История борьбы за время в космосе

На прошлой неделе успешно завершилась годовая экспедиция на МКС Михаила Корниенко и Скотта Келли. Многие знают, что 340-дневная миссия не должна была стать новым рекордом, но тот факт, что в списке длительности полетов она занимает только четвертое место, известен меньше. Длительность космических миссий - это один из индикаторов того, как мы осваиваем космос, насколько мы готовы, например, к полету на Марс. А в начале космической эры каждый час полета высоко ценился в космической гонке. О том, как ставились новые рекорды по длительности космических полетов, читайте под катом.
Минуты и часы

Изначально длительность полета определяли, одновременно, техника и медицина. Советский корабль "Восток" был спроектирован для многосуточного полета (из-за недублированного тормозного двигателя аварийным способом вернуться на Землю было пассивное торможение об остатки атмосферы, что должно было занять примерно неделю), а американский "Меркурий" мог пробыть в космосе не больше суток. Эти особенности наложились на отсутствие знаний о том, как поведет себя организм человека в космосе. И хотя в первые два года космической гонки обе страны постепенно увеличивали время миссий, по длительности полетов безоговорочно лидировал Советский Союз.




108 минут - "Восток-1", Юрий Гагарин, 12 апреля 1961 года. Что любопытно, есть сторонники идеи, что полет продолжался 106 или 113 минут. Всего один виток смотрится сейчас очень коротким полетом, но в то время это был серьезный риск. Врачи пугали, что в невесомости человек не сможет есть, пить, дышать, сойдет с ума, а даже если этого не случится, то у него расслабятся глазные мышцы, глаза изменят форму и космонавт не сможет ничего видеть. Риск, правда, уменьшался тем, что "Востоки" могли летать в автоматическом режиме и смогли бы с большой вероятностью привезти даже потерявшего работоспособность космонавта назад.

В США же не была готова ракета для орбитального полета, поэтому первые две миссии "Меркуриев" использовали менее грузоподъемную ракету, были суборбитальными и длились всего по пятнадцать минут.

25 часов 11 минут - "Восток-2", Герман Титов, 6-7 августа 1961 года. Снова риск - длительность космического полета увеличилась сразу в тринадцать раз. И начали проявляться первые космические неприятности - в полете Титов чувствовал головокружение и тошноту. Проблема адаптации к невесомости до сих пор не решена полностью. Да, мы знаем, как отбирать и тренировать людей, чтобы их меньше тошнило на орбите. Да, мы знаем, как ослабить остроту симптомов (меньше двигаться и стараться не шевелить головой). Но до сих пор ни тренировки ни фармакология не смогли полностью победить космическую тошноту, и примерно половине отобранных и тренированных космонавтов не по себе первые сутки полета.

Полет Титова был очередным серьезным ударом для США. Только спустя полгода первый "Меркурий" вышел на орбиту, но пробыл там всего 4 часа 55 минут - из-за отказа датчика сброса теплозащитного щита миссия была ошибочно прервана досрочно.

94 часа 22 минуты (3 суток 22 часа 10 минут) - "Восток-3", Андриян Николаев, 11-15 августа 1962 года. На первых сутках полета Николаев выполнил очень важный эксперимент, который сейчас кажется немного забавным - впервые в истории космонавтики отвязался от кресла и примерно час плавал в невесомости. Сейчас без этого никак, но тогда это тоже был риск - а если космонавт не сможет вернуться обратно в кресло? Было бы гораздо сложнее перенести перегрузки и пришлось бы садиться в спускаемом аппарате, который сильно ударялся о землю, без всяких средств амортизации. Но страхи оказались напрасными - плавание в невесомости оказалось очень приятным и совсем несложным. А еще Андриян является первым космонавтом, которому продлили длительность полета - изначально длительность была определена в трое суток, но по состоянию космонавта, после ожесточенных споров на Земле было принято решение продлить полет еще на сутки.

115 часов 55 минут (4 суток 22 часа 56 минут) - "Восток-5", Валерий Быковский, 14-19 июня 1963 года. А в этом полете была впервые проверена еще одна система космического корабля и человека - на третий день Быковский впервые сходил в туалет "по-большому" в космосе. Как и многие достижения первых лет космонавтики это сейчас смотрится забавным, но было бы очень печально, если бы внезапно оказалось, что туалетные вопросы ограничивают движение человечества в космос. Быковскому не повезло - из-за того, что орбита оказалась ниже расчетной, он потерял возможность продления полета до восьми суток. Но, тем не менее, ему до сих пор принадлежит рекорд длительности одиночного полета.

