Наш корреспондент встретился с летчиком-космонавтом СССР, дважды Героем Советского Союза генерал-майором авиации Владимиром Александровичем Шаталовым и попросил его рассказать об особенностях длительных космических полетов, и о подготовке к ним космонавтов.
СОСТОЯЛИСЬ ПЕРВЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ПОЛЕТЫ ЧЕЛОВЕКА В КОСМОСЕ. 18 СУТОК ПРОБЫЛ НА ОРБИТЕ ЭКИПАЖ «СОЮЗА-9» В СОСТАВЕ А. НИКОЛАЕВА И В. СЕВАСТЬЯНОВА. 24 ДНЯ ПРОДОЛЖАЛСЯ ПОЛЕТ Г. ДОБРОВОЛЬСКОГО, В. ВОЛКОВА И В. ПАЦАЕВА, ЭКИПАЖА ПЕРВОЙ В МИРЕ ОРБИТАЛЬНОЙ НАУЧНОЙ СТАНЦИИ «САЛЮТ»
Каковы особенности длительного космического полета человека?
Переход от сравнительно кратковременных космических рейсов человека к длительным полетам означает наступление нового этапа в развитии космонавтики. Человечество преодолело первую стадию освоения космического пространства. Полеты первых космонавтов доказали, что люди могут жить, и работать в космосе. Теперь на повестке дня - использование космоса для нужд науки, техники, и народного хозяйства.
Директивами XXIV съезда КПСС в новой пятилетке предусмотрено проведение в космосе научных работ в целях развития дальней телефонно-телеграфной связи, телевидения, метеорологического прогнозирования, изучения природных ресурсов, географических исследований и решения других народнохозяйственных задач. Эти задачи будут решаться не только с помощью автоматических аппаратов. Важная роль отводится, и пилотируемым полетам.
Участие человека может дать наибольший эффект в исследовании - околоземного космического пространства, в изучении атмосферы Земли, океана, в проведении астрономических наблюдений вне пределов земной атмосферы. Особую ценность такие наблюдения представляют, если они проводятся регулярно, и в течение длительного времени. Для этого, собственно, и создаются долговременные орбитальные станции.
Есть, и еще одна причина, почему люди проявляют интерес к длительным космическим полетам их не оставляет мечта побывать на других планетах. Прокладывая им путь, автоматические межпланетные станции все чаще отправляются на разведку будущих трасс. Всему миру известны рейсы советских станций «Венера» и «Марс», выполнивших большой объем научных исследований. 2 декабря 1971 года впервые в истории космонавтики спускаемый аппарат автоматической станции «Марс-3» осуществил мягкую посадку на поверхность соседней планеты.
Прошло 11 лет после полета Юрия Гагарина. За это время накоплен немалый опыт. Однако с началом длительных полетов мы снова задаем себе вопрос, каким путем идти дальше? Вопрос этот встает, как перед создателями космической техники, так, и перед специалистами космической медицины. Космонавтика стоит сейчас перед барьером длительной невесомости, и настойчиво ищет пути его преодоления. С увеличением продолжительности пребывания на орбите человека некоторые его физиологические функции претерпевают явные изменения. Это стало ясно уже после 18-суточного полета А. Николаева, и В. Севастьянова.
А как далеко могут зайти изменения в организме человека, когда полеты будут длиться месяцами? Работоспособность космонавтов все это время должна сохраняться достаточно высокой, к тому же после возвращения их ожидает весьма неприятный процесс реадаптации, то есть обратного приспособления организма к земной тяжести. Надо, чтобы это возвращение к земным условиям, от которых организм успеет отвыкнуть в полете, проходило без тяжелых последствий. Иначе космонавты, приобретшие опыт длительных полетов, долго не смогут вернуться в строй.
