ПОЛЕТЫ ЧЕЛОВЕКА

Островок во Вселенной

Перенесемся теперь в научный центр, где обследуют и готовят будущих космонавтов. Перед нами лаборатория, состоящая из двух смежных комнат. Одна комната представляет собой обычное лабораторное помещение, в котором расположена уже знакомая читателю многочисленная аппаратура. А вот другая комната за толстой дверью и специальным маленьким коридорчиком — необычна. Заглянем в нее.
Здесь чисто, сухо и тепло. Мягкий ковер заглушает звуки шагов. Серебристо-голубоватые стены. Горят лампы дневного света, но его немного, и он не раздражает глаз. Комнатка очень маленькая и к тому же вся заставлена разными предметами. Как тесно здесь! Можно подумать, что эту тесноту создавали специально. Стоя в центре такого своеобразного помещения без окон, можно дотянуться до любой полки, расположенной на стене.
Мягкое ворсистое кресло напоминает кресло пассажирских самолетов. Оно имеет спинку, которая может откидываться назад. Выставляющаяся при этом подножка делает из него своеобразную кровать. Изменить угол наклона спинки очень просто, для этого не надо даже подниматься: достаточно потянуть за рычаг.
Кресло окружено различными приборами и приспособлениями. Некоторые из них отливают зеркальным блеском, другие выкрашены в спокойные тона.
На полках стоят коробки со специально приготовленными продуктами, вода в эластичном плексигласовом резервуаре. В углу — ассенизационное устройство.
Температура воздуха регулируется при помощи специальной установки: как только температура поднимается выше заданных величин, из холодильного фреонового агрегата начинает по трубкам поступать хладагент, и нужная температура восстанавливается. Много также и других приспособлений. Каждое из них обеспечивает поддержание нужных для человека условий. Ничто не забыто, имеются и химические патроны — дезодораторы, поглощающие неприятные запахи.
Здесь все приспособлено для жизни человека в течение многих суток, недель; здесь он может работать, спать, отдыхать.
В подобном изолированном помещении, где поддерживается нормальный состав воздуха, где регулируется освещенность, температура и т. д., можно исследовать различные стороны обеспечения нормальной жизни и деятельности космонавта в полете (питание, водоснабжение, режим дня и т.д.).
Существует такое выражение: «круговорот веществ в природе». Вспомните схему-картинку из многих учебников: воздух, земля, покрытая деревьями и травой, вода, животные. Все это соединено двойными, противоположно направленными стрелками. Такая схема служит для наглядного изображения основных процессов, обеспечивающих жизнь. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Животные, наоборот, дышат кислородом, выделяемым растениями, и отдают углекислый газ. Животные питаются растениями, для которых обязательны органические вещества, а в их создании, в свою очередь, большую роль играет микрофауна и удобрения, т. е. продукты жизнедеятельности животных. Так животные организмы обеспечивают возможность жизни растительных и наоборот. Мы имеем как бы замкнутую систему, где есть все для жизни и ее постоянного обновления, для круговорота веществ.
Нельзя ли по такому же принципу создать все нужные условия на будущем космическом корабле? Ведь космический корабль, ушедший от Земли на долгие годы, не может взять запасы воды, пищи, кислорода и т. д. на все время путешествия, поэтому в полете должен осуществляться подобный круговорот веществ. Здесь, как на маленьком островке, должны воссоздаваться все необходимые условия жизни.
Еще в 1915 г. К.Э. Циолковский впервые задался вопросом, можно ли искусственно создать такой круговорот веществ, такую замкнутую систему. В 1916 г. его последователь инженер Ф.А. Цандер начал ставить эксперименты, направленные на разрешение этого вопроса.
Исследовательские камеры, подобные той, о которой только что шла речь, во многих отношениях являются такими экспериментальными островками. И пусть пока еще не в космосе, а на Земле, но в них можно попытаться создать свой особый круговорот веществ, обеспечивающий нормальные условия для жизни.
В камере есть все. В ней можно создать условия искусственной регенерации (обновления) воздуха. Можно исследовать различные варианты регенерационных устройств, основанных на химических веществах, которые при разложении выделяют кислород и поглощают углекислый газ. Можно изучать растения, обладающие ярко выраженными свойствами выделять кислород и поглощать углекислый газ. При этом важно выяснить, какова специфика роста и размножения таких растений, разработать питательную среду, обеспечивающую лучший рост этих растений, установить уровень освещенности, необходимый для их жизни, и многое другое. Вот в воде, в огромных плексигласовых кюветах, прикрепленных к стенам, живут маленькие одноклеточные водоросли. Кюветы пронизаны ярким светом специальных дневных ламп, необходимых для процесса фотосинтеза. В результате фотосинтеза и происходит выделение кислорода и поглощение углекислого газа. Густые, ярко-зеленые массы водорослей, радуя глаз, плавают в толщах все время перемешиваемой воды.
Пока мы не имеем права вообразить себе, как будущий космонавт срывает здесь спелые помидоры или большие румяные яблоки, но очень может быть, что и эта мечта Циолковского когда-нибудь сбудется.
