Возможность ликвидации силы тяготения — вопрос далекого будущего; пока что инженерам приходится серьезно заниматься значительно менее сложной проблемой, но также актуальной, решить которую необходимо уже сегодня, а именно проблемой выхода космонавта из космического корабля в космическое пространство.
ТРУДНОСТИ СНАРУЖИ КАБИНЫ
Представим себе, что космический корабль во время полета встретился на своем пути с роем метеоритов и что некоторые из них повредили наружную обшивку корабля. Устранить повреждение изнутри корабля не всегда возможно, и капитан корабля отдал приказание произвести наружный ремонт. Чтобы выполнить приказание, одному или нескольким космонавтам, одетым в специальные дополнительные скафандры, необходимо выйти наружу через особый шлюз. Понятие «выйти» следует принять с некоторой оговоркой, так как космонавт, сам находясь в состоянии невесомости, очутится в космической пустоте. Таким образом, как только он выйдет из кабины корабля, любое, даже самое малое движение, может повлечь за собой неожиданные последствия, а попытка космонавта приблизиться к кораблю и совершить какую-либо ремонтную операцию, окажется сложной и трудной проблемой. Конечно, космонавту нет надобности сохранять нормальное положение «головой вверх» — ведь в космосе нет понятия верха и низа, и нормальное положение там совсем иное, чем на Земле. Первая операция, которую должен будет проделать космонавт — это прикрепление фала к стенке корабля. Находясь на другом конце фала, космонавт может быть уверен, что сможет вернуться на корабль и не останется навсегда в космосе, что могло бы случиться, если бы ему не удалось вернуться на борт корабля.
Но как двигаться вне корабля?
За спиной и у пояса космонавта прикреплены батареи небольших ракет; нажимая кнопки на щитке, находящемся на груди, космонавт может запускать различные ракеты и, пользуясь их отдачей, передвигаться в нужном направлении.
При обследовании корабля космонавт обнаружил два отверстия, пробитые в обшивке метеоритами, и приступает к ремонту. Сначала ему необходимо просверлить несколько небольших отверстий в обшивке, сделать внутри этих отверстий винтовую нарезку, приложить к стене заплату и закрепить ее болтами. Перед тем, как начать работу, космонавту необходимо приставить к обшивке корабля ручку с магнитной присоской, чтобы держаться за нее во время работы, после чего надо вытянуть из-за пояса электродрель, напоминающую по внешнему виду пистолет. Постановка заплаты на обшивке корабля, в этих условиях, осуществляется легко и просто, все действия и операции проводятся быстро и уверенно.
Однако тот, кто думает, что космонавт может работать обыкновенной дрелью, хорошо знакомой всем механикам на Земле, глубоко ошибется. Достаточно было бы пустить в ход такую дрель, чтобы увидеть совершенно неожиданные последствия. Дело в том, что космонавт стал бы вращаться вокруг дрели наподобие пропеллера. Ведь масса космического корабля значительно больше находящегося в вакууме тела космонавта.
К счастью, ныне космонавты располагают электродрелями специальной конструкции, и опасность такого забавного положения теперь уже сведена к минимуму.
Космические электродрели изготовлены и опробованы в условиях, близких к господствующим в космическом пространстве. Эти электродрели поступили на вооружение американского космического корабля, который должен полететь на Луну с экипажем в три человека.
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЯЩЕЙ ВОДЫ
Человек не может выдержать слишком низкую или слишком высокую температуру. Лучше всего он себя чувствует при температуре около 20 по Цельсию. Если принять во внимание индивидуальные различия и учесть силу привычки, то можно сказать, что лучшая температура для жизнедеятельности человека находится в пределах 16–25 градусов. Достаточно, чтобы температура внешней среды отклонилась всего лишь на несколько градусов в ту, или другую сторону, и человек начинает чувствовать себя плохо, теряет физическую и умственную силу. Длительное пребывание в неблагоприятной температуре может повлечь за собой печальные последствия, вплоть до тяжелого заболевания.
Все же, человеческий организм прекрасно справляется с небольшими отклонениями от нормальной температуры, благодаря природной приспособляемости, которая к сожалению при больших перепадах температур перестает действовать.
