Текст книги "Повседневная жизнь российских космонавтов"

Автор книги: Юрий Батурин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 23 страниц)

Из космоса можно увидеть гораздо лучше то, что происходит в океане. Помимо свечения рыб и цвет а самой воды, водоросли бывают самых различных оттенков и видов. Все мы видели зеленые, желтые, красные водоросли. Некоторые из них могут дрейфовать (перемещаться) или иметь корни на подводных скалах. Но в основном водоросли не нуждаются в корнях, потому что питаются веществами из самой воды и могут впитывать еду всем своим «телом».

При визуально-инструментальных наблюдениях сложности вызывает даже биение сердца космонавта, что создает микротолчки, уводящие бинокль или видеокамеру от объекта наблюдения. Опытные космонавты не держат инструмент наблюдения в руках, а помещают его перед собой и регулируют его положение кончиками ресниц!

Космические эксперименты чрезвычайно дороги, поэтому готовить их нужно весьма тщательно. Главная особенность космического эксперимента – уникальное сочетание факторов космического пространства, влияющих на исследуемый процесс. Между тем опыт выполнения КЭ на орбитальном комплексе «Мир» и на МКС показал, что в них учитывается в основном фактор невесомости (микрогравитация). Ряд иных факторов, таких как корпускулярные потоки спокойного Солнца, радиовсплески на Солнце, параметры солнечного ветра, возмущения ионосферы и магнитосферы и другие, при проведении космических экспериментов обычно считаются пренебрежимо малыми или экранированными. Учет воздействия указанных факторов и возможных эффектов их нелинейного взаимодействия представляется существенно важным. Поэтому на смену методологии однофакторных экспериментов приходят комплексные исследования, учитывающие одновременное влияние совокупности различных факторов на исследуемый процесс, методы автоматизации эксперимента и методы планирования многофакторных экспериментов.

В связи с этим возрастает роль космонавта-исследователя. Современный космонавт-исследователь должен быть квалифицированным экспериментатором-универсалом. Разумеется, возможна и целесообразна некоторая специализация: эксперименты в области астрофизики существенно отличаются от медицинских экспериментов. Но современный космонавт-исследователь, выполняющий эксперименты на борту космической станции, – это в первую очередь опосредующее интеллектуальное звено, связывающее множество постановщиков экспериментов, оставшихся на Земле, со множеством приборов и экспериментальной аппаратурой на борту. Это своего рода диспетчер, несущий полную ответственность за то, чтобы его знания и навыки, а также установленное на борту научное оборудование находились в исправности и применялись максимально эффективно для проведения запланированных экспериментов.

Хорошим примером космического эксперимента, который начинался как однофакторный, а затем стал многофакторным, может служить эксперимент «Плазменный кристалл». Термином «плазменный кристалл» обозначаются упорядоченные структуры, состоящие из заряженных в плазме пылевых частиц микронного размера. Они аналогичны решетчатой структуре кристаллических материалов и характеризуются постоянной структурой решетки, составляющей, в отличие от параметра обычных кристаллов, доли миллиметра, что позволяет наблюдать их невооруженным глазом.

«Плазменный кристалл» начинался в 1998 году на станции «Мир» и непрерывно продолжается уже десять лет на борту МКС. Эксперимент проводится под руководством академика Российской академии наук Владимира Евгеньевича Фортова и профессора Грегора Морфилла (общество Макса Планка, Германия).

В космическом эксперименте «Плазменный кристалл» космонавт на борту МКС выполняет следующие операции: монтаж аппаратуры; вакуумирование магистралей и рабочей камеры экспериментального блока с помощью турбомолекулярного насоса; загрузка программного обеспечения для серии экспериментов в компьютер аппаратуры; собственно выполнение экспериментов серии; передача (по возможности) фрагментов видеоинформации по каждому эксперименту в ЦУП для проведения оперативного анализа; демонтаж аппаратуры; возврат на Землю с экипажем на ТК «Союз» видеокассет и видеокарт с результатами проведения экспериментов и передача их постановщикам экспериментов для анализа. Исходя из опыта КЭ «ПК», представляется, что кроме задач обслуживания научной аппаратуры, ремонта, установки режимов ее функционирования на экипаж могут быть также возложены задачи точного измерения уровней факторов, контроля их воздействия на ход исследуемых процессов, обнаружения непрогнозируемых эффектов в результате нелинейного взаимодействия факторов, предварительной оценки, когда это возможно, характеристик полученных материалов, отбор образцов для дальнейших исследований.

