Волшебные скафандры

Волшебные скафандры

Еще одна логическая проблема — вздутие космического скафандра из-за внутреннего давления. Коллинз рассказывал о скафандрах, используемых на Аполлонах: их внутреннее давление составляло всего 0,26 атм (7, с. 115). Он даже объяснял, как предупреждали их вздутие:

«Вместо обычной ограничительной сетки сохранение формы скафандра обеспечивалось сложной системой компенсаторов, жесткой материи, несгибаемых трубок и тросиков» (7, с. 116).

Стенка стандартной внутренней трубки составляет чуть больше полутора миллиметров и состоит только из резины. Резина — материал очень гибкий, даже при давлении в 0,26 атм. Стенка велосипедной шины более чем в два раза тоньше, но она прошита усиливающими волокнами. Даже без давления это совсем не гибкая система. Чем толще покрышка, тем больше волокон она содержит и тем менее гибкой она является. Однако внутренние трубки скафандра были выполнены из одной резины! Независимо от того, сколько денег и времени было потрачено на матерчатый скафандр, он все равно будет вздуваться.

Представьте себе прорезиненный водолазный костюм для работ на большой глубине. Он неудобный и некомфортабельный, однако позволяет водолазу ходить и выполнять работу — покуда внутреннее давление близко к внешнему давлению воды. Если нагнетать давление внутри костюма, он начнет вздуваться. Рукава и штанины костюма, если он герметичный, распрямятся и будут стоять торчком, совладать с ними станет очень сложно. При этом, повторюсь, костюм водолаза водонепроницаемый. Даже малейшая протечка позволила бы воздуху вырваться, а воде проникнуть внутрь. А если этот костюм закрыт длинной молнией, останется ли он водонепроницаемым?

Космический скафандр является аналогом костюма аквалангиста. Разница лишь в том, что один поддерживает одинаковое давление снаружи и внутри, а второй — повышенное давление внутри. Космическая амуниция не должна впускать вакуум, поскольку кислород будет утекать через малейшее отверстие. Наполненный кислородом скафандр мог бы совладать с крохотной дырочкой, но не с утечкой через длинную молнию! Тем не менее Ллойд Маллан (Lloyd Mallan) пишет:

«На самом деле, уровень подвижности в 93 % был достигнут еще до наступления октября 1968 года, когда скафандр был представлен ученым-аэронавтам и специалистам, участвовавшим в пятой ежегодной встрече Американского института аэронавтики и астронавтики, проходившей в Филадельфии, штат Пенсильвания. «Живая» демонстрация скафандра во время встречи стала объектом повышенного внимания и даже некоторого неверия. Многим наблюдателям было трудно поверить в то, что надутый скафандр способен обладать такой подвижностью» (27, с. 239).

Почему мне кажется, что в демонстрации скафандра использовался фальшивый датчик и давление на самом деле было гораздо меньше 0,26 атм?

Гарри Хёрт описывает тесноту внутренних помещений ЛЭМа и объясняет, что скафандры имели длинную молнию — от паха до плеча, застегнуть которую без посторонней помощи (например, другого астронавта) было невозможно. Эта молния начиналась в нижней части живота, проходила между ног, продолжалась на спине и доходила до воротника. По словам Коллинза, крепко сцепленные резиновые «пальчики» обеих сторон молнии создавали герметичное соединение, способное выдержать давление (16, с. 79). Но как бы плотно они ни прилегали друг к другу, любое движение астронавта привело бы к протечкам, открывая тысячи крохотных отверстий.

На странице 412 книги «Пилотируемый космический запуск» есть три фотографии с изображением «новых» скафандров, которые NASA назвало AL7B. Вокруг шеи астронавта располагалось кольцо для крепления шлема. Кроме того, видны складки вокруг локтей, на плечах, а также металлические шарниры на бедрах и коленях. Имелись и странные шнуровки на предплечьях и голенях. И это все стойкое к давлению оборудование? Боксерская груша и футбольные мячи в далеком прошлом имели шнурованную покрышку, но только снаружи. Внутри у них находилась камера с односторонним клапаном. Как долго воздух может продержаться в шнурованных шинах или шинах на молнии? В течение какого времени они остаются надутыми при неизбежных микроскопических утечках?

Есть еще одна странность на этих фотографиях — трос, про который говорил Коллинз. Он начинается на задней стороне скафандра — около молнии, сантиметров на пять ниже уровня плеча. Далее он уходит в эластичную трубку, которая огибает руку, и заканчивается в середине груди. Эта конструкция, якобы предотвращающая вздутие, неизбежно обеспечила бы подъем рук астронавта на уровень плеч: сила, как рычаг, действовала бы на всю руку, начиная от кончиков пальцев.

