялась. Только через шесть секунд после визуального обнаружения пламени руководитель пуска генерал Алексей Шумилин и технический руководитель подготовки ракеты-носителя Александр Солдатенков почти одновременно подали команду на включение САС. Четыре секунды команду передавали операторы, еще чуть больше секунды работала автоматика. Взревели мощные двигатели «башенки» и выдернули «Союз» из огненного шара – за секунду до этого пламя уже полностью охватило ракету-носитель. Полет занял пять с половиной минут, после чего спускаемый аппарат приземлился в четырех километрах от горящего старта. Это был единственный случай в истории космонавтики, когда для спасения экипажа пришлось задействовать ДУ САС, и она достойно справилась со своей задачей.
Система спасения должна функционировать в любых условиях, вплоть до неуправляемого хаотичного падения ракеты. Для этого сначала основные двигатели САС отрывают спасаемую часть от ракеты и быстро уводят ее в сторону, а затем включаются управляющие двигатели, которые формируют нужную траекторию спуска. Скоротечность многих аварийных ситуаций требует от САС высокого быстродействия. По этому все ее двигатели – твердотопливные. По сравнению с жидкостными они проще, надежнее и быстрее набирают максимальную тягу. Но и переборщить с мощностью двигателей нельзя. Перегрузку в 20 единиц, действующую в направлении «от груди к спине», человек способен выносить всего лишь около секунды. Этого времени не хватит, чтобы увести спасаемую часть корабля на безопасное расстояние от ракеты. Приходится ограничивать тягу спасательных двигателей так, чтобы перегрузка не превышала 10—15 единиц, зато такое ускорение можно поддерживать дольше.
Первая забота
7 ноября 1963 года остров Уоллопс в американском штате Вирджиния озарился вспышкой света, сопровождавшейся чудовищным, хоть и недолгим грохотом. Опережая клубы дыма, вверх рванулся небольшой предмет в форме конуса и в считанные секунды поднялся на высоту более километра. Нет, это был не НЛО! Так проходили первые испытания САС нового космического корабля «Аполлон», который должен был доставить первых американцев на Луну . Ни ракеты-носителя «Сатурн-5», ни даже самого корабля целиком еще не существовало, а испытания САС уже провели!
Эта система настолько важна, что именно с ее создания и испытаний начинается разработка пилотируемой системы. Ракета может быть еще только в чертежах, а корабль в макете, но система спасения обязана быть готова к испытаниям. В первых (самых важных) тестах проверяется отделение корабля от ракеты, стоящей на старте. Обычно при испытаниях используется макет корабля с парашютной системой, и единственной работоспособной частью является ДУ САС с нужными подсистемами. Так начиналась разработка не только «Аполлонов». Эту процедуру прошли «Меркурии», «Союзы», транспортный корабль снабжения (ТКС) для станции «Алмаз», китайский «Шэньчжоу»... А сейчас разрабатывается новейший американский лунный «Орион».
Иногда для испытания систем спасения создают специальные ракеты. Американцы для отработки САС корабля «Меркурий» сделали ракету «Литтл Джо 1», а для «Аполлона» – «Литтл Джо 2». На них проверялась работоспособность системы при максимальных скоростных напорах и в неуправляемом падении. Советские разработчики подходили к делу с еще большим размахом. Проводились экспериментальные пуски полностью снаряженных штатных ракет «Протон», которые несли «спарки» – по два возвращаемых аппарата корабля ТКС, верхний из которых был оснащен САС. Все это нужно для того, чтобы обеспечить высочайшую надежность системы в пилотируемом полете. «Протон» подвел создателей ТКС лишь один раз, и тогда САС спасла верхний возвращаемый аппарат «спарки».
Куда больше неприятностей обрушилось на лунную программу. Во время запусков беспилотных кораблей Л-1 («Зонд») для облета Луны САС четырежды спасала спускаемые аппараты при авариях «Протона». Она без замечаний справлялась со своей задачей на всех участках выведения – от момента максимального аэродинамического сопротивления до отказа последней ступени ракеты. При аварийных пусках лунного носителя Н-1 САС также работала нормально.