Происходит любопытное явление. Человек довольно быстро привыкает к невесомости, уверенно чувствует себя в ней. Но чем дольше он в ней находится, тем более трудным, и сложным оказывается возвращение к привычной, земной тяжести. Избежать всех этих неприятностей можно созданием на кораблях, и орбитальных станциях искусственной тяжести.
Ученые рассчитали, что для нормального самочувствия космонавтов достаточно создать искусственную тяжесть, величина которой составляла бы примерно треть земной. Обеспечить ее можно различными техническими средствами, в частности вращением корабля. При этом возникает центробежная сила, величина которой может приблизиться к земной силе тяжести. Однако создание искусственной тяжести выдвигает новые проблемы. Мы не знаем пока, как будет влиять вращение, и вызываемое им кориолисово ускорение на состояние космонавта. Весьма серьезной проблемой остается, и техническая реализация этой идеи.
Есть, и еще один путь поддержания организма в нужной форме - это постоянная нагрузка физическими упражнениями, однако тут тоже есть свои сложности. Если космонавт будет много времени тратить на упражнения, и другие мероприятия, предупреждающие последствия длительной невесомости, то ему просто некогда будет заниматься делом. Поэтому в полетах определяется рациональный режим космонавтов, разумный объем физических упражнений, и различных функциональных проб.
Эти, и многие другие вопросы, связанные с длительными космическими полетами человека, обсуждались, в частности, прошлой осенью на международном симпозиуме в Ереване, на котором мне довелось присутствовать.
Общее мнение ученых таково, что, несмотря на все трудности, которые создает длительная невесомость, 70-е годы станут годами развития, и широкого применения долговременных пилотируемых орбитальных станций со сменяемыми экипажами, что позволит от эпизодических экспериментов перейти к регулярной космической вахте. Уверен, как в свое время в авиации был преодолен звуковой барьер, так в космонавтике будет преодолен барьер длительной невесомости.
Что предложено специалистами космической медицины для профилактики неблагоприятного действия длительной невесомости уже сегодня?
Невесомость многолика. Механизм ее воздействия на человека до конца еще не раскрыт. Главное ее проявление - это снятие гидростатического давления крови, и гравитационной нагрузки на костно-мышечный аппарат человека. От этого, видимо, и происходят все неприятности. После выхода корабля на орбиту космонавты ощущают прилив крови к голове. Но через некоторое время сердечно-сосудистая система приспосабливается к новым условиям, и это неприятное состояние проходит.
Переход организма на новый режим создает серьезные трудности при возвращении на Землю. Столб крови вновь обретает вес, кровь уходит к ногам, снижается кровоснабжение мозга, затрудняется возврат венозной крови к сердцу, нагрузка на сердце резко возрастает. А оно уже изнежено невесомостью. И чем продолжительнее был полет, тем заметнее проявляется недостаточность сердечной деятельности, общая слабость.
Против неблагоприятного действия невесомости космическая медицина уже предложила некоторые средства. Например, снятие гидростатического давления крови в невесомости в, какой-то мере может быть парировано декомпрессией (понижением давления) в нижней части тела. Этим достигается отток крови к ногам. Разработаны вакуумные емкости различной конструкции одна, например, представляет собой цилиндр из воздухонепроницаемой ткани, другая напоминает кресло, и имеет жесткую конструкцию. Восстановить правильное распределение крови могут пережимные набедренные манжеты, препятствующие оттоку крови от ног.
Против обезвоживания организма, и декальцинации костей предлагаются гормональные препараты. Предупредить атрофию мышц, снижение работоспособности могут физические упражнения, электростимуляция, фармакологические препараты. Для физических упражнений предложены эспандеры, велоэргометр, бегущая дорожка с электроприводом, тренировочно-нагрузочные костюмы. Против неблагоприятного действия гидростатического давления крови после возвращения на Землю может использоваться противоперегрузочный костюм, который создает давление на нижнюю часть тела, и предупреждает отток крови к ногам.