Такая система держит под большим силовым напряжением крепление рядом с молнией и сжимает грудь астронавта спереди и сзади с огромной силой — это если предположить, что молния вообще выдержит такую нагрузку. Как известно, молнию достаточно легко разорвать. Мне любопытно, что за чудесную молнию NASA изобрело и все еще скрывает от нас. Почему оно не запатентовало такую сверхпрочную молнию, которая стала побочным эффектом налогового бремени граждан в погоне за освоением космоса?

Каждый раз, когда мы видим космический скафандр, он скрыт под белым комбинезоном, что наводит на размышления. Однако наличие горлового кольца говорит о том, что и комбинезон находится под давлением. Нет смысла закреплять шлем на ненакачанном обмундировании. Еще одна проблема мне видится в стальных ободках, которыми заканчиваются рукава. Каким образом к ним крепятся перчатки? Там еще одна герметичная молния? Или их нужно провернуть в пазу до щелчка? Каким образом присоединяются внешние перчатки, видимые на всех фотографиях? А как насчет сапог? Они являют собой единое целое со скафандром или крепятся на шнурках? Коллинз утверждает, что его сапоги и перчатки находились под давлением, а, накачанные, они вздуваются, приводя к вытягиванию пальцев (16, с. 79).

Конечно, возможно сделать перчатки и сапоги частью скафандра. Но как шевелить пальцами, когда перчатки накачаны до 0,32 атм? Может, и для перчаток применялись тросы и специальные оболочки? Впрочем, это не имеет значения. Хотел бы я посмотреть на перчатку внутри вакуумной камеры, где давление снижено приблизительно до 0,7 атм. И увидеть ту руку, которая смогла бы шевелить пальцами в такой надутой перчатке. Боксерская груша имеет избыточное давление в 0,28 атм, но я готов поспорить, что ни один человек не сумеет согнуть ее пополам!

А может быть, перчатки не были накачаны? В таком случае, манжеты скафандра должны быть очень плотными, чтобы исключить утечку кислорода из скафандра. Но такие манжеты непременно ухудшали бы кровообращение. Вспомним ощущения, когда у нас берут кровь из вены. Медики используют жгут, чтобы приостановить ток крови. Давление жгута чуть больше, чем давление сердца, требуемое для прокачки крови, то есть 100 мм ртутного столба, или 0,136 атм (8, с. 231). Использование жгута нередко бывает болезненным, и все мы выдыхаем с облегчением, когда его снимают.

Как меня учил инструктор по оказанию первой помощи, жгут нельзя держать дольше 10 минут. В противном случае начинается омертвение ткани, что может привести к гангрене. Как NASA удалось создать обтягивающий надувной скафандр на все тело, который при этом не жмет, не доставляет боли и не останавливает ток крови? Еще одна мысль: если перчатки не были накачаны, как могло человеческое сердце проталкивать кровь с давлением в 0,136 атм против 0,32 атм? NASA изменило астронавтам сердца? Они были киборгами?

Кстати, «засос» (красное пятно на коже, создаваемое вакуумом от поцелуя) появляется в результате разницы давлений всего в 0,1 атм. В полном вакууме руки и ноги стали бы гноящейся массой засосов. Это если перчатки и сапоги не накачивались кислородом…

На личном опыте…

В начале главы я говорил, что мы рассмотрим давление только в 0,32 атм. Все описанные трудности будут лишь усугубляться, если давление в скафандре на самом деле составляет 0,37 атм, как утверждает Фрэнк Борман.

Я продемонстрировал свою точку зрения на книжной ярмарке в Атлантик-Сити в октябре 1993 года, изготовив «космическую перчатку». Это была герметичная вакуумная камера с отверстием на одной стенке, к которому я прикрепил направленную внутрь камеры перчатку с неопреновым покрытием, и герметично запаял. Одну из стенок я сделал из прозрачной пластмассы, чтобы перчатка внутри камеры была видна. Когда давление внутри и снаружи было одинаковым, то, разумеется, рука в перчатке могла выполнять любые движения — пальцы легко сжимались и разжимались, рука вращалась и сгибалась; как в обычной перчатке.

