Сравнивать надо сравнимое!
(к статье «Бодряки с «орбиты»»)
Введение
В статье «Бодряки с «орбиты»» [1] рассмотрено самочувствие космонавтов сразу после возвращения из полностью автономных полётов в тесных кораблях. В этих кораблях вредное действие невесомости резко усиливается гиподинамией (малоподвижностью тела космонавтов). По причине тесноты в кораблях также отсутствуют профилактические тренажёры и костюмы. Статья по рассмотренному периоду времени ограничена от начала 60 –х годов до 1975 года.
После публикации статьи [1], автор получил достаточно много откликов. В них, в основном, приводят примеры воспоминаний, фотографий и видеорепортажей, в которых наши космонавты (астронавты) возвращаются на Землю пусть и не на 100% бодрыми. Это примеры, в которых рассматриваются полёты от 1974 года и позднее, во время которых космонавты своё основное рабочее время провели в относительно просторных орбитальных станциях. Также критиками рассматриваются примеры из истории полётов американских шаттлов (1981 – 2011), которые тоже на порядок просторнее, чем корабли. О какой гиподинамии при этом может идти речь? В общем, сравнивать надо сравнимое!
Спасительные станции
1) Немного истории
Со второй половины 70 –х советские космонавты основное время в своих полётах проводили в орбитальных станциях. Корабли же остались в строю, но лишь, как средство доставки космонавтов на станцию и их возвращения оттуда. С использованием станций невесомость потеряла такого мощного союзника, как гиподинамию. А на борту самих станций появилось достаточно места для установки различных профилактических спортивных тренажёров – верных помощников в борьбе со стремительным одряхлением тела космонавтов в результате воздействия невесомости.
Первая полностью успешная экспедиция советских космонавтов на советскую же орбитальную станцию типа «Салют» состоялась в 1974 году. И этот, и последующие полёты советских космонавтов с посещением станций показали огромное благотворное значение их использования для здоровья космонавтов.
Рассказывает космонавт В. Горбатко [2]: «Мне тоже пришлось однажды пробыть в космосе 18 суток, но я был на станции, где пространства больше и больше возможностей для движения. Виталий и Андриан летали в корабле и были значительно стеснены в движении, что не лучшим образом сказалось на их здоровье». И это говорит космонавт, который после своего первого 5 – суточного полёта в автономном «Союзе - 7» после приземления «сам идти не мог» [1]. Остаётся добавить, что рекорд по длительности пребывания на орбите (438 суток, 1994 - 1995 г.г.) до сих пор принадлежит советскому космонавту В. Полякову [3]. И установлен он на борту последней советской станции «Мир» (запущена в 1986 году, илл.1а).
В 1973 году американцы объявили о запуске своей орбитальной станции «Скайлэб» [4], но на поверку она оказалась такой же аферой, как и полеты «на Луну» [5]. Неудивительно, что американцев ждал полный провал, когда в 1984 году они объявили о начале работ по созданию настоящей орбитальной станции «Freedom». Как пишет Википедия [6]: «Это был совместный проект США, ЕКА, Канады и Японии. Но к началу 1990-х годов выяснилось, что стоимость разработки проекта слишком велика и только международная кооперация позволит создать такую станцию. СССР, уже имевший опыт создания и выведения на орбиту орбитальных станций «Салют», а также станции «Мир», планировал в начале 1990-х создание станции «Мир-2», но в связи с экономическими трудностями проект был приостановлен».
Позвольте, но ведь под разработку «Freedom» создана такая международная кооперация, о какой можно только мечтать. США – лидер всей западной цивилизации. Затем ЕКА (Европейское Космическое Агентство), за спиной которого стоит весь западно – европейский научно – технический потенциал. Далее – Канада, небольшая по населению, но технически весьма сильная страна. И, наконец, Япония, уж какой только техники не произведшая на свет.