БЕЗДНА = БЕЗ ДНА

Первый выход в открытый космос. – Подготовка к выходу. – За люком – бездна. – Космический «мотоцикл». – НЛО

Первый выход в открытый космос

Выходом в открытый космос считается работа космонавта в космическом пространстве за пределами своего корабля. Первый выход в открытый космос был совершен нашим космонавтом Алексеем Архиповичем Леоновым. Это произошло 18 марта 1965 года, когда был запущен второй космический корабль «Восход», пилотируемый космонавтами Павлом Ивановичем Беляевым и Алексеем Архиповичем Леоновым. Уже через полтора часа после старта, в начале второго витка, Алексей Леонов первым в мире вышел в открытый космос. Командир Павел Беляев сообщил по радио: «Внимание! Человек вышел в космическое пространство! Человек вышел в космическое пространство!»

Чтобы технически осуществить это беспримерное дело, придумали дополнительную шлюзовую камеру. Сначала закрытая изнутри и снаружи, она заполнялась воздухом, затем открывался внутренний люк и космонавт заходил в основную часть корабля. Самое интересное, что сама шлюзовая камера была надувная, как матрас для плавания. Она располагалась вне космического корабля. При выходе на орбиту камера сворачивалась и находилась под обтекателем корабля. А после выхода в космос, перед спуском на Землю основную часть камеры отсоединяли и корабль входил в плотные слои атмосферы в обычном виде.

Во время наземной подготовки Леонова в самолете-лаборатории установили макет космического корабля со шлюзовой камерой в натуральную величину. Леонов отрабатывал движения выхода в открытый космос, отход от корабля и возвращение. На один только навык плавного отхода от корабля Леонову потребовалось шесть попыток Сначала не удавалось удерживать равновесие, движения были резкие. Чтобы подойти обратно к кораблю, тоже пришлось попотеть. Космонавт постоянно вращался, поворачивался к входу спиной, двигался рывками. Кроме того, скафандр сковывал движения, мешал. Зато потом все эти упражнения помогли Леонову в космическом полете.

Леонов находился вне шлюза в открытом космосе больше двенадцати минут. И примерно столько же в шлюзе, но тоже в условиях космического пространства. Во время выхода он удалялся от корабля на расстояние более пяти метров. Сначала его немного разворачивало, но космонавт быстро освоился, вспоминая все, чему учили, и смог выполнить задание.

Во время выхода скафандр космонавта (а он был еще не слишком совершенен – все же это был первый выход и первый скафандр для выхода) раздуло несколько больше, чем рассчитывали и получали во время испытаний на Земле. И Леонов не мог протиснуться через люк обратно в корабль. Тогда он, нарушая инструкции и не сообщая на Землю (времени не было), стравил немного воздух из скафандра и уменьшил давление в нем. Только таким образом он смог вернуться в корабль. Однако на этом неприятности не закончились. Космонавтам пришлось справляться с новыми нештатными ситуациями. В частности, не сработала автоматическая система ориентации, вовремя не включился тормозной двигатель, и космонавтам пришлось сажать корабль вручную. Они оказались на земле там, где их не ждали, – в тайге в районе Перми. Нашли их на следующий день.

Телевизионное изображение летящего в открытом космосе Алексея Леонова показывали все телеканалы мира. Первый выход в открытый космос закончился благополучно и до сих пор остается гордостью отечественной космонавтики и нашей страны.

Подготовка к выходу

Нынешние задачи космонавта при выходе в открытое космическое пространство значительно сложнее, возросла и техническая оснащенность выходных работ. Теперь выходы называют иначе – «внекорабельная деятельность» (ВнеКД). Это все то, что космонавт делает за пределами корабля или станции. А то, что он делает внутри корабля, называют «внутрикорабельной деятельностью» (ВнуКД). К внекорабельной деятельности относится также выход космонавта на поверхность планеты или на Луну, например.

