П.Попович
Человек обживает космос
"Московские губернские ведомости" за 1848 год, к примеру, писали: "Мещанина Никифора Никитина за крамольные речи о полете на Луну сослать в поселение Байконур". Парадокс истории: "за крамольные речи о полете на Луну" - туда, где ныне стартуют советские космические корабли...
Сегодня космические спутники и корабли помогают метеорологам, геологам, картографам, морякам, сельским труженикам.
Более того, многие земные проблемы, скажем, такая, как энергетическая, могут быть успешнее решены с выходом в космос. Ученые предполагают, что "искусственный спутник", висящий на стационарной орбите над планетой, способен преобразовывать солнечную энергию в электрическую, которая будет передаваться на приемные планетные станции в виде электромагнитного луча сверхвысокой частоты. Сегодня это уже реально. А что принесет нам завтра?
***
Под крылом самолета синела невысокая горная цепочка, которая линией разделила пространство.
Эту геологическую структуру можно было отнести к разломам. Складки поверхности, которую смяли фантастические земные силы. Чем выше поднимается точка съемки над поверхностью Земли, тем больше деталей содержит снимок. Из космоса геологи увидели картины, которые никогда не наблюдали до сих пор. Обнаружилось одно особенное достоинство фотоснимков, сделанных с космической высоты. На них неожиданно стали заметны глубинные структуры Земли. Они проступали сквозь чехол наносов, как проступают очертания памятника, закрытого тканью до торжественной церемонии...
Но запрограммированная работа космических автоматов не всегда устраивала ученых, поэтому появилась идея посвятить в тайны науки о Земле будущих космонавтов-"геологов", которые могут проводить более гибкие и активные исследования. Осуществить ее оказалось нелегко. Сроки подготовки космонавтов ограничены, а для того, чтобы стать хорошим геологом, нужны годы.
На помощь пришла методика подготовки "внеземных специалистов", разработанная в объединении "Аэрогеология" и Центре подготовки космонавтов. Космонавты занимаются не по учебникам, а, так сказать, "на живой природе" с борта самолета, слушая комментарии специалистов.
Мы подлетали к району, где должно было начаться очередное занятие. Оно строилось так: сначала шло изучение поверхности с большой-самолетной высоты. Затем тот же район исследуют с борта вертолета, а в конце концов проходят его пешком, трогая все своими руками. Словом, путь познания нелегок. Например, космонавты Валентин Лебедев и Анатолий Березовой "прошлись" почти по всей территории Советского Союза: от Украины до Приморья, через БАМ и Среднюю Азию.
Следующий адрес, который поможет узнать одну из интересных профессий космонавтики,- Гидрометцентр СССР. Спутники и космические корабли решают важные метеорологические задачи. Вот примеры. На острова и прибрежные зоны материков часто обрушиваются тропические циклоны. В 1963 году, например, сообщения об урагане "Флора" с перечислением жертв и разрушений походили на телеграммы с театра военных действий.
Как же избежать подобных трагедий? Если точно предсказывать появление тайфунов, их характеристики, поведение, то своевременная подготовка к борьбе с ними многократно сократит потери. И более того, заблаговременный прогноз позволит в будущем управлять движением циклонов.
Предсказывать погоду - дело чрезвычайно сложное. Причина неточности-труд недоступность информации о поведении атмосферы и гидросферы Земли, солнечной активности. И вот тут-то на помощь приходят спутники. Орбитальный синоптик за каждый виток, всего за полтора часа, обеспечивает обзор состояния атмосферы от полюса в полосе шириной до полутора тысяч километров. Никакие другие средства современной техники не в состоянии предоставить такой огромный объем климатических наблюдений.
Одна из интересных областей науки о погоде- "морские прогнозы". В Гидрометцентре по фотомонтажам анатизируются атмосферные процессы, штормовые зоны. Прогнозируется погода. Этих сообщений ждут тысячи кораблей.
Многие удивятся: "Неужели волны тоже видны со спутников?" Нет, конечно. Однако существует прямая зависимость между атмосферными процессами и погодой. Синоптики делают выводы, анализируя движение воздушных масс, определяя скорость ветра, видимость, осадки...
При необходимости синоптики обращаются за помощью к космонавтам, которые работают на орбите.