ДУ САС устанавливается на ракету «Союз» в монтажноиспытательном корпусе. Фото: NASA/BILL INGALLS
Медвежья услуга
Говорят: «И незаряженное ружье раз в год само стреляет». Был случай, когда из-за логической ошибки надежнейшая САС стала причиной фатальных последствий. 14 декабря 1966 года она случайно сработала после отбоя запуска беспилотного корабля «Союз». В это время из ракеты, стоящей на стартовом комплексе, уже сливали топливо. Включение двигателей САС вызвало пожар и последующий взрыв носителя. Благодаря решительности и внимательности руководителя пуска удалось эвакуировать почти весь персонал, находившийся возле ракеты в этот момент. Увы, без жертв не обошлось: задохнулся дымом пожара инженер-майор Л.В. Коростылев, руководивший стартовой командой в группе комплекса наземного оборудования. Анализ причин аварии показал, что гироскопы системы управления ракетой после отмены пуска продолжали вращаться – до полной остановки им необходимо было целых 40 минут – и «отслеживали», как положено, пространственное положение носителя. В результате система управления восприняла поворот стартового комплекса, вызванный суточным вращением Земли, как выход угловых отклонений ракеты за допустимые пределы и выдала команду на включение САС.
Не только двигатели
Двигательная установка САС – не только важнейшая, но и самая тяжелая часть системы спасения. Она «съедает» изрядную часть полезной грузоподъемности – около 10%. В то же время необходимость в ней отпадает после отделения первой ступени и подъема в верхние слои атмосферы, когда спасение могут обеспечить штатные средства отделения корабля от ракеты. В нужный момент ДУ просто «отстреливают» от ракеты-носителя, чтобы не тащить на орбиту лишний груз.
Но дежурство САС на этом отнюдь не заканчивается. Авария может случиться на любом участке полета, и спасение экипажа необходимо осуществлять вплоть до выхода на орбиту. Если полет приходится прервать, космический корабль отделяется от аварийной ракеты с помощью пиропатронов и толкателей. Могут использоваться и небольшие двигатели экстренного отделения.
При аварийном спасении на этих этапах полета экипаж может испытать весьма неприятные ощущения, в чем более 30 лет назад смогли убедиться советские космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров . 5 апреля 1975 года их корабль не смог выйти на орбиту из-за аварии третьей ступени носителя. Не набрав орбитальной скорости, корабль вместе с аварийной ступенью, чиркнув по «порогу космоса», стал вновь возвращаться в атмосферу. Автоматика запустила целую цепочку событий: сначала корабль отделился от ракеты, затем разделился на отсеки, после чего спускаемый аппарат с космонавтами вошел в атмосферу по очень крутой траектории с перегрузкой до 22 единиц. Капсула приземлилась в труднодоступных районах Алтая на краю обрыва. К счастью, космонавты остались живы, но впечатлений им хватило на всю жизнь. При аварии на самых поздних этапах запуска возможно выведение корабля на низкую «аварийную» орбиту, где сопротивление атмосферы позволяет совершить лишь один-два витка вокруг Земли. Но за это время система управления успеет сориентировать корабль и подготовить его к нормальному управляемому спуску и приземлению в заданном районе. Перегрузки при этом остаются в пределах нормы.
От «Востока» до «Ориона»
Несмотря на общую принципиальную схожесть, реальные системы спасения космических кораблей отличаются множеством неповторимых нюансов. Например, на одноместных «Востоках» вовсе не было двигательной установки САС: в случае аварии космонавта спасало катапультное кресло – технология, досконально отработанная в авиации и считавшаяся весьма надежной. Это же кресло использовалось и при штатном возвращении на Землю – парашютная система спускаемого аппарата не обеспечивала достаточно мягкой посадки, и космонавт приземлялся отдельно. По сути, разработчики «Востока» объединили средство спасения со средством посадки.
Спускаемый аппарат имел для катапультирования специальный люк, а головной обтекатель ракеты – большой вырез. В случае катапультирования из-за аварии носителя на стартовой позиции парашют раскрыться не мог и космонавт в кресле приземлялся на специальную сетку, натянутую на высоте около 40 метров. При катапультировании уже после старта ракеты включались два пороховых двигателя кресла, которые уводили его вверх и в сторону от ракеты-носителя, после чего космонавт отделялся от кресла и приземлялся на парашюте. Высота катапультирования была ограничена четырьмя километрами: при аварии ракеты на большей высоте отключались маршевые двигатели, отделялся головной обтекатель, а потом и спускаемый аппарат «Востока». И только после этого проводилось катапультирование космонавта.