Выход в открытое космическое пространство (космонавты просто говорят «выход») – не просто сложное задание, но и серьезное испытание, требующее мобилизации всех сил и возможностей космонавта. До выхода в космос космонавты проходят множество тренировок на Земле, в гидролаборатории. К внекорабельной деятельности готовятся все без исключения экипажи, независимо от того, включены или нет такие работы в программу конкретного полета.

Во время ВнеКД космонавты, снаряженные в специальные скафандры, выполняют различные эксперименты и исследования, осуществляют монтажные и ремонтные работы на внешней поверхности космических станций.

К каждому выходу в открытый космос на Земле готовятся задолго, еще на Земле, и участвуют в подготовке и обеспечении люди самых разных специальностей. Тщательно планируются подготовка экипажа, тренировки.

В конце каждого года составляется программа полета на год (ее составляют проектанты РКК «Энергия»), где расписываются основные задачи каждой экспедиции. Программа в зависимости от меняющейся обстановки корректируется и дополняется. На основании годовой программы составляется программа полета каждой экспедиции. Затем разрабатываются двухнедельная программа полета и ежедневные циклограммы, в которых расписаны все действия членов экипажа поминутно (последние три программы составляют специалисты ЦУПа).

В соответствии с годовой программой, которая дает представление об объеме задач на каждую экспедицию, составляется программа подготовки каждого экипажа, предусматривающая, в числе прочего, тренировки по выполнению предстоящих работ по внекорабельной деятельности.

Подготовку к каждому конкретному выходу наземные службы и космонавты, находящиеся на орбите, начинают за две-три недели до выхода. Она идет в двух направлениях: по скафандрам (за нее отвечают специалисты НПО «Звезда» – разработчики и изготовители скафандров) и по внекорабельной деятельности, которой занимаются специалисты РКК «Энергия».

По каждому этапу ВнеКД разрабатывается специальная циклограмма выхода. На борт космической станции передаются радиограммы по подготовке необходимого оборудования и инструмента, при необходимости составляется программа тренировки в скафандрах, проводятся консультации со специалистами, на стенде «Селена» проводятся тренировки по программе Главной оперативной группы управления (ГОГУ). Выход в открытый космос сопровождается многими опасностями, и ответственность за работу космонавтов во многом лежит на специалистах на Земле. Каждый шаг космонавта продумывают они, а задача космонавта – все эти шаги правильно выполнить.

За неделю до выхода группа специалистов, в состав которой входят сменный руководитель полета, главный оператор, специалисты группы анализа и специалист из группы подготовки персонала, обсуждает детали предстоящего выхода и при необходимости отрабатывает отдельные его элементы на тренажере в гидролаборатории ЦПК.

У космонавтов на борту станции за целую неделю до этого события начинается своя подготовка. Необходимо провести инвентаризацию сменных элементов скафандров – поглотительных патронов, кислородных баллонов, поглотителей влаги и некоторых специальных фильтров, заменяемых перед каждым выходом. Только процедура расконсервирования и осмотра скафандров занимает не менее полутора часов. Очень важно примерить скафандр. Его нужно подогнать по росту и проверить еще раз. А в скафандрах проводят тренировку, в ходе которой проверяется правильность работы всех его систем и производится подгонка рукавов и штанин по росту.

Примерно день уходит на то, чтобы изучить инструкции и подготовить оборудование к предстоящему выходу. Ведь к моменту выхода в космос всё должно быть не один раз проверено. Необходимо заблаговременно ознакомиться с трассой перемещения во время выхода: выбрать характерные ориентиры, определить потенциально опасные места, которые могут повредить оболочку скафандра, и т. п.

Надо подготовить и себя. Прежде всего следует постараться предотвратить излишнее выделение влаги из тела, следствием чего обычно являются охлаждение ног и рук, увлажнение перчаток и запотевание остекления скафандра. Для этого за несколько дней до «выхода» сокращают потребление жидкости (меньше пьют чая и соков) и увеличивают физическую нагрузку, что способствует выводу влаги из тела в виде пота. Полезно включить в свой рацион подсоленную пищу. За два-три дня необходимо пройти медицинский контроль и получить заключение с разрешением выхода в открытый космос. Если самочувствие космонавта будет не очень хорошим, то в открытый космос его могут и не пустить.