Говоря о помощи космокораблей своим морским собратьям, надо упомянуть и о недавно созданной специальной службе "КОСПАС-САРСАТ". Эта программа получила путевку в жизнь в 1977 году, когда был подписан меморандум между СССР, США, Канадой и Францией. Речь шла о создании единой сети спутников, способной контролировать всю территорию земного шара и принимать сигналы от терпящих бедствия судов и самолетов.
Вот какое сообщение агентства "Канадиан Пресс" обошло весь мир в сентябре 1982 года: "Три канадца из провинции Онтарио, чей самолет потерпел аварию на территории Британской Колумбии на прошлой неделе, обязаны своей жизнью советскому спутнику".
Им пришлось совершить вынужденную посадку в безлюдном районе страны. В результате приземления самолет был сломан, радиостанция повреждена. Тем не менее автоматические сигналы "5О8" были приняты в космосе советским искусственным спутником, предназначенным для приема и передачи на Землю сигналов бедствий самолетов, морских или океанских судов. Не прошло и пяти часов, свидетельствует агентство "Канадиан Пресс", как из Советского Союза было передано сообщение в Канаду об обнаружении самолета и месте его нахождения. Точность координат, как признают канадцы, была поразительной. Потребовалось облететь всего лишь несколько километров, чтобы обнаружить трех человек, потерявших надежду на спасение...
Метеорологические прогнозы помогают узнать не только о близких климатических изменениях, но и более далеких. Как показывают исследования, наша цивилизация активно влияет на погоду. Специалисты, к примеру, опасаются, что повышение содержания углекислого газа может привести к так называемому "парниковому эффекту". Некоторые специалисты встревожены тем, что в результате этого эффекта атмосфера планеты начнет перегреваться. Больше всего опасаются, что будет растоплен ледяной панцирь Западной Антарктики. Это повысило бы уровень Мирового океана более чем на пять метров. Таяние всего ледяного панциря антарктического континента подняло бы уровень океана на десятки метров, чего, согласно оценке ученых, достаточно, чтобы затопить многие крупнейшие города мира.
Выводов о неустойчивости "ледникового щита", в частности, придерживается заведующий отделом гляциологии Института географии Академии наук СССР, член-корреспондент АН СССР В. М. Котляков. Его рассуждения базируются на том, что в Антарктиде, на коренном ложе под громадной толщей льда, была обнаружена вода. Как это ни парадоксально, ее нашли в самой холодной части континента, где температура и летом ниже минус 20 градусов (зимой термометр показывает даже минус 80). Решающий фактор при этом "подземное" тепло, которое "борется" с постоянным проникновением сквозь толщу льда холода. Если толщина льда невелика, то поток холода проникает сквозь него. Там же, где мощность льда значительно больше, верх одерживает геотермический поток тепла. Лед тает, и на границе с коренными породами образуется вода.
Когда американцы пробурили скважину в центре Западной Антарктиды, это было доказано практически. Многие исследователи считают, что в результате "тепличного эффекта" уже растаяло около 40 тысяч кубических километров полярного льда в Антарктиде. Это привело к повышению уровня Мирового океана с 1940 года более чем на 10 сантиметров, примерно в три раза больше, чем за предыдущие полвека. Сравнение спутниковой информации с морскими атласами США и СССР и сообщениями китобойных судов подтвердило, что летние условия были более суровыми в начале века, чем сейчас... Можно сказать, что Западная Антарктида действительно покоится на водяной подушке, то есть буквально "плавает".
Некоторые исследователи считают проблему настолько важной, что призывают уже сейчас учитывать при строительстве дамб, защищающих портовые города, возможный подъем уровня океана...
Очень важный участок космической работы - борьба с пожарами. Само понятие "пожарная охрана" связано с привычным "01". Телефонный звонок - и мчится стрелой по городу красная машина на помощь. А как быть, если горит тайга, тундра? Здесь стоит добавить, что только за один час небольшого лесного пожара может быть уничтожено несколько сотен гектаров леса.
Для борьбы с пожарами надо создать Главный Центр приема и обработки спутниковой информации. Наибольшее внимание - районам повышенной пожароопасности. Они известны заранее. Там, где давно не было дождя, долго стоит сухая погода, - жди огня.
Информация со спутников поступает не только в ГЦ, но и через широкую сеть автономных станций, разбросанных по всей стране, в центры приема. Так что принять важные решения, произвести анализ распространения огня, учесть динамику его развития можно и на местах. Причем тундровые пожары опасны так же, как и лесные. Необходимо вовремя эвакуировать стада оленей, предупредить местное население.