И, потом, разве не США объявили, что ещё в 60 – х годах они создали супермощную ракету «Сатурн – 5» и с её помощью 6 раз высадили своих астронавтов на Луне? Это ведь сложнее, чем станцию и создать, и запустить. И разве не США сообщили, что в 1973 году с помощью того же «Сатурна – 5» они в одном запуске вывели на орбиту сверхтяжёлую станцию «Скайлэб» с массой 77т и полезным объёмом 352 м3? В этом «Скайлэбе» американские астронавты якобы провели целых три вахты, по тем временам очень достойные по длительности – 28, 59 и 84 суток [4]. Так, повторите хотя бы такую станцию. Зачем Вам российский опыт?
Дорого получается? На Луну якобы шесть раз слетать было по силам для одних США, а одну околоземную станцию создать сообща – дорого? А разве участники кооперации не составляют «золотой миллиард» человечества – самую богатую его часть? В сумме они могут потратить значительно больше, чем одни США.
Правда же, по мнению многих, состоит в том, что не было в природе ни сверхмощного «Сатурна – 5», ни покорения Луны, ни «Скайлэба». На обмане можно получить большие выгоды, но не технический прогресс обманом не движется. Вот и пришлось Западу обратиться к российскому (точнее, к советскому) опыту, конкретно к станциям типа «Мир».
Почитаем, что рассказал о «Мире» бессменный (1966 – 1991) председатель советской Госкомиссии по пилотируемым полётам, генерал – лейтенант К.А. Керимов в статье [6], в разделе ««Мир» - бельмо на глазу у американцев»: «Станция «Мир», помимо полезной деятельности, была свидетельством преимущества России над США в космосе. После ее запуска СМИ США тогда с нескрываемым возмущением писали, что «русские теперь владеют космосом…»».
«Была ли необходимость топить «Мир»? Ведь «Мир» постоянно обновлялся, доукомплектовывался, его окончательно достроили только за два года до его потопления, а всего его собирали на орбите 15 лет. Достаточно было поменять на нем те блоки и узлы, которые вышли из строя, и можно продолжать эксплуатацию. Но на затоплении «Мира» настояли США. Американцы сделали все, чтобы Россия ощутимо отстала от них в развитии космонавтики».
«Мир» был сведён с орбиты и уничтожен. 23 марта 2001 года. Его обломки пронеслись над водами Тихого океана и затонули в нём (илл.1б).
Илл.1. а) Орбитальный комплекс «Союз ТМ-26»—"Мир"—"Прогресс М-37" 29 января 1998 года. Фотография сделана с борта шаттла «Endeavour» во время экспедиции STS-89. [7]
б) 23 марта 2001 года. Крупные фрагменты станции «Мир» сгорают при входе в плотные слои атмосферы. http://www.ntv.ru/var/www/news/20130615/mir.jpg
Вот что написано в Википедии [7] на эту тему:
«Затопление орбитальной станции «Мир». В числе причин (затопления – А.П.) официально были названы: выработка ресурса станции, происшествия и аварии на станции, дорогое обслуживание (ок. $200 млн в год). Предлагались многочисленные проекты по спасению станции. Например, Иран предложил финансировать станцию в течение ещё двух или трех лет, Россия же, со своей стороны, должна бы была готовить иранских космонавтов. Утверждалось, что окончание программы «Мир» приведет к сокращению более 100 тысяч рабочих мест высококвалифицированных научных и инженерно-технических работников. Это рост социальной напряженности, ликвидация современных наукоемких производств. Кроме того, затопление отечественной станции повлечет подрыв веры в будущее страны нескольких поколений россиян, особенно тех, на чьих глазах создавалась космическая техника, которой они гордились. Тем не менее, «Мир» был затоплен в Тихом океане 23 марта 2001 года».
Да, видимо, явно не хватало аргументов тем чиновникам, которым было поручено оправдать уничтожение «Мира». И они добавили то, что должно было подействовать на массового обывателя: $200 млн. в год на обслуживание. Как смешно звучит эта цифра, когда только в 2015 году в результате спекуляций на курсе рубля из России МЕНЕЕ, ЧЕМ ЗА ГОД, было вывезено 150 миллиардов тех самых долларов, то есть в 750 раз больше. В 1991 году был приостановлен не только «Мир – 2». Пустили под нож или посадили на голодный паёк почти все наукоёмкие производства, оставшиеся от СССР. И космический сектор в том числе. Ну, как тут американцам не воспользоваться российским опытом? На развале - то всё дёшево! Но вернёмся на МКС.