В США же только в 1963 году вышли на рубеж длительности полета в одни сутки. Финальная миссия программы "Меркурий" - "Меркурий-Атлас 9" со специально доработанным кораблем с дополнительными батареями и кислородными баллонами продлилась 34 часа. Что любопытно, и тут не обошлось без туалетных вопросов - проблемы с герметичностью мочеприемника привели к коротким замыканиям, и корабль пришлось сажать практически вручную.

Дни

Американская лунная программа требовала длительных полетов - если не научиться проводить в космосе две недели, то лететь на Луну не будет смысла. Советская же космонавтика страдала от неопределенности с лунной программой, задержек разработки нового корабля "Союз" и повышенного риска запусков кораблей "Восход", которые не имели системы спасения на первых минутах полета. И рекордный полет собак Ветерка и Уголька, пробывших в космосе 22 дня, в человеческие рекорды зачислить нельзя.




7 дней 22 часа - "Джемини-5", Гордон Купер, Чарльз Конрад, 21-29 августа 1965. Первый длительный полет очень успешной программы "Джемини", во время которой американцы начали обгонять СССР в космической гонке. Эта миссия чуть не сорвалась из-за проблем с давлением в неосвоенных топливных элементах. На третьи сутки стала шалить система терморегулирования - температура в скафандрах падала до 5 град.Цельсия. Но, несмотря на все проблемы, каждые сутки полет продлевали. Отдельным вызовом стала скука - астронавты не взяли с собой в полет, например, книг, и главным развлечением была шестичасовая уборка корабля.

13 дней 18 часов - "Джемини-7", Фрэнк Борман, Джим Лоувелл, 4-18 декабря 1965. Второй длительный полет при подготовке к полетам на Луну. В этот раз астронавты подготовились и взяли с собой книги. Но полет дался очень тяжело - кабина постепенно заполнялась запахом мочи и немытых тел. Астронавты, как могли, откладывали поход в туалет «по-большому» и решились на это только на десятый день. После посадки астронавты, несмотря на бодрые улыбки, видимые на кадрах хроники, с трудом переставляли ноги. Фрэнк Борман потом вспоминал, что, буквально командовал своим ногам "правая! левая! правая! левая!". Также в ходе полета астронавты потеряли 4-5 килограмм. Но ничего фатального не случилось - на Луну можно было лететь. Кстати, полеты "Аполлонов" не побили этого рекорда, длительность миссии была выбрана очень верно, с запасом.




17 суток 16 часов - "Союз-9", Андриян Николаев, Виталий Севастьянов, 1-19 июня 1970 года. Американцы выиграли лунную гонку в 1969 году, и этот полет представлял собой асимметричный ответ - СССР готовился к длительным миссиям и приступил к созданию орбитальных станций. К тому же, надо было перекрыть рекорд американцев на "Джемини-7". Поэтому полет запланировали на 17-20 суток. Полет прошел успешно, без серьезных технических проблем. Космонавты впервые в СССР брились на орбите (что любопытно, им больше понравились электробритвы, а американцам - безопасные бритвы), провели первый в истории космический выходной день, играли в шахматы по радио, а также впервые состоялся сеанс связи с родственниками для психологической поддержки экипажа. Но после посадки обнаружился неприятный сюрприз - состояние космонавтов оказалось хуже ожидаемого, попытки просто стоять на ногах приводили к проблемам с равновесием и повышенному сердцебиению. Медикам пришлось дорабатывать методики физических нагрузок в космосе и алгоритмы реабилитации после полета.

Из сравнения послеполетного состояния астронавтов "Джемини-7" и "Союза-9" адепты лунного заговора пытаются сделать доказательство того, что программа "Джемини", как и "Аполлон", была обманом. Действительно, на первый взгляд сложно сравнить бодро вышагивающих американцев с чуть ли не помирающими после полета космонавтами. Однако, на этот аргумент есть что ответить. Адепты лунного заговора смещают акценты. Американцы испытывали проблемы с ходьбой, а советские космонавты не были на грани жизни и смерти. Если поискать материалы медиков, исследовавших Николаева и Севастьянова, то открывается неприятная, но не критически опасная картина. Цитата из статьи "Медико-биологические исследования по программе полетов космических кораблей "Союз" профессора Л.И. Какурина, вышедшей в 1972 году и доступной на сайте РАН:

"Сразу после приземления космонавты отмечали общую слабость. Наблюдалось необычное возрастание частоты сердечных сокращений при ходьбе или других незначительных нагрузках. Не только предметы, которыми пользовались космонавты после полета, но и части тела (голова, руки, ноги) субъективно воспринимались как тяжелые. На протяжении 3 - 4 суток после полета обычная земная гравитация воспринималась как воздействие ускорений в пределах 2 - 2,5 g. По крайней мере в течение 3 час. после полета космонавтам было трудно сохранять вертикальную позу. Через сутки после полета их походка оставалась все еще неуверенной, и для сохранения вертикальной позы требовались усилия".