За три-четыре дня до начала работ по ВнеКД специалисты ГОГУ проводят тренировку предстоящих работ в полном составе, обсуждают возникшие вопросы, а все наземные службы докладывают о готовности.

Конечно, бывают ситуации, когда необходимо решать срочные проблемы по обеспечению выхода в открытое космическое пространство для ВнеКД, поэтому изложенный цикл подготовки может нарушиться.

В день выхода в космос космонавты чаще всего встают попозже, чтобы хорошо выспаться. Ведь впереди очень тяжелый день, и вероятнее всего, отправляться спать в следующий раз придется позже, чем положено. После утреннего туалета космонавты еще раз измеряют артериальное давление и температуру, сообщают результаты на Землю. Завтракать и пить чай в это утро не полагается – во время выхода в космос возможности «отойти на минуточку» не будет. И вот заключительная стадия подготовки к выходу в космос – еще раз медицинский контроль, проверка систем скафандра и систем, обеспечивающих выход на станции.

За люком – бездна

Выход в открытый космос – настолько ответственная операция, что нельзя ошибиться ни в единой детали. Поэтому первое, что делают космонавты, – относят в шлюзовой отсек бортовую инструкцию, которая называется «Выход».

Сначала космонавты надевают специальные гигиенические плавки и медицинский пояс с датчиками, с помощью которых врачи на Земле будут осуществлять медицинский контроль, потом хлопчатобумажные носки, а сверху еще и шерстяные носки. Теперь наступает очередь белья-комбинезона из хлопко-льняного полотна и поглощающих влагу перчаток. Наконец космонавт надевает облегающий костюм водяного охлаждения – сетчатый трикотажный комбинезон. В него вплетены тонкие трубки, по которым циркулирует вода и охлаждает тело. Что еще осталось? Да, шлемофон. Потом космонавт забирается сзади в скафандр через вырез в кирасе. Садится на обрез скафандра и спускает ноги в штанины. Затем пропускает руки в рукава скафандра и встает на ноги внутри него. Затем тросиком притягивает ранец-крышку, закрывает его и запирает предусмотренной для этого подвижной ручкой. Хотя скафандр сделан так, что космонавт может самостоятельно закрыть свой скафандр, обычно космонавты помогают друг другу. Ведь, как правило, в космос выходят по двое. Поэтому взаимный контроль не помешает.

Затем космонавты проверяют положение органов управления скафандром и приступают к предварительному контролю герметичности скафандра. Потом надо проверить герметичность люка между шлюзовым и смежным с ним отсеками. Для этого в шлюзовом отсеке немного стравливается воздух и понижается давление. Иначе есть опасность разгерметизировать всю станцию. Космонавты уже в закрытых скафандрах проводят окончательную проверку их герметичности. Проверили. Наступило время продувки скафандров – привычная атмосфера заменяется на кислородную. Это означает, что космонавты будут дышать чистым кислородом.

Дело в том, что во всех герметичных отсеках станции поддерживается давление в одну атмосферу и соотношение азота и кислорода как на Земле. В скафандрах необходимо обеспечить давление, которое, с одной стороны, не наносит вреда здоровью человека, а с другой – обеспечивает подвижность мягких частей скафандра. Поэтому в скафандрах поддерживается «чисто» кислородная атмосфера с давлением 0,4 атмосферы.

При быстром переходе от кислородно-азотной атмосферы с давлением 0,3–0,4 атмосферы азот, растворенный в крови человека, может перейти в газообразную фазу, вызвав смертельно опасное явление декомпрессии. Поэтому процедура понижения давления и изменения состава атмосферы проводится достаточно медленно. Перед шлюзованием выполняется десатурация – вымывание азота из крови человека за счет вдыхания чистого кислорода при нормальном давлении. В скафандре постепенно создается «чисто» кислородная атмосфера с одновременным снижением давления.

Космонавты готовы к выходу и начинают сбрасывать давление в шлюзовом отсеке. На это потребуется около пятнадцати минут. Одновременно космонавты внимательно контролируют давление в скафандре. Теперь можно отключить скафандры от систем станции и перейти на автономное питание. И вот уже открытый космос близок – аккуратно открываем люк Выход из шлюзового отсека в космос разрешается только при наличии охлаждения, и космонавты включают систему теплообмена скафандров.