2) Как живётся и работается на МКС?
В конце 90 – х наши специалисты всё – таки закончили начатую ещё в СССР разработку станции «Мир – 2». Она не была запущена в России, но была продана американцам за бесценок по сравнению с затратами, понесёнными на её создание. Продана отдельными блоками (так дешевле покупателю). Блоки («Заря» и «Звезда», илл.2) стали началом и фундаментом для создания МКС [5]. Эти модули оснащёны всеми средствами жизнеобеспечения, через них идёт управление всей станцией. Потом к станции присоединили ещё с десяток различных блоков различного назначения из разных стран (включая Россию). Но все эти новые блоки были бы просто необитаемыми железками без «Зари» и «Звезды».
И ещё – что бы американцы делали без пилотируемого корабля «Союз»? Только он один может сегодня доставить людей на станцию и вернуть их на Землю
Илл.2. МКС с двумя пристыкованными российскими кораблями – пилотируемым «Союзом» и грузовым «Прогрессом»
http://www.teknologeek.com/wp-content/uploads/2009/03/iss.gif
http://www.planetarium-moscow.ru/in-the-planetarium/urania-museum/about_urania_museum/detail.php?ID=2414
Общий жилой объём всех помещений МКС составляет 916 м³ [5], что в 100 с лишним раз больше жилого объёма корабля «Союз» (8,5 м3). Гиподинамии на МКС места нет, а без неё невесомость хотя и не изменила своему вредному характеру, но осталась в одиночестве. Несколько фотографий илл.3 показывают обстановку простора на МКС. Можно также посмотреть короткие познавательные клипы [8].
Илл.3. Космонавты внутри МКС
а) http://www.federalspace.ru/media/img/blog/2011_01_02_6.jpg просто свободно;
б) http://images.habervitrini.com/galeri/org/iss24.jpg модуль «купола» для наблюдения Земли и неба;
в) http://uwd.ru/uploads/posts/2009-06/11200817kosmos5207942zng.jpg куда же без женщин?
г) http://ok.ya1.ru/uploads/posts/2013-04/1364976382_10.jpg велотренажёр;
д) http://sdnnet.ru/images/uploads/p0002756.jpg бегущая дорожка;
е) http://yahooeu.ru/uploads/posts/2009-12/1261573101_yahooeu_ru_4.jpg вакуумный костюм Чибис;
ж) http://www.electronicproducts.com/images2/Imbd_12_Nov2012.gif нагрузочный костюм Пингвин.
На МКС есть тренажёры для регулярных профилактических тренировок космонавтов (илл.3г, д). Для восстановления кровообращения советские специалисты разработали специальный вакуумный костюм «Чибис» (илл.3е). Наши космонавты на МКС часто работают в специальных советских нагрузочных костюмах «Пингвин» (илл.3ж). Эти костюмы создают нагрузку для мышц тела, которые атрофируются в невесомости. Все эти меры резко уменьшили вредное влияние невесомости на организм космонавта, хотя, конечно, и не устранили его полностью.
Илл.4. 2014 г. Возвращение на Землю экипажа 38/39-й длительной 170 - суточной экспедиции на МКС. http://ria.ru/photolents/20140911/1023643930_1023639889.html
В наши дни космонавты (астронавты) работают на МКС месяцами и возвращаются, если не бодрые, то, во всяком случае, без необратимых последствий для своего здоровья (илл.4). Никакого сравнения не может быть с жалостным состоянием А.Николаева и В. Севастьянова, проведших в тесном «Союзе – 9» «всего – то» 18 суток [1]. Потому что, напомним, первые космонавты летали только в тесноте своих кораблей, где царствовали и невесомость, и жестокая гиподинамия. У них не было ни костюмов «Пингвин», ни «Чибисов», ни тренажёров, ни сегодняшних профилактических медикаментов.