Но после 11 дней состояние космонавтов приблизилось к предполетному.

Результаты полета "Союза-9" показали необходимость разработки новых методов сохранения работоспособности после полета. У космонавтов появилась бегущая дорожка, нагрузочные костюмы и вакуумный противоперегрузочный костюм. А время обязательной физической тренировки подняли с получаса до двух часов в сутки. Кстати, проблема реабилитации организма после полета, подозреваю, повлияла и на длительность полета космических туристов - ни один турист еще не был в космосе дольше 15 дней.

Недели




23 дня 18 часов - "Союз-11", Георгий Добровольский, Владислав Волков, Виктор Пацаев. Следующий этап движения в космос был связан с орбитальными станциями. Станция давала больше места, можно было пополнять припасы грузовыми кораблями и даже менять пилотируемые корабли, если срок работы корабля в космосе оказывался ниже длительности экспедиции. Пионерами в этом деле стал экипаж "Союза-11", который состыковался с первой орбитальной станцией "Салют-1" и проработал там больше трех недель. Опыт "Союза-9" был учтен, и, по данным с орбиты, физическое состояние космонавтов сохранялось нормальным. Увы, Добровольский, Волков и Пацаев погибли при возвращении на Землю, и не было возможности провести послеполетные тесты.




28 суток "Скайлэб-2"
59 суток "Скайлэб-3"
84 дня "Скайлэб-4" - Джералд Карр, Эдвард Гибсон и Уильям Поуг, 16.11.1973 - 08.02.1974. Очень успешной оказалась американская станция "Скайлэб". В каждом полете ставились новые рекорды по длительности пребывания в космосе. Астронавты успешно сочетали научные исследования, поддержку станции в работоспособном состоянии и заботу о собственном здоровье. По воспоминаниям Карра, доктора шутили, что астронавты вернулись в лучшем состоянии, чем стартовали в космос. Конечно же, это была шутка, после длительного полета у людей уменьшается объем и сила мышц, из костей вымывается кальций, отвыкает от тяжести вестибулярный аппарат. Все эти изменения необходимо исправлять в процессе послеполетной реабилитации. Но, несмотря на все эти проблемы, оказалось, что можно долго и успешно работать в космосе и восстановиться до нормального состояния после полета.

Месяцы

Начиная с какого-то этапа длительные экспедиции становятся похожими друг на друга, потому что экипаж занимается, в целом, четырьмя делами - выполняет научные эксперименты (которых за месяцы на орбите становится очень много), поддерживает орбитальную станцию в работоспособном состоянии (чинит сломавшиеся агрегаты, борется с авариями, апгрейдит станцию), сохраняет собственную работоспособность (два часа физкультуры каждый день, медицинские анализы, земные пейзажи на стене, связь с родными) и несет общественную нагрузку (поздравления, сеансы связи, и прочее и прочее). Коротко посмотрим на рекорды.




"Салют-6"

Рекорд "Скайлэба" продержался четыре года. Только на станции "Салют-6" советские космонавты побили рекорд американцев - экспедиция Юрия Романенко и Георгия Гречко провела на стации 96 дней. Но новые экспедиции подняли планку в два раза - 139 суток, 175 суток, 184 суток.



"Салют-7"

На "Салюте-7" были установлены два рекорда, которые до сих пор остаются в Топ-10. В 1982 году Анатолий Березовой и Валентин Лебедев провели на станции 211 суток. А в 1984 году Леонид Кизим, Владимир Соловьев и Олег Атьков совершили полет длительностью почти 237 суток.




"Мир"

Но настоящей фабрикой рекордов, некоторые из которых не побиты и на сегодняшний день, стал орбитальный комплекс "Мир". В 1987 году Юрий Романенко проработал на станции 326 суток. В 1988 году Владимир Титов и Муса Манаров провели в космосе ровно год. А легендарный Валерий Поляков в 1994-95 годах находился на станции 437 суток. Этот рекорд не побит до сих пор. Кстати, у Полякова получилось не с первого раза - в 1988-89 годах он провел на "Мире" 240 дней, но был вынужден вернуться досрочно из-за консервации станции. А уже после Полякова в 1998-1999 годах Сергей Авдеев проработал на орбите 379 дней.



Заключение

Успешное и неоднократное длительное пребывание человека на орбите говорит, что космос, пусть и недружелюбный, вполне можно победить, и не терять работоспособность, находясь месяцами в невесомости. Годовой полет Корниенко и Келли не стал рекордным, но он не является из-за этого менее интересным. Медики по обе стороны океана могут сравнить различные технологии, которые Россия и США используют для длительных полетов, очень любопытен близнецовый эксперимент со Скоттом и Марком Келли. Каждая новая крупица информации может стать ценной, позволив летать еще дольше, лучше и безопаснее для здоровья.