Методы, и средства профилактики действия длительной невесомости были испытаны в наземных условиях, и наиболее эффективные рекомендованы для применения в полете орбитальной станции «Салют»
Какие новые возможности в исследовании космического пространства открываются с увеличением длительности полетов! Очевидно, дело не только в количественном возрастании исследований?
Да, этим дело не ограничивается. Благодаря большой продолжительности полетов появилась возможность не только увеличивать количество исследований, и экспериментов, но, что особенно важно, на основе анализа данных, полученных в начале полета, изменять методику, повторять эксперименты для подтверждения или опровержения того или иного научного вывода или предположения. Поскольку стало возможным повторение эксперимента, к их проведению теперь можно привлекать любого члена экипажа, чтобы исключить субъективный фактор.
Возникают качественно новые моменты, и в подготовке к полету, и в самом полете. Уже на первых долговременных орбитальных станциях вес научной аппаратуры будет составлять тонны, а число экспериментов выражаться трехзначной цифрой.
Космонавты все больше становятся исследователями в самом полном смысле этого слова. Надеюсь, нет необходимости объяснять, какой подготовки это от них требует. Для примера расскажу о том, что входило в программу полета первой в мире орбитальной научной станции «Салют». Г. Добровольскому, В. Волкову, и В. Пацаеву предстояло испытать космическую систему «Салют» - «Союз» в длительном полете, проверить, и испытать конструкцию, агрегаты, бортовые системы, и аппаратуру орбитальной станции, отработать методы, и средства ее ориентации, и навигации, системы управления при маневрировании на орбите. Необходимо было провести исследование геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных явлений, снежного, и ледового покровов Земли. Программа предусматривала изучение космического пространства, и астрономические наблюдения, разнообразные медико-биологические исследования. Героический экипаж «Салюта» успешно справился с этой весьма трудной задачей. Мы многим обязаны их упорству, и мужеству.
Чем еще определяется сложность продолжительного космического полета?
Сближение, и стыковка транспортного корабля с орбитальной станцией с последующим шлюзованием, и переходом экипажа в рабочие отсеки станции - это обязательные элементы длительного полета. Во время полета орбитальной станции нужно периодически сменять экипаж, и доставлять грузы. После выполнения программы экипаж должен перейти обратно в транспортный корабль, чтобы вернуться на Землю. Нет нужды доказывать, насколько это сложные, и ответственные операции.
При полете первой экспериментальной орбитальной станции, созданной в результате стыковки пилотируемых кораблей «Союз-4», и «Союз-5», был выполнен переход двух космонавтов из корабля «Союз-5» на борт корабля «Союз-4» через открытый космос. Этим экспериментом проверялась возможность оказания помощи экипажу космического корабля любого типа, оборудование которого позволяет выходить экипажу в открытый космос. Этот же способ в принципе можно использовать, и для доставки экипажа очередной экспедиции на борт орбитальной станции. Однако такой способ сложен, требует специальной подготовки, и связан с большой физической нагрузкой на организм космонавтов, что совсем нежелательно при выполнении длительного полета. Поэтому разработан более легкий, и более удобный внутренний переход. Но от этого все операции, сзязанные с переходом из транспортного корабля в орбитальную станцию, и обратно, не стали менее ответственными.
Космические корабли, и орбитальные станции - это весьма сложные летательные аппараты, щедро оснащенные автоматикой, и электроникой. Вопрос управления ими - это вопрос взаимодействия человека, и автоматов, вопрос разумного распределения функций. Какие новые аспекты появляются в решении проблемы «человек - автомат»?
Сейчас созданы или могут быть созданы средства, почти полностью автоматизирующие процессы контроля, и управления на кораблях. Но нужно четко представлять себе, следует ли все поручать автоматам, учитывать, какой ценой это может быть достигнуто, какова будет надежность автоматов Человеку, конечно, однообразные формы контроля лучше не поручать от этого он устает, утрачивает остроту восприятия. Однако нужно учитывать, и другое пребывание на борту корабля или станции человека существенно повышает надежность работы систем, надежность управления, при условии, конечно, если он может к ним «подключиться»
Таким образом, с увеличением продолжительности космических полетов проблема «человек - автомат» становится еще более актуальной. Достаточно сказать, что от ее правильного теоретического, и практического решения зависит не только создание перспективных пилотируемых аппаратов, и профессиональная подготовка космонавтов, но, и наш взгляд на будущие полеты человека в космос.