Правда, чувствительность к холоду или жаре можно до некоторой степени регулировать при помощи одежды, но в небольших пределах.
Что же происходит в организме под воздействием возрастающей внешней температуры?
Во-первых, начинает сильнее биться сердце, происходят изменения во всей кровеносной системе; внутри тела сосуды сокращаются, а периферийные, находящиеся под кожей, наоборот, расширяются. Из тканей в кровь проникает вода, из крови вода поступает к коже, происходит выделение пота — защитная реакция организма против повышенной температуры.
Если такое состояние продолжается длительное время, в особенности, если температура постоянно повышается, потение приводит к значительной потере воды в организме. Вместе с водой выделяются минеральные соли, что приводит к ухудшению обмена веществ и к поражению многих органов. Способность человека к физическому и умственному труду резко падает, время реакции на внешние раздражения увеличивается, значительно снижается способность к сосредоточению внимания. Одновременно появляются слабость, головная боль, бессонница, подавленное состояние.
Длительное пребывание при повышенной температуре вызывает симптомы неврастении, сгущение крови, уменьшение количества кровяных телец, нарушение работы сердца и многих желез внутренней секреции.
Конечно, в таких условиях и говорить не приходится о нормальном выполнении задач.
Чувствительность к высокой температуре в значительной степени зависит от влажности внешней среды; чем суше воздух, тем выше температура, которую может выдержать человеческий организм. Каковы же пределы выносливости организма против высоких или низких температур?
Предел высокой температуры, которую может выдержать человеческий организм в течение нескольких минут без одежды, составляет 120 градусов; нижний предел в подобных условиях не превышает минус 55 градусов.
Мы уже упоминали о том, что здоровый и натренированный человек может с успехом вынести значительную внешнюю температуру, но в течение сравнительно короткого отрезка времени. Во время опытов, проводимых в специальных термокамерах, установлено, что легко одетый человек выдерживает температуру воздуха плюс 70 градусов в течение 70 минут, 80 градусов — 55 минут, 90 градусов — 40 минут и 115 градусов всего лишь — 20 минут. При дальнейшем повышении температуры человек терял сознание, в основном вследствие прекращения дыхания.
Как предохранить космонавтов от воздействия больших температурных колебаний?
Конструкторы в первую очередь обратили внимание на возможность изоляции кабины космического корабля. Внутри кабины можно поддержать постоянную температуру порядка 20 градусов и соответствующую влажность воздуха с помощью известных и применяемых в жилищном строительстве кондиционеров. Таким образом, с этой стороны особых затруднений не было.
Хуже обстоит дело с защитой космонавта от воздействия высоких температур, возникающих при прохождении корабля через плотные слои атмосферы непосредственно после старта или перед приземлением. После старта космический корабль пролетает через атмосферу со скоростью около 8 км в секунду, то есть восемь раз быстрее, чем пуля, выстрелянная из винтовки. Внешняя оболочка корабля сильно нагревается от трения о воздух и раскаляется, причем температура поверхности металла может дойти до нескольких тысяч градусов. К счастью время прохождения корабля через атмосферу слишком коротко (5–7 минут), и экипажу корабля в общем не угрожает значительное повышение внутренней температуры в кабине.
Дело усложняется при возвращении корабля на Землю, когда время его прохождения через атмосферу значительно удлиняется, и внешняя оболочка корабля нагревается сильнее. Однако удалось найти удовлетворительное решение путем придания кораблю обтекаемой формы для снижения трения и путем применения защитных экранов из огнестойких материалов.
В настоящее время перед конструкторами стоит серьезная задача защиты корабля от перегрева солнечными лучами во время длительного полета в космосе, и от холода во время нахождения корабля в тени.
МЫ ДЫШИМ ЧИСТЫМ КИСЛОРОДОМ
Воздух, которым мы дышим и к которому мы привыкли на Земле, состоит из смеси газов примерно следующего состава: 78 процентов азота, 20 процентов кислорода, 1 процент аргона и небольшое количество других газов.
