Проблемы с углекислым газом несколько раз возникали у меня в космосе. Во время полета на шаттле мы были пристыкованы к Международной космической станции (МКС) в течение десяти дней, a когда настало время покидать ее, весь наш экипаж «STS-130» собрался в тесной кабине «Индевора», и сразу же был закрыт шлюзовой люк между шаттлом и МКС. Мы внезапно оказались в ситуации, когда шесть человек одновременно выдыхали углекислый газ в относительно небольшом отсеке шаттла, и его уровень быстро повышался. Через несколько минут каждый из нас почувствовал свои индивидуальные симптомы передозировки CO2: учащенное сердцебиение, частое и поверхностное дыхание, покраснение лица, покалывание в губах и на кончиках пальцев, заложенность ушей, головная боль. Мы шутили, что это было похоже на встречу сотрудников НАСА в Космическом Центре Джонсона. Хьюстон приказал нам включить дополнительный скруббер для CO2 (баллон с гидроксидом лития, который удаляет CO2 из воздуха), и вскоре мы почувствовали себя лучше.
Во время моего длительного полета на МКС проблема воздействия CO2 встала более остро. В нашем экипаже было от трех до шести человек, в зависимости от графика ротации «Союза», и разница, в зависимости от того, сколько человек находилось на борту – три или шесть, – была хорошо заметна. Скрубберы для CO2 (газоочистительные аппараты, основанные на промывке газа жидкостью) работали гораздо эффективнее, когда на борту было меньше людей, выдыхающих углекислый газ. Эти скрубберы были совместной российско-американской разработкой, обычно они поддерживали уровень CO2 на уровне примерно 3 мм/ рт. ст. парциального давления, что более чем в десять раз выше земного показателя. Во время длительного полета мы напоминали себе лягушек, находящихся в кастрюле с медленно закипающей водой, потому что уровень CO2 никогда не менялся резко, как это было на «Индеворе», – мы просто постоянно подвергались воздействию медленно меняющегося уровня CO2 повышенной концентрации.
Можно с уверенностью сказать, что во время длительного полета большинство членов экипажа испытывают какие-то негативные симптомы, вызванные воздействием CO2. Это могут быть головные боли, заложенность ушей, раздражительность или то, что мы ласково называем «космическим мозгом» – состояние, в котором ваши мыслительные способности ограничены и невозможно соображать так же хорошо, как на Земле. Иногда, когда один из скрубберов выходил из строя или появлялась новая команда из трех астронавтов, концентрация CO2 неизбежно увеличивалась. Это приводило к тому, что у некоторых астронавтов возникали симптомы передозировки CO2. Однажды ночью я не мог уснуть в своем отсеке из-за технической проблемы, и пришлось найти другое место на МКС, где я мог бы расположиться. Выбрал PMM, наш модуль хранения. После того, как я пристроил спальный мешок и наконец-то закрыл глаза, я почувствовал, что мое сердцебиение учащается, а губы начинают болеть. Это были явные симптомы повышенного уровня CO2. Я понял, что вентиляция в этом модуле была недостаточно хорошей, и после нескольких перемещений своего спального мешка сдался и вышел в главный коридор Узла-1. Этот урок показал мне всю важность вентиляции. Потому что циркуляция воздуха в космосе невозможна без электрических вентиляторов. В отсутствие вентиляции во время дыхания космонавта создается облако CO2, и, если оно не перемещается, космонавт будет медленно умирать.
Во время моего полета у нас произошла чрезвычайная ситуация, и экипажу пришлось воспользоваться кислородными масками. А когда аварийная ситуация была разрешена, мы продолжали хранить наполовину использованные кислородные баллоны, ожидая от Хьюстона инструкций по их утилизации. Мы просто пришли в восторг, когда узнали, что нам разрешили выпустить в атмосферу станции кислород, который оставался в баллонах. Весь экипаж выстроился в очередь, чтобы принять на себя удар кислорода из баллона. Этот кислород сразу же избавил нас от ежедневной передозировки CO2. Я почувствовал прилив облегчения в голове и даже заметил, что зрение стало несколько лучше. Таким же образом скафандр на 100 % заполнен чистым кислородом. Поэтому, выходя из станции в открытый космос, вы можете несколько часов провести в более чистой атмосфере. Несмотря на множество других неудобств физического характера, связанных с выходом в открытый космос, мне нравилось дышать чистым кислородом хотя бы на протяжении нескольких часов.
В действительности ни один из врачей, работающих в НАСА, не представляет долгосрочных последствий воздействия такого уровня углекислого газа, потому что люди на Земле не подвергаются влиянию чего-либо подобного в течение столь продолжительного времени, как астронавты. И до сих пор нет всеобъемлющих исследований и долговременных оценок здоровья астронавтов. Существуют гипотезы о том, что это может повлиять на зрение, сердечно-сосудистую систему, функции мозга (раннее начало болезни Альцгеймера?), и кто знает на что еще. В любом случае число астронавтов, летавших в космос, невелико, и пока сложно провести медицинские исследования, на основании которых можно делать какие-то выводы.
Но одно я знаю точно: я держал голову в этом пакете дольше, чем кто-либо другой. Это моя история, и я решил поделиться ею с вами.
4. «Рвотная комета»
Первое знакомство с невесомостью
Я люблю самолеты. И я люблю названия самолетов: Сокол, Гадюка, Орел, Шершень, Мустанг, Молния, Грохот, Призрак. Список можно продолжить. Как сказано в Притчах 22:1: «Доброе имя лучше большого богатства». Вот почему, когда я попал в НАСА и мне сказали, что я буду летать на «рвотной комете», я отнесся к этому немного скептично.
Традиция полетов с нулевой гравитацией восходит к началу реализации космической программы, когда специалисты НАСА искали способ дать прочувствовать астронавтам состояние невесомости. Конечно, вы можете испытать невесомость в течение секунды, если прыгнете с крыши своего дома, но в конце вас будет ждать болезненное приземление. Если у вас есть доска для серфинга (а она появилась в нашей стране раньше, чем юристы), вы сможете в течение секунды испытать чувство свободного падения прежде, чем упадете вниз. Если вы летите на легком самолете, пилот может резко прибавить скорость, и вы получите несколько секунд в невесомости. Но чтобы действительно провести в невесомости значительное количество времени, вам нужно двигаться чрезвычайно быстро, и, оказывается, самолет способен обеспечить больше двадцати секунд невесомости. Механика того, как это работает, довольно проста. «Рвотная комета» вылетает в закрытую рабочую зону протяженностью в 160 километров, простирающуюся над Мексиканским заливом и имеющую достаточно воздушного пространства для маневра. Самолет поднимается на высоту до 6000 метров со скоростью до 648 км/ч, затем резко меняет направление движения, устремляясь вниз. На этой скорости пилот берет на себя штурвал, и все пассажиры падают на пол, под действием двойной гравитации вес их тел увеличивается вдвое. Когда нос самолета находится под углом 45 градусов над горизонтом, пилот тянет ручку управления на себя до тех пор, пока гравитация не становится равной нулю. Это немного похоже на американские горки, на вершине которых транспорт делает паузу и немного притормаживает. Но в случае «рвотной кометы» все более драматично и длится гораздо дольше. Самолет летит по этой параболической дуге
[1] примерно в течение двадцати пяти секунд, затем его нос опускается на 30 градусов ниже линии горизонта. В этот момент пилот снова с силой тянет на себя ручку управления, еще раз вдавливая в пол бедных пассажиров, вес которых увеличился вдвое под действием гравитации. Если бы вы были физиком, вы бы описали траекторию движения самолета как параболу.