Видимо, длительный полет предъявляет более серьезные требования, и к надежности космической техники?
Да, это также весьма важная особенность. Одно дело, когда космический аппарат подвергается воздействию вакуума, микрочастиц, всевозможных излучений, большому перепаду температур в течение нескольких дней, и другое, когда это воздействие длится неделями. Ресурс систем транспортного корабля, и орбитальной станции, конечно, не беспределен. И вполне естественно, к концу полета он понижается. Это требует от космонавтов исключительного внимания, технически правильного анализа, принятия оперативных решений, и грамотного устранения обнаруженных неполадок.
В длительном полете приходится думать об экономии электроэнергии, и ресурса радиосвязной аппаратуры. Для этого может быть ограничен объем передаваемой, и принимаемой на борт информации. Таким образом, космонавты должны чаще принимать самостоятельные решения без консультации с Землей.
В длительном полете возникает необходимость постоянно контролировать работу систем станции, и ход полета. Поэтому вводится режим круглосуточного дежурства. Каждому члену экипажа, несущему вахту, приходится полностью отвечать за работу систем корабля, точность принимаемых, и передаваемых сообщений, за безопасность полета. Необходимость круглосуточного дежурства требует еще более высокой профессиональной подготовки, умения каждого члена экипажа действовать на любом рабочем месте.
Правильно и быстро действовать можно лишь безупречно зная космическую технику, особенности работы систем конкретного корабля. Подобно тому, как каждая автомашина, каждый самолет, выпускающиеся серийно, обладают в эксплуатации своими специфическими особенностями, так, и космические корабли даже одного типа не лишены различий. Поэтому при наземной подготовке космонавтам надо изучить особенности работы систем корабля, на котором они отправятся в полет. С этой целью они участвуют в макетировании, компоновке корабля, в отработке, и проверке его систем в испытательных лабораториях, и на стартовой позиции, в технических совещаниях при решении возникающих проблем, в составлении, и отработке программы полета, и полетной документации, а космонавты, уже участвовавшие в полетах, и имеющие опыт эксплуатации систем корабля, могут помочь конструкторам в рациональном размещении элементов систем, научной аппаратуры, в оборудовании рабочих мест, способов фиксации.
К концу длительного полета у космонавтов, вполне естественно, может появиться усталость, а это, в свою очередь, вероятно, снизит их работоспособность, и операторские функции. Какие меры защиты против усталости могут быть предложены?
Устанут ли к концу длительного полета космонавты? Конечно, устанут. Практика космических полетов показывает, что усталость снижает работоспособность, и уровень операторских навыков. Для возвращения на Землю экипажу орбитальной станции требуется перейти в транспортный корабль, отделить его от станции, провести тщательную ориентацию, затем проконтролировать работу систем управления движением, разделением блоков, управления спуском, посадкой. Все это, понятно, надо делать очень точно, не упуская ни одной детали.
В связи с этим встает вопрос о более тщательных тренировках по управлению кораблем и его системами, о более четком взаимодействии членов экипажа. Космонавтам придется также решать, как действовать после приземления или приводнения, учитывая свои физические возможности.
Большое значение поэтому приобретает подготовка к этим операциям еще до полета. Кроме тренировок по надеванию теплозащитного костюма, и гидрокостюма, покиданию спускаемого аппарата на плаву, плавания в гидрокостюмах, пользования неприкосновенными аварийными запасами на суше и на воде, необходимо изучать средства, и методы эвакуации экипажей из спускаемых аппаратов после длительных полетов, тренироваться в покидании спускаемых аппаратов с помощью спасателей и своими силами, отрабатывать взаимодействие в экипаже при посадке на воду.