На все, что мы описали, уходит один час двадцать минут. А на первый раз, может, и побольше.

Наконец наступил момент, когда космонавт оказывается на обрезе люка. Перед ним черная бездна, а бездна – это то, что без дна. Перед космонавтом разворачивается незнакомая картина. Он, конечно, готовился на Земле: смотрел видеосъемки, знает компоновку модулей станции, различных устройств, установленных на корпусе с внешней стороны, наконец, готовился в гидролаборатории. Но реальную конфигурацию очень большой станции в гидролаборатории и не пытаются воссоздать. Изучая макет станции на Земле, космонавт видит модули под определенным углом зрения. Пожалуй, только моделирование выхода в виртуальной среде может воссоздать реальную картину. Но и она разная при разной освещенности. В общем, требуется некоторое время, чтобы сориентироваться во внезапно расширившемся до бесконечности пространстве, в центре которого – открытый люк. И космонавт.

Открытый люк волей-неволей вызывает воспоминания о парашютных прыжках, которых на подготовке было очень много. Там выход за обрез означает не просто отделение, а падение. Это ощущение усиливается, если Земля оказывается «под» космонавтом. Требуется несколько секунд, чтобы разум переборол эмоции: космонавт движется с той же скоростью, что и станция, никакого падения не будет.

И вот космонавт начинает перемещение по трассе выхода. Правило такое: один карабин всегда должен быть пристегнут, одной рукой держишься, другой отстегиваешь второй карабин, переносишь его, пристегиваешь и т. д. То есть никогда не надеешься только на одно крепление – обязательно космонавта держат карабин и рука. Иначе можешь отлететь и возвращение окажется невозможным. Космонавт Александр Александрович Серебров рассказывает:

– Делали мы с Василием Циблиевым выход в открытый космос (для него первый, а у меня шестой), чтобы установить экспериментальную ферму «Рапана». Но прежде надо туда дойти. Я зацепился, как полагается, карабином за поручень, как в гидролаборатории от-тренировали. И вот лечу я к ферме «Софора», рядом с которой надо было производить работы, вдруг вижу – мой карабин свободно плавает рядом с тем, что я держу в руках. Я понял, что отделился от станции и стал искусственным спутником Земли (или космическим мусором с радиопередатчиком – это уж как угодно). А Василий мне сам по связи говорит: «Слушай, тут поручень отогнут». Я ему: «Знаю уже». Крепление поручня действительно было выполнено бездарно. Болт не законтрен даже. А внутри, в модуле «Квант», гиродины крутятся (десять тысяч оборотов в минуту!) и вибрируют, конечно. Из-за вибрации болт и вылетел. Вот мой карабин и соскочил. Хорошо, отделение произошло без рывков, крюк просто сполз. Я взял карабин кончиками пальцев в скафандровых перчатках, и его длины вместе с моей рукой едва-едва хватило, чтобы я вновь зацепился за «Софору».

Во время ВнеКД связь с экипажем осуществляет главный оператор, который обеспечивает экипаж необходимой информацией и поддерживает психологический комфорт. Примерно шесть часов трудятся космонавты в открытом космосе, на это время автономной работы рассчитаны системы скафандра.

Возвращаясь на станцию, космонавты, как мы уже рассказывали, проделывают все в обратном порядке. Наконец они снова дома, на станции!

Теперь надо просушить скафандры, привести их в состояние, в котором они будут храниться до следующего выхода. Спешить тут не следует, все надо делать тщательно. Однажды был случай, когда космонавтам пришлось буквально штопать выходной скафандр. В 1983 году на станции «Салют-7» был запланирован выход в открытый космос Владимира Афанасьевича Ляхова и Александра Павловича Александрова. При проверке обнаружилась негерметичность одного из скафандров. Нашли и повреждение – под коленом на правой штанине. Оказалось, что причиной была неправильная укладка скафандра на длительное хранение – слишком плотно его сложили. Космонавты, отпилив полоску от алюминиевого кожуха вентилятора, сделали кольцо, обмотали его пластырем и вставили в поврежденное место скафандра. Потом зашили, а сверху еще укрепили резиновым кольцом, вырезанным из мешка для отходов. А потом еще раз прошили нитками. Выход в открытый космос прошел успешно.