Космос может быть полезным и металлургам. Известно, что некоторые вещества не смешиваются на Земле. А в условиях невесомости непривычный "коктейль" получается без особых хлопот. Специалисты считают, что в космосе можно создать сотни новых, удивительных сплавов и веществ...
Уже сейчас проведено множество экспериментов на печах "Сплав" и "Кристалл", установленных на станциях серии "Салют". Синтезированы сплавы свинца и цинка, свинца и алюминия.
В Институте физики Академии наук Латвийской ССР разработаны установки, которые позволяют активно воздействовать на вещества магнитным полем. И с его помощью добиваются необходимых условий плавки.
Печи пока небольших размеров, да и выход металлов исчисляется не тоннами. Установок всего несколько. Но дело в другом. Опыты окончательно определили направление поиска. На орбите ищут новые сплавы, на Земле моделируют условия их получения. Опыты ученых говорят, что в условиях микрогравитации на орбите можно производить стекло, свободное от пузырьков. Ценность такого сверхчистого стекла состоит в том, что его можно использовать в совершенной оптической технике - лазерах, фотографических объективах и оптических волокнах.
Такую же ценность могли бы иметь, особенно для электронной промышленности, совершенные кристаллы с идеальной молекулярной структурой, образование которых на Земле невозможно. Эксперименты с выращиванием кристаллов в условиях микрогравитации берут начало еще с первых космических полетов.
Видимо, в будущем радиоэлектронная начинка космических кораблей и спутников, так же как и все остальное, будет производиться прямо в безвоздушном пространстве. Место рождения "Космосов", "Метеоров", "Венер", "Марсов" будет одно - космос.
Стоит сказать и о космической связи. В последние годы ее значение особенно возросло. К примеру, в Испании идет чемпионат мира по футболу, на орбите работает советско-французский экипаж - столь разнообразные по географии события, но непосредственными свидетелями их являются практически сотни миллионов людей. И в этом заслуга космонавтики. "Молния" успешно осуществляет сеансы дальней радиосвязи и телевидения между европейской частью СССР и Дальним Востоком, Москвой и Гаваной, нашей страной и странами Африки, Северной Америки. В 1967 году вступила в строй разветвленная сеть станций "Орбита" - специальных пунктов телевизионных программ, передаваемых Центральным телевидением через орбитальные ретрансляторы. Все это не только обеспечило сверхдальнюю связь, но и открыло новые интересные перспективы. С помощью космических систем связи можно синхронизировать хронометры всех обсерваторий мира с точностью до 10 микросекунд, тогда как обычные методы позволяли точность в сотни раз меньшую. Конечно, эти задачи можно решить и обычными земными методами, но их экономическая эффективность будет значительно ниже. Практически каждая отрасль имеет теперь "выход на космос".
Если попытаться сформулировать основные условия, при которых космонавтика добилась столь поразительных успехов, то главное состоит в том, что человек занял ведущее место в космических полетах, определяя стратегию и тактику освоения и изучения Вселенной. Ибо нет такого автомата, который смог бы заменить космонавта... Ведь космонавту приходится выступать сразу в роли исследователя и исследуемого.
Когда первый раз знакомишься со станцией "Салют", на тебя не производит особого впечатления "космический стадион". "Бегущая дорожка", различные эспандеры, что особенного? Но именно благодаря этому спорткомплексу и удалось преодолеть двухсотдневный рубеж пребывания космонавтов на орбите (237 суток).
Полет Андрияна Николаева и Виталия Севастьянова на корабле "Союз-9" продолжался всего 18 дней - немного по нынешним меркам. Но тринадцать лет назад это было значительным достижением. Трудно пришлось космонавтам. Ведь на корабле не было не только "стадиона", но и сами испытатели не пользовались специальной одеждой, приспособленной для работы в непривычных условиях. Сейчас, например, космонавты летают в костюме "Пингвин", прошитом специальными резиновыми тяжами. Чтобы совершить какое-либо движение в нем, приходится затрачивать достаточное усилие. Поэтому хочешь или нет, а мышцы почти всегда находятся под нагрузкой. Но тринадцать лет назад...