Процесс обновления воздуха при помощи растений называется биологической регенерацией, и сейчас связанные с ней проблемы настойчиво стучатся в двери космической науки. Уже теперь «героиня» биологической регенерации — хлорелла (одноклеточная зеленая водоросль, внешне подобная водорослям, покрывающим осенью поверхность пруда) по-видимому, может применяться в космическом полете. Эта водоросль, занимая немного места, выделяет большие количества кислорода. Всего три килограмма таких растений достаточно, чтобы обеспечить одного человека необходимым для дыхания кислородом. В то же время хлорелла безупречна и в выполнении роли санитара, удаляющего из воздуха вредный для организма человека углекислый газ. Размножается хлорелла путем деления клетки, растет очень быстро: за сутки зеленая масса этих водорослей увеличивается в 5—10 раз.
Водоснабжение космического корабля остается острой проблемой; правда, многие вопросы этой проблемы уже нашли положительное решение. Доказана принципиальная возможность регенерации, восстановления всей влаги, выделяемой человеком. Можно считать практически решенным даже такой вопрос, как получение из мочи полноценной питьевой воды. Сначала мочу кипятят и улавливают образующийся пар (дистиллируют). Полученный конденсат должен быть очищен. Тут на помощь приходит свойство недавно открытых так называемых ионообменных смол. Вода, профильтрованная через такие смолы, отличается от обычной только несколько повышенным содержанием кислот. Мы не будем останавливаться на других способах регенерации воды.
Ученые изыскивают все новые возможности, позволяющие обеспечить питание в космическом полете. Надо, чтобы необходимые для этого вещества были продуктами круговорота веществ, организованного в условиях замкнутого пространства, чтобы их отходы находили применение для выращивания животных или растений. Что же является наиболее перспективным в этом отношении?
Оказалось, та же хлорелла. Она питательна. Маленькие клетки этой чудесной водоросли содержат растительные белки, жиры, витамины. Хороший повар может приготовить из нее много различных вкусных блюд. Радует и то, что такая культура не требует больших забот: хлореллу не надо ни сеять, ни поливать, ни жать.
Однако в хлорелле содержится не все, что нужно организму человека. Кроме растительных белков и жиров, содержащихся в этих водорослях, необходимы также вещества, которые имеются только в продуктах животного происхождения.
Присмотримся к содержимому больших, изумрудных коробок с хлореллой. Здесь, наряду с зелеными точечками этих водорослей, мы замечаем представителей зоопланктона — маленьких водных животных, быстро развивающихся рядом с хлореллой в той же, что и она, среде. Это, по-видимому, также может войти в рацион будущего космонавта, так как содержит в себе животные белки. Остается только при помощи сачка собирать урожай хлореллы и зоопланктона.
А вот другая своеобразная «дичь» — моллюски. По своим питательным качествам эти животные не отличаются от мяса, поэтому им также отводится здесь место. Паста из хлореллы, зоопланктон, моллюски, может быть, грибы — вот, что будет украшать стол будущих космонавтов.
Ученые понимают, что для длительного функционирования этой замкнутой системы, для беспрерывного обновления жизненных условий нужны разнообразные растения, многие виды животных. Может быть, условиям корабля вполне отвечают какие-нибудь наши привычные домашние животные. Как было бы чудесно, если будущий космонавт хоть изредка мог бы поджарить настоящего земного цыпленка! Впрочем, вполне возможно, что для космонавтов придумают новые виды пищи, которые будут вкуснее любых цыплят и потребуют гораздо меньше хлопот.
Для космонавта в полете не будет смены дней и ночей. Как организм человека перенесет это? Несмотря на то, что такое явление на первый взгляд не кажется угрожающим, оно вызовет перестройку ряда физиологических процессов, связанных с нарушением их естественного ритма, а это может привести к нежелательным явлениям. Как их избежать? Является ли путь организации строгого распорядка жизни человека единственным условием для их устранения? Как человек реагирует на изменение этого порядка? Как лучше всего с учетом разных особенностей организовать рабочий день и отдых космических путешественников? Вот еще большой круг вопросов, который может решаться при экспериментах в описанном выше необычном помещении.
Предположим, что сейчас здесь уже находится будущий отважный исследователь далеких планет. Тяжелая герметическая дверь закрыта, а перед нами — глухая непроницаемая стена. Все что вне камеры — для космонавта пустой, безмолвный космос.
Но такое сравнение тут же должно рассмешить нас. И действительно, смежная комната — «пустой безмолвный космос» — сейчас, как никогда, полна людьми. Здесь и врачи, и инженеры, и ботаники, и зоологи, и химики. Исследователи периодически проверяют, как работает сердце человека, как он дышит. В определенное время записывается электрокардиограмма, электроэнцефалограмма, ведется запись других сложных физиологических функций. Регистрируются многие действия и отдельные движения космонавта. Вот он готовит себе еду, ест, пьет. Инженеры следят за показаниями многих приборов, приспособлений, химики — за газовым составом воздуха. Под контролем находятся влажность, температура воздуха в камере и другие показатели.
Дежурный врач непрерывно следит за показаниями приборов и, не видя испытуемого, знает о его состоянии каждую минуту и секунду. Наступает ночь. Будущий космонавт, разложив кресло, спит. А за стенами его непроницаемой камеры идет деловая, напряженная жизнь, надежно охраняющая его организм от всяких неожиданностей.
Описанная экспериментальная камера — маленький космический остров — должна быть средоточием основных современных достижений космической медицины, биологии, химии, техники. Эти достижения должны быть направлены на то, чтобы обеспечить человека в космическом полете всем необходимым для жизни, исследовать его реакции в таких необычных условиях, приучить его к жизни в камере, являющейся прообразом кабины космического корабля.

Далее…