Именно первые советские космонавты первыми познали на себе вред одновременного воздействия на организм невесомости и гиподинамии. Наши космонавты жертвовали своим здоровьем, и это на основе их опыта родились и просторные орбитальные станции, и «Пингвины», и «Чибисы», и разные тренажёры, и новые подходы в космической медицине. Благодаря именно их подвигу, сегодня на МКС живётся и работается гораздо легче.
Пожелаем же удачи и здоровья современным космонавтам и астронавтам с МКС, но сравнивать их самочувствие после приземления с таковым у первых советских космонавтов не будем. Это будет из тех сравнений, про которые в русском народе говорят: «В огороде – бузина, а в Киеве – дядька».
Челноки (шаттлы)
3) Немного истории
В 1981 году в США был создан корабль – не корабль, самолёт – не самолёт, в общем, - космический челнок. Большинство читателей, интересующихся освоением космоса, знает, что это такое. Но лишнее напоминание не помешает, а для тех, кто мало читает о космосе, будет полезно. Вот что пишет о челноках Википедия:
«Спейс Шаттл или просто Шаттл (Space Shuttle — «космический челнок») — американский многоразовый транспортный космический корабль, разработанный в рамках программы «Космическая транспортная система» (Space Transportation System, STS). Подразумевалось, что шаттлы будут «сновать, как челноки» между околоземной орбитой и Землёй, доставляя грузы в обоих направлениях.
Всего было построено пять шаттлов (два из них погибли в катастрофах). Полеты осуществлялись с 1981 года по 2011 год. В 1985 году НАСА планировало, что к 1990 году будет совершаться по 24 старта в год, и каждый из кораблей совершит до 100 полётов в космос. На практике же за 30 лет эксплуатации было произведено 135 пусков, больше всего полётов (39) совершил шаттл «Дискавери». Шаттл запускается в космос при помощи двух ракетных ускорителей и трёх собственных двигателей. На орбите шаттл осуществляет манёвры за счёт двигателей системы орбитального маневрирования, возвращаясь на Землю как планёр» [9]. На илл.5а показан старт одного из шаттлов.
Однако, в конце концов, шаттлы себя не оправдали ни в плане экономической эффективности, ни (особенно!) в плане безопасности. Пять шаттлов должны были совершить по плану НАСА 500 полётов, а совершили всего 135. За один год НАСА планировала совершать по 24 старта шаттлов, а вышло (135 полётов/ 30 лет) примерно в 5 раз меньше. Два шаттла закончили свой путь катастрофами, унеся жизни 14 астронавтов. «Челленжер» взорвался после старта, «Колумбия» сгорела при возвращении с орбиты (илл.5б, в).
Примечание. Ещё три американских астронавта сгорели заживо в 1967 году во время наземной тренировки на корабле «Аполлон», уже установленном на ракете. Однако, обстоятельства этого пожара слишком подозрительны, чтобы считать этих трёх человек жертвами космоса [10].
Илл.5. а) стартует шаттл «Дискавери», б, в) погибшие экипажи «Челенджера» и «Колумбии»
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EF%E5%E9%F1_%F8%E0%F2%F2%EB
http://grin.hq.nasa.gov/IMAGES/SMALL/GPN-2000-001423.jpg http://grin.hq.nasa.gov/IMAGES/MEDIUM/GPN-2000-001867.jpg
http://www.x-libri.ru/elib/smi02224/smi02002.jpg http://grin.hq.nasa.gov/IMAGES/MEDIUM/GPN-2003-00070.jpg
В СССР (России) с начала космической эры погибли в полётах 4 космонавта. 14 американских жертв, положенных на алтарь освоения космоса за 30 лет, и 4 советских за 54 года – неприятное, но необходимое сравнение. Оно предназначено для тех, кто преклоняется перед любыми техническими достижениями, лишь бы они не были отечественными.