Новая подготовка, новые эксперименты. В полет уходит следующий экипаж. И вдруг фраза с орбиты: "Может еще месячишко прихватить". Это была победа медиков, конструкторов и, конечно, космонавтов.
Во время 140-суточного полета Владимира Ковалева и Александра Иванченкова одной из важнейших задач было исследование эритроцитов. Как известно, жизнь эритроцитов - 120 суток. На Земле идет постоянный процесс их гибели и рождения новых. Так что за 120 дней у человека в крови полностью меняется их состав. В космосе, к сожалению, дело обстоит хуже. Предварительные исследования показали, что размножение эритроцитов там замедляется. Поэтому могло оказаться, что у космонавтов при приближении к этому порогу количество красных кровяных телец сильно упадет.
Центр управления полетами в эти дни напоминал медицинскую лабораторию. Пробы крови, которые космонавты брали сами у себя, а транспортные корабли доставляли их на Землю, показали лишь умеренное снижение числа эритроцитов и гемоглобина. Этот результат был связан с тем, что космонавты, используя весь комплекс намеченных мероприятий, сохраняли достаточно высокий объем циркулирующей крови. Замечу, что за время пребывания на орбите каждому из них по "бегущей дорожке" надо было пробежать более тысячи километров.
Приобретает остроту вопрос о радиационной безопасности экипажа, который до этого не являлся главным. Нынешние полеты осуществляются по трассам, расположенным ниже радиационных поясов Земли, и не представляют очевидной опасности для человека. Но если станет вопрос о межпланетных стартах, то возникнет необходимость проведения биологических опытов на космических аппаратах, в космосе.
Но космос иногда преподносит неожиданности и другого рода. Космонавт Юрий Глазков после продолжительного полета на "Салюте" рассказал: "Я быстро научился различать реки, озера, горные хребты. Мог рассказать о ландшафте местности, над которой "проплывала" станция... И вдруг вижу... тоненькую ленточку, через секунду сообразил - это шоссе. А по нему мчится автобус. Самый настоящий. Вроде даже голубого цвета. Разум говорил мне, что с такого расстояния невооруженным глазом видеть это невозможно, но тем не менее я видел!"
Уже после полета космонавта это явление анализировал доктор географических наук Андрей Аркадьевич Аксенов. Он предположил, что здесь "сработали" ассоциации. То есть Глазков только представил себе автобус, а глаза его уже увидели...
Когда проходишь этапы отбора, чтобы быть зачисленным в отряд космонавтов, естественно, медицинские комиссии очень тщательно проверяют психику. Экстремальные условия космического полета требуют, чтобы психика была готова к испытаниям. Во-первых, человека невозможно научить заранее, как себя вести в каждой отдельной чрезвычайной ситуации на орбите. Можно сделать одно-закалить его волю и выдержку, чтобы в непредвиденных обстоятельствах он имел "чистую голову" и гибкий ум. Во-вторых, во время длительных полетов на испытателе сказывается "сенсорное голодание", другими словами, отсутствие привычных внешних раздражителей. Приобретает новое звучание и проблема психологической совместимости экипажей.
Вот что рассказывал летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза Алексей Губарев о своем полете на станции "Салют-4" совместно с Георгием Гречко: "На первом этапе самочувствие у нас ухудшилось, нервное напряжение поднялось, были элементы проявления дискомфорта.
Первые трое суток нашей работы на орбите взаимоотношения с Георгием оставались практически такими же, как и на Земле (мы были друзьями). Отношения деловые, доброжелательные, самые что ни на есть здоровые, которые нужны для нормальной работы в этих условиях.
Проходит еще несколько дней. Стала чувствоваться "наэлектризованность". Скоро заметил, что Георгий стал невыдержан, резок, взвинчен. На Земле же его отличали сдержанность, спокойствие.
И что самое интересное: на Земле на тренажере этого никогда с нами не бывало! Мы старались побороть новое нервозное состояние. Приходилось как-то сглаживать острые углы. Многое нам удалось..."
Рабочий день на орбите строится так: 9 часов сна, два часа уходит на завтрак, обед, ужин. Не менее двух с половиной часов - на физические упражнения. Уборка помещений, "домашние" обязанности занимают около часа. Приблизительно два - "радиообщения" с Землей. Остальное время эксперименты, наблюдения, маневры корабля. В космосе "ничегонеделание" не допускается.