Затем я создал в камере разряженное пространство, уменьшив давление до 0,68 атм, что создало в перчатке избыток давления в 0,32 атм. Как только перчатка вздулась, потребовалось дополнительно значительное усилие, чтобы пошевелить вдетой в нее рукой. Кроме того, стало просто невозможным согнуть руку в запястье — и это при рычаге всего в 18 см (от кончиков пальцев до запястья). А теперь попытаемся представить себе усилие, требуемое для сгибания руки в локте при длине рычага в 50 см (от кончиков пальцев до локтя). А можно ли было вообще пошевелить рукой в плече против давления при длине рычага в 75 см? Я очень сомневаюсь, что даже Шварценеггер мог бы шевельнуть рукой в космическом скафандре. Эй, NASA, давайте снимем телесюжет: вы предоставите скафандр, а я принесу насос и датчики, чтобы заодно измерить и утечку кислорода через молнию.

Кстати, по какой-то странной причине комбинезоны имели внешний карман на правом плече, который, если верить книге Маллана о космических скафандрах, использовался для солнцезащитных очков. Но комбинезон надевался только вне корабля, когда на астронавтах были шлемы. Зачем им нужны были солнцезащитные очки? (27, с. 228)

Вопреки многочисленным заверениям всевозможных экспертов NASA, что космические перчатки позволяют производить тонкие манипуляции, а матерчатые космические скафандры не вздуваются, я останусь при своем мнении, пока NASA публично не опровергнет меня в отношении утечек через молнию и вздувание скафандров и перчаток. Давайте возьмем один из скафандров (например, из Космического музея в Вашингтоне) и оденем опытного астронавта, который был в открытом космосе! Эрик Чессон (Eric Chaisson) тоже подлил масла в огонь, утверждая, что давление в скафандрах составляло 0,29 атм (32, с. 41). С этим расчетом попросим NASA накачать в скафандр 1,29 атм — это соответствует разнице давлений между 0,29 атм и вакуумом космоса.

А теперь приготовьте ваши видеокамеры, друзья мои! Я уверен, что любое из описанных давлений для скафандров сделает астронавтов похожими на дядек из рекламы шин Michelin и практически не даст им возможности двигаться. Я также уверен, что если измерить объем закачиваемого для поддержания давления воздуха, то датчик покажет его утечку: причем такую, что запасов ПСЖО не хватило бы и на 15 минут.

Один из читателей навел меня на мысль протестировать организм в условиях давления в 0,37 атм — ведь при этом давлении астронавты должны были работать в космосе. Я удалил перчатку из своего вакуум-агрегата, просунул в него правую руку и включил насос. Вакуум начал всасывать мою руку все глубже в камеру. Когда давление стало приближаться к -0,2 атм, ощущение было как при наложении жгута. Внешних изменений в руке я не увидел, но ощущение воспаления присутствовало явно. Появилось покалывание — причем даже быстрее, чем при использовании давящей повязки. Когда давление перевалило за -0,3 атм, я почувствовал головокружение и решил выключить аппарат. Насос остановился, и давление стало возвращаться в норму. Через 3–4 секунды давление снаружи и внутри выровнялось, но эти мгновения могут казаться вечностью в экстремальных условиях. Спустя полчаса у меня все еще сохранялось легкое головокружение.

Маллан описывал выход в космос Джина Сэрнана на Близнецах-9. Он подчеркивал:

«Утечка в любом уплотнителе вокруг запястья погубила бы его» (27, с. 153).

Отсюда следует, что перчатки (и сапоги) не были накачаны? На странице 105 мы читаем:

«Давление в четверть атмосферы необходимо для поддержания жизни человека в космосе. Но это при условии, что человек находится в состоянии покоя, при отсутствии стресса и даже минимальной нагрузки.»

В книге доктора Вейла (Dr. Vail), эксперта по работе на большой высоте, я прочел следующее:

«На высоте в 20 километров голые руки сильно воспаляются уже через 30 минут» (27, с. 179).

Давление на такой высоте составляет 0,06 атм. Это лучше, чем абсолютный ноль и соответствует моим ощущениям во время эксперимента с вакуум-машиной. Мой организм отреагировал острее, видимо, потому, что я потерял былую юношескую жизнестойкость. (В 1965 году советский космонавт Алексей Леонов выходил в открытый космос в мягком скафандре «Беркут». Вздутие скафандра сильно сковывало его движения и привело к возникновению внештатной ситуации, затруднившей возвращение космонавта на корабль. Подобные скафандры использовались и в программе «Аполлон». Полужесткие скафандры на шарнирах, обеспечивающие большую подвижность, герметичность и удобство, появились несколько позже).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.