Повседневная жизнь российских космонавтов : читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Результаты экспериментов, полученные на станции «Мир», уникальны, так как растения с длительным циклом развития прошли полный цикл от семени до семени в условиях космического полета. Было доказано, что высокоорганизованные растения могут расти и размножаться в космосе, а микрогравитация не ограничивает их развитие. Главное отрицательное влияние на их развитие оказывают фактор замкнутого объема и содержание в среде различных загрязнений, которые безопасны для человека, но вредны для растений, что требует проведения контроля среды.

В процессе работы ЭО-27 (В. М. Афанасьев, Жан Пьер Эньере, И. Белла) был завершен биологический эксперимент «Перепел» по выращиванию эмбрионов японского перепела.

Первый эксперимент с перепелиными яйцами проводился на ОК «Мир» в 1990 году. Именно тогда первым живым существом, родившимся в космосе, стал перепеленок, пробивший скорлупу пестренького серо-коричневого яичка 22 марта 1990 года в специальном космическом инкубаторе. Это была сенсация. Для экспериментов японские перепела были выбраны не случайно. Несмотря на то, что они значительно меньше кур по своей массе (взрослая особь весит всего-то около 100 граммов), их масса, приходящаяся на единицу корма, значительно выше куриной. Яйца же перепелиные хоть и маленькие, но очень вкусные, и по питательной ценности не уступают куриным яйцам. Помимо того, они содержат лизоцим — вещество, укрепляющее иммунную систему. Важно, перепел не болеет. Температура тела птицы около 4 ГС, а сальмонелла гибнет, как известно, при температуре 38 °C. Японским перепелам не требуется для развития много времени: птенец появляется на свет на 17–21-е сутки после закладки яйца в инкубатор. Перепела начинают нестись гораздо раньше кур, в возрасте 35–40 суток, и иные особи несут по два яйца в день.

За девять лет многие экипажи выводили перепелят. Результаты экспериментов уникальны — впервые с орбиты на Землю возвращены живые птенцы, выведенные в невесомости.

Давайте проследим, как космонавты проводят эксперимент, важный и для океанологов, и для рыбаков. Космонавты исследуют биологические ресурсы Мирового океана. Им предстоит найти такие районы, где в наибольшем количестве обитает планктон (водоросли, рачки, моллюски, медузы и т. д.).

После того как космонавты сообщат о своих наблюдениях за планктоном из космоса, по их данным будут составлены карты. Но здесь есть особенность. Ведь планктон может перемещаться, и составленная карта уже не будет отражать действительную картину. Поэтому этот эксперимент проводится регулярно еще с 1978 года. Именно тогда ученые разработали основные методы исследования, по которым сегодня работают космонавты. Эксперимент экономически выгоден, он не требует дорогостоящего оборудования, нужна для него всего лишь фото- и видеоаппаратура.

Космонавты смотрят, где больше пищи для рыбы, то есть планктона, и отмечают эти зоны на картах. Как космонавты могут определить, где скапливается планктон, ведь они находятся на расстоянии сотни километров от океана? Оказывается, планктон можно увидеть по его цвету и свечению. На планете известны тысячи видов животного мира, которые способны светиться, это — одноклеточные организмы, медузы, некоторые рыбы, даже акулы. Кто бывал на море, наверное, помнит, что ночью в воде мелькают какие-то огоньки. Это и есть планктон. Обычно он любит теплую воду и поэтому его местонахождение сильно не меняется. А температуру воды можно определить тоже по цвету. Одно и то же озеро бывает разных цветов, зимой — темно-синего, летом — зеленого.

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

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.