Космонавт - человек или машина?

Следует помнить, что человек тонко чувствует новые ситуации и реагирует на них решениями, которые не нуждаются в детальном программировании.

Обладая «чувствительными элементами» достаточной остроты и недоступными машине способностями к анализу и синтезу информации, человек, находящийся на борту космического аппарата, может вовремя заметить и устранить некоторые неисправности, которые могли бы привести к аварии.

Машина — не соперник человека, а его верный, надежный помощник. Освоение космического пространства требует от человека максимального напряжения творческих сил, и здесь машина никогда не вытеснит человека.

Казалось бы, вопрос ясен: пилотируемые человеком космические аппараты в деле освоения космоса так же важны и необходимы, как и беспилотные. Но для того чтобы космический аппарат стал обитаемым, потребовалось решение ряда сложнейших проблем науки, техники и производства.

Ученым и конструкторам пришлось много поработать, прежде чем на основе существовавших ранее ракет и беспилотных космических аппаратов были созданы высоконадежные космические корабли и ракеты-носители для них. Далеко не достаточно было только увеличить мощность ракеты и размеры корабля, чтобы туда мог войти человек.

Присутствие человека на борту космического корабля предъявляет к его конструкции и оборудованию множество специфических требований. Начать хотя бы с того, что беспилотная ракета, стартуя с пускового устройства, подвергается такой сильной вибрации, что ее не вынес бы даже специально тренированный человек. Трудно переносим и шум от работающих двигателей. В некоторых опытах, поставленных за рубежом, животные, помещенные в головной части ракеты, погибали в самом начале полета от шума двигателей. Но в то же время известно, что шум в кабине советского корабля «Восток» благодаря надежной звукоизоляции не превосходил обычного уровня шумов в кабине реактивного самолета.

Сойдя с пускового устройства, ракета с человеком на борту набирает скорость сравнительно медленно (по сравнению с некоторыми беспилотными ракетами). Экономия топлива за счет больших стартовых ускорений в данном случае невозможна, так как человеческий организм не в состоянии вынести большие ускорения. Интересно, что это свойство живых организмов подмечено и исследовано лишь в последнее время.

Еще не так давно считали, что опасно не столько ускорение, сколько скорость перемещения. В XIX в., например, когда начали строить первые железные дороги в Англии, инженеры и врачи серьезно опасались, что пассажиры не смогут безболезненно перенести «сумасшедшую» скорость поезда — 30 км/час. Позже выяснилось, что скорость перемещения сама по себе не страшна. Лишь изменения скорости — ускорения порождают инерционные силы, оказывающие болезненное, а иногда и опасное действие на организм. И если ускорения на участке выведения беспилотной ракеты могут достигать десятков g (g = 9,8 м/сек2 — ускорение падающего на Землю тела), то ускорение пилотируемого аппарата обычно не превышает 10g. При ускорении 10g 70-килограммовый космонавт как бы «весит» около 700 /сг. Если такую нагрузку и может выдержать силовой каркас человека—скелет, то системы дыхания и кровообращения отказываются работать.

По окончании активного участка полета вместе с исчезновением ускорений исчезают и инерционные силы, а вес космонавта уравновешивается центробежной силой, возникающей в связи с кривизной орбиты. В результате наступает состояние динамической невесомости, характерное для орбитального полета.

Еще до первого полета человека в космос ученые предполагали, что космонавт сможет не только удовлетворительно перенести невесомость, но и работать в этом состоянии. Полет Ю. А. Гагарина полностью подтвердил эти предположения. В настоящее время уже ясно, что большинство людей переносит состояние невесомости удовлетворительно. Лишь у некоторых появляется головокружение и неприятное ощущение падения. Продолжительная же невесомость может привести к общему расстройству организма. Поэтому в проектах больших орбитальных станций, рассчитанных на длительное пребывание экипажа в космосе, предполагается обязательное создание искусственной тяжести.