Насколько устанут космонавты к концу длительного полета, зависит от многих причин, о некоторых из них мы пока можем только догадываться. Но чем больше будет удобств на космическом корабле, и орбитальной станции, тем меньше дадут себя знать все остальные причины. Американские космонавты, летавшие на кораблях «Аполлон», первое время жаловались на плохие условия отдыха в полете спать мешал шум работавшей аппаратуры, переговоры, которые вели с Землей и между собой бодрствующие члены экипажа.
Советские конструкторы позаботились о создании хороших условий для работы, и отдыха на корабле «Союз» и на борту орбитальной станции «Салют». Здесь удобные рабочие, и спальные места. В длительных полетах тщательно продумывается режим труда и отдыха, вводятся выходные дни - словом, делается максимум для «нормальной» жизни космонавтов.
Из своего авиационного опыта могу сказать, что переутомление часто бывает следствием не столько усиленной, и напряженной летной работы, сколько непродуманной, неразумной организации труда и отдыха. Большое значение для восстановления работоспособности имеет активный отдых, который заключается не только в физических упражнениях, спортивных играх, но, и предусматривает переключение с одной деятельности на другую. У космонавтов, очевидно, часть времени после несения вахты в часы активного отдыха может быть занята различными научными экспериментами, обработкой полученных результатов. Существенную роль в борьбе с утомлением, на мой взгляд, может сыграть двусторонняя радиосвязь и телевидение. С помощью этих средств космонавты смогут постоянно следить за жизнью на Земле, «посещать» театры, кино, стадионы, общаться с родственниками, и друзьями.
Какие новые требования к психофизиологической совместимости членов экипажа предъявляет длительный полет?
Проблема психофизической совместимости в длительном полете только начинает появляться в полном объеме. Она не исчерпывается только сработанностью экипажа при управлении космическим кораблем и его системами, хотя это главная цель, в длительном полете экипажам придется не только совместно работать, но, и отдыхать, жить в сложных условиях длительной групповой изоляции. Поэтому важное значение во взаимоотношениях членов экипажа приобретает взаимная симпатия, дружба, общность взглядов - словом, все то, что создает сплоченный коллектив.
Проблема эта не так проста, как кажется на первый взгляд. Экспериментальные исследования показывают, что, даже хорошо зная индивидуальные особенности каждого из членов группы, далеко не всегда можно предсказать до полета, насколько успешной станет деятельность сформированного из этих людей экипажа и, какие взаимоотношения сложатся между отдельными его членами. Речь, конечно, идет о длительном полете. Знание индивидуальных особенностей личности еще не позволяет в полной мере судить о том, как будут согласовываться действия отдельного человека с действиями коллектива. Группа, экипаж не сумма индивидуумов, а единый организм, в котором действуют свои особые закономерности. Несмотря на то, что групповая психология пока еще не может исчерпывающе ответить на многие вопросы практики, тем не менее уже сейчас на основе ее данных можно определить способ формирования экипажа космического корабля для длительного полета.
Что Вы можете сказать о работе экипажа орбитальной научной станции «Салют»?
Самый продолжительный полет трех советских космонавтов Г. Добровольского, В. Волкова, и В. Пацаева имеет огромное научное и практическое значение. Их полет многое дал для проверки предположений, ответов на вопросы, о которых выше шла речь. Опыт этого экипажа показал, что человеку по силам большая, и сложная работа в космосе, что станция «Салют» хорошо приспособлена для проведения разнообразных исследований.
Дорога в космос трудна и опасна. Но ничто не может остановить человека на пути знаний, прогресса. Полеты в космос будут продолжаться. Новые экипажи звездопроходцев понесут дальше эстафету первооткрывателей, еще выше поднимут славу нашей Родины.