С закрытием программы «Спэйс шаттл» американская пилотируемая космонавтика оказалась у «разбитого корыта». А американского корабля всё нет и нет. Но Америка всё обещает! Обещанного, говорят, три года ждут. Ждём уже много раз по три года. А пока «Союзы» - единственное средство доставки людей на МКС. В них так же тесно, как и 60 лет назад, но это уже никого не волнует. Потому что «Союз» превратился в своеобразное космическое маршрутное такси (6 часов до МКС и 3 часа обратно). Вы же не нервничаете в маршрутке, когда едете плечом к плечу с другими пассажирами на работу или домой?
4) Как на шаттлах переносилась невесомость?
Как экипажи шаттлов переносили невесомость? Разумеется, речь может идти только о тех экипажах, которые летали автономно и не посещали ни ещё «живую» станцию «Мир», ни позже - МКС. Потому что иначе вступает в силу то, что написано выше про МКС, и все сравнения можно и нужно прекращать.
Первые полёты шаттлов совершались действительно автономно. Автор ниже расскажет о переписке с одним весьма квалифицированным читателем, которая имела место в апреле 2015 – го.
От читателя, письмо первое:
«Я посмотрел на youtube первые посадки шаттлов. Например, в 9-й экспедиции STS-9 (also referred to as STS-41A) было 6 чел. экипажа. После посадки они ходили, слегка покачиваясь, но самостоятельно. Стартовала в ноябре 1983, длительность 10 дней http://www.youtube.com/watch?v=Ermmxc9ZfmE#t=1060 . Или 10-я STS-41-B. 5 чел. Февраль 1984. 8 дней в невесомости http://www.youtube.com/watch?v=rYdWQeViQVc#t=1369 .
Они были в космосе до 10 дней и спускались по трапу сами, без посторонней помощи. Я не заметил особой дискоординации. Немного неуверенная походка, но не падали. Критики могут на это указать. А невесомость на шаттлах такая же, что и на «Джемини»».
Ответ автора:
Во – первых, невесомость такая же, да теснота не такая же. Шаттлы - просторные корабли, и гиподинамии в них быть не может;
Во – вторых, в кабинах шаттлов устанавливались тренажёры;
В – третьих, перегрузки при спуске шаттла значительно меньше, чем перегрузки при спуске кораблей. А это резко смягчает шоковое воздействие удара перегрузок на организм, ослабленный невесомостью.
Думаю, что этого достаточно, чтобы не сравнивать автономные полёты на шаттлах в 80 – х годах с автономными же полётами на кораблях 60 – х годов. Экипажам шаттлов летать было значительно легче даже при полностью автономном полёте. Пусть не так прекрасно, как на МКС, но значительно легче, чем в коробочках кораблей – в состоянии гиподинамии, без спецкостюмов, без тренажёров и без тех спецмедикаментов, которые были разработаны позже.
От читателя, письмо второе:
«Да, герметичный объём у шаттла 65,8 куб.м. 3 палубы. (Это в 8 раз больше, чем в корабле «Союз» и в 25 раз больше, чем в «Джемини» - А.П.). Отсек экипажа шаттла имеет три уровня.
Самый верхний уровень - летная палуба, с которой происходит управление полетом. Во время взлета и приземления на ней находятся командир, пилот и два специалиста по операциям.
На средней палубе находятся шкафы, кухня, система переработки отходов, спальное помещение (спальные места или спальные мешки) и основание шлюзовой камеры, через которую космонавты выходят из корабля при проведении работ в открытом космосе. Во время взлета и спуска на средней палубе могут находиться до пяти человек. Под средней палубой размещаются часть агрегатов системы жизнеобеспечения и кладовая.
Про ускорения шаттла при посадке. Вики: «Максимальная перегрузка, испытываемая астронавтами на этапе атмосферного торможения — около 1,5 g». (Это в 3 – 4 раза меньше, чем при спуске на кораблях, то есть очень щадящая перегрузка – А.П.).