Система имела «мертвые зоны». Так, в начале подъема космонавта спасти было крайне затруднительно из-за отсутствия необходимого запаса по высоте: не успевала сработать вся цепочка событий, связанная с катапультированием, раскрытием парашюта кресла, отделением космонавта от кресла и приземлением на индивидуальном парашюте. К счастью, проверить эти выводы на практике не пришлось – все пилотируемые «Востоки» летали без аварий.
Российские космонавты тренируются покидать спускаемый аппарат «Союза» при аварийной посадке на воду. Фото: РИА «НОВОСТИ»
Катапультные кресла были использованы и на американских двухместных кораблях «Джемини»: они должны были спасти астронавтов на начальном участке полета и при посадке, заменяя собой запасной парашют. Если бы авария произошла на высоте больше 21 километра, корабль предполагалось отделить от ракеты с помощью штатной тормозной ДУ. Астронавты должны были сами решать, когда включать САС. Применение катапультных кресел и ручного запуска системы спасения оправдывалось высокой надежностью ракеты-носителя «Титан-2». Она заправлялась самовоспламеняющимися компонентами топлива. По замыслу разработчиков, подтвержденному экспериментами, возможность взрыва практически исключалась: окислитель и горючее, смешиваясь, просто-напросто «спокойно сгорали», а не детонировали.
Любопытно, что испытания катапультных кресел проводили сами астронавты. Во время одного из тестов (16 января 1963 года) правое кресло «выстрелило» до того, как полностью открылся люк спускаемого аппарата, и вышибло его. «Это было чертовски больно, но длилось недолго», – делился своими впечатлениями от испытаний Джон Янг.
А вот на трехместных «Аполлонах» (и еще раньше на одноместных «Меркуриях») от катапультных кресел отказались, поскольку корабли выводились на орбиту носителями, заправляемыми криогенным топливом. При аварии такой ракеты гораздо выше вероятность взрыва, и капсулы снабдили полноценными спасательными двигателями.
На корабле «Меркурий» САС срабатывала автоматически от датчиков, регистрирующих чрезмерные отклонения ракеты от заданного положения, а также в случае отказа системы электропитания. Но полностью на автоматику американцы не полагались – привести систему спасения в действие могли вручную как астронавт, так и операторы наземного центра управления полетом. В ее составе было четыре двигателя: один основной, уводивший капсулу с астронавтом от аварийной ракеты, и три вспомогательных – для отстрела и увода самой двигательной установки от корабля. Любопытно, что вектор тяги основного двигателя не проходил через центр тяжести «Меркурия». Благодаря этому даже без специальных управляющих двигателей САС уводила капсулу вперед и вбок от ракеты-носителя.
Очень рискованными были полеты космонавтов на многоместных советских «Восходах». Корабли делались на базе одноместного «Востока»: в спускаемый аппарат сажали двухтрех человек, и снабдить космонавтов катапультными креслами не было никакой возможности. Спасательных двигателей тоже не было, видимо, по причине временного характера программы, ведь во время полетов «Восходов» уже велась разработка кораблей серии «Союз». На большой высоте спасти экипаж можно было, выключив двигатели ракеты и отделив от нее корабль с последующим разделением его на отсеки. Однако случись серьезная авария на участке работы первой или второй ступени носителя, шансов на спасение у космонавтов было бы гораздо меньше. Так что «мертвая зона» у «Восходов» оказывалась значительно шире востоковской.
На кораблях следующего поколения «Союз» и «Аполлон» применялись весьма совершенные системы спасения. Так, САС «Союза» обеспечивает спасение экипажа на любом участке полета: от аварии ракеты-носителя на стартовом столе и практически до самого выхода на орбиту. Еще совершеннее и надежнее система спасения современных кораблей «Союз-ТМА». Она содержит несколько групп двигателей, и некоторые из них остаются на корабле вплоть до самого момента отделения головного обтекателя. Примерно так же будут работать САС американского «Ориона» и перспективного российского ко раб ля нового поколения.
Пленники орбиты
До сих пор мы говорили об аварийном спасении «по дороге в космос». Но о безопасности надо думать и в орбитальном полете, и при спуске на Землю. Фантасты не раз рисовали леденящую кровь картину, когда космонавты из-за аварии не могут вернуться на Землю. Бестселлером в свое время стал роман Мартина Кэйдина «В плену орбиты», главный герой которого, вымышленный пилот «Меркурия» Ричард Пруэтт, чуть было не стал заложником отказавшей тормозной двигательной установки корабля.