Высота полета пилотируемых космических кораблей пока еще не превышает 1500 км над уровнем моря. Это и понятно: уже на высоте 800—1000 км начинается радиационный пояс, губительное излучение которого отрицательно действует на организм человека.

Во время орбитального полета космического корабля не исключено также и столкновение с крупной метеорной частицей, которая может пробить кабину, нарушив тем самым ее герметичность. И хотя вероятность такого столкновения мала (например, частицы массой 1 г встречаются в околоземном космосе очень редко — в среднем один метеор на объем, равный объему куба с ребром 1000 км), однако нельзя пренебрегать и этой опасностью. Конструкторы снабдили наших космонавтов скафандрами, которые обеспечат их безопасность даже в том случае, если кабину корабля пробьет метеор.

Что же представляет собой космический дом человека? Как его конструкторам удалось решить проблемы, возникшие в связи с присутствием человека на борту?

Кажется, еще совсем недавно услышали мы по радио сообщение о космическом старте Юрия Гагарина. А сегодня у пилотируемого космического полета уже своя история. Другие корабли уходят сегодня в космос — не корабли, а целые космические исследовательские лаборатории с различными специалистами на борту. А первый космический дом Гагарина и Титова, Николаева и Поповича, Быковского и Николаевой-Терешковой переместился в музей и занял почетное место на ВДНХ в Москве. И еще долгое время это изумительное творение человеческого разума будет вновь и вновь изумлять нас, наших друзей и наших соперников... Выставили на обозрение свою первую обитаемую космическую капсулу «Меркурий» и американцы.

Советский корабль «Восток» сделан в форме шара. Американская капсула «Меркурий» внешне напоминает телевизионную трубку. Такую же форму имеет и более поздняя двухместная капсула «Джеминай».

Внешняя поверхность «Востока» покрыта теплозащитным слоем, предохраняющим ее от выгорания при входе в плотные слои атмосферы во время возвращения. У капсул «Меркурий» и «Джеминай» теплозащитный материал помещается внутри двойной 'стенки, сделанной из жаропрочного сплава. Кроме того, днище капсулы защищает от перегрева специальная плита из стеклопластика (капсула во время возвращения входит в атмосферу днищем вперед).

В кабинах обоих аппаратов размещены кресла космонавтов, пульт управления, приборы, «наблюдающие» за состоянием пилота. На корабле «Восток» имеется специальный приборный отсек с аппаратурой, работающей во время орбитального полета. В полете поддерживается двусторонняя радиосвязь с Землей, измеряются параметры орбиты, передается на Землю телеметрическая информация и телевизионное изображение космонавта. Управление аппаратурой автоматическое и ручное. Большинство систем в целях повышения надежности в работе дублируется.

Даже при нормальных условиях полета роль человека в управлении кораблем не была пассивной. Космонавт постоянно контролировал работу многочисленных автоматов корабля и всегда мог вмешаться в работу той или иной автоматической системы в случае отклонения от предписанного режима.

Особенностью советского космического корабля является то, что в отличие от американских капсул в кабине «Востока» создаются исключительно благоприятные условия для космонавта.

При самом объективном отношении к труду американских ученых и специалистов необходимо все же отметить, что капсула «Меркурий» и в смысле поддержания заданного температурного режима не выдерживает никакого сравнения с советским кораблем. Особенно угрожающе повышалась температура в кабине во время полета американца М. Карпентера. Астронавт должен был проявить большое мужество, чтобы, задыхаясь от жары в своем скафандре, продолжать полет по заданной программе. Единственное, что ему могли посоветовать в этот момент с Земли, — это пить больше воды...

И в советских, и в американских аппаратах космонавт размещается в специальном кресле, выполненном точно по его фигуре. Поэтому большие перегрузки равномерно распределяются по всему телу космонавта. В отличие от американских («Меркурий») советские космические кресла катапультируемые. Катапультируемое кресло позволяет космонавту быстро покинуть корабль в случае возникновения аварийной ситуации при взлете и на заключительном этапе полета. У американцев в случае аварии на старте предусматривается отделение от ракеты-носителя всей капсулы.