По тренировочному оборудованию шаттла. Вот здесь астронавты на шаттле на беговой дорожке
http://science.howstuffworks.com/exercise-in-space2.htm и http://science.howstuffworks.com/exercise-in-space1.htm . То есть у них как минимум была беговая дорожка (treadmill)».
Илл.6. Астронавты НАСА тренируются на тренажёре «беговая дорожка», расположенном на средней палубе шаттла «Колумбия».
http://science.howstuffworks.com/exercise-in-space2.htm и http://science.howstuffworks.com/exercise-in-space1.htm
.
На этом мы заканчиваем знакомство с шаттлом. Спасибо коллеге за очень полезную информацию. От себя автор хотел бы добавить лишь то, что указанный герметичный объём шаттла всего на 20% меньше рабочего объёма советской станции первого поколения «Салют -7» (82,5 м3) [11]. Технический срок нахождения шаттлов на орбите был 7 -10 суток. Так что, если иметь в виду именно такое время, учитывать при этом просторность шаттла и наличие на нём хотя бы одного тренажёра, то пребывание на шаттле немногим отличается от пребывания на станции. А спуск на Землю у шаттла очень мягкий в смысле перегрузки от торможения.
Можно ли последствия 7 -10 дневного пребывания в невесомости и возвращение на Землю сравнивать для шаттлов и для кораблей 60 –х? Нет, конечно. И условия пребывания на орбите, и условия возвращения отличаются радикально.
Заключение
Таким образом, если иметь в виду последствия полёта на здоровье космонавтов, то совершенно некорректно с научной точки зрения сравнение полётов в автономных кораблях с одной стороны и на космических станциях и челноках с другой стороны. На кораблях – теснота, гиподинамия и отсутствие тренажёров. На станциях – простор (относительно кораблей), отсутствие гиподинамии и наличие тренажёров. Нельзя не учитывать и более высокий уровень космической медицины для более поздних полётов.
Сравнивать автономные полёты в одних кораблях можно только с автономными же полётами в других кораблях, что и сделано в статье «Бодряки с «орбиты»» [1].
Благодарности
Автор благодарит Д. Кропотова, А. Кудрявца, А. Булатова, А. Бурганова и О. Поливанова за помощь в работе над данной статьей.
Ссылки:
1. А. Попов «Бодряки с «орбиты»». http://www.manonmoon.ru/articles/st80.htm
2. Воспоминания космонавта В. Горбатко. http://viperson.ru/wind.php?ID=611025&soch=1
3. Рекорд космонавта В. Полякова https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D0%BA%D0%BE%D0%B2,_%D0%92%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87
4. Википедия. Скайлэб. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EA%E0%E9%EB%FD%E1
5. А. Попов. «Американцы на Луне: великий прорыв или космическая афера», М., 2009, «Вече» http://www.manonmoon.ru/. См. главу
25. «Скайлэб» - блестящий эпилог «Аполлона»
5. Википедия. Международная космическая станция. (Там же про «Фридом») https://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%E6%E4%F3%ED%E0%F0%EE%E4%ED%E0%FF_%EA%EE%F1%EC%E8%F7%E5%F1%EA%E0%FF_%F1%F2%E0%ED%F6%E8%FF
6. Легенды космоса - Керим Керимов. http://ligaspace.my1.ru/news/2013-05-01-450
7. Станция «Мир». Затопление станции «Мир». https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D1%80_(%D0%BE%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81)
8. Клипы про жизнь на МКС
http://www.youtube.com/watch?v=n11M9H__I18
http://metkere.com/2013/09/issroscosmos.html
http://www.youtube.com/watch?v=WAe4IR9PEAQ&feature=player_embedded
9. Википедия. «Спейс шаттл» или «Шаттл». https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EF%E5%E9%F1_%F8%E0%F2%F2%EB
10. А.И.Попов "Лимон на "Аполлоне-1"
11. Википедия. «Салют – 7». https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%E0%EB%FE%F2-7
8 июня 2015 г. Доктор физико – математических наук Попов А.И.