Кевин Фонг - Extremes. На пределе

Представьте, что вы полеживаете на диване и смотрите фильм за фильмом в режиме нон-стоп. Вдруг раздается звонок в дверь, вы резко вскакиваете на ноги, ваша сердечно-сосудистая система мгновенно меняет режим работы. Как только вы изменили позу и встали, кровь тут же устремляется к нижним конечностям, в результате к сердцу поступает намного меньший объем крови, вследствие чего оно начинает биться слабее и реже. Вдобавок если у лежащего человека кровь сама собой струилась от сердца к мозгу по горизонтально расположенным сонным артериям, то теперь ей приходится пробиваться вверх по вертикали, преодолевая земное тяготение.

Будь все на самом деле так, вы бы уже упали без сознания на ковер, так как мозг оказался бы лишен нормального кровоснабжения.

К счастью, от такого удела нас защищают рефлексы, регистрирующие падение давления в сонных артериях. Они посылают сигналы в мозг, а тот в ответ усиливает частоту и силу сердечных сокращений и одновременно заставляет периферические сосуды сжиматься, чтобы сохранить уровень кровяного давления. Этот базовый рефлекс жизненно важен: без него мы падали бы без чувств при каждом резком вставании.

Именно такое мы наблюдаем у астронавтов, когда они возвращаются на Землю после длительного пребывания на орбите. При попытке встать и постоять прямо в течение десяти минут многие из них падают в обморок. Врачи называют это явление послеполетной ортостатической неустойчивостью — проще говоря, неспособностью тела находиться в вертикальном положении.

Но и этим неприятности не исчерпываются. В организме происходят и другие, пока менее понятные изменения. Резко падает количество эритроцитов — красных кровяных телец, — вызывая своего рода космическую анемию. Страдает иммунитет, замедляется заживление ран, развивается хроническая бессонница.

Короче говоря, большинство космонавтов возвращаются из продолжительных полетов (когда пребывание на орбите длится более шести месяцев) в неважном состоянии: нарушен сон, расшатана сердечно-сосудистая система, кости и мышцы ослаблены, а координация нарушена. Невесомость, это блаженное, казалось бы, парение в пустоте, выводит из строя важнейшие механизмы, позволяющие человеческому телу существовать в условиях гравитации.

На земле космических путешественников встречает команда поддержки, включающая врачей и медсестер. Героев тотчас же отправляют на реабилитацию. И даже после нее, несмотря на всесторонний продуманный квалифицированный уход, неприятности все же происходят. Известны случаи, когда астронавтов рвало на торжественных приемах в их честь, когда они падали в обморок в душе или, сев за руль, выезжали на встречную полосу, не справившись с управлением из-за потери пространственной ориентации.

Другие, забывая, что вернулись в мир с обычной гравитацией, роняют дорогостоящее оборудование или ценные подарки, привыкнув, что выпущенный из рук предмет плавает, а не падает на пол. Рассказывают, что один из астронавтов, уже дома, вставал по ночам, чтобы сменить подгузник новорожденному сыну, но застывал в нерешительности, соображая, как бы пристегнуть малыша к кроватке, пока он будет искать памперсы.

В принципе основная проблема космических полетов — повторная адаптация к жизни в мире, в котором все определяет сила тяготения. Такая реакклиматизация, не только физическая, но и психологическая, проходит тяжело. По возвращении на Землю космонавтов тщательно и всесторонне обследуют, пока их организм заново учится жить в гравитационном поле. Но в случае полета на Марс по прибытии на место позаботиться о космонавтах будет некому.

Команде, долетевшей до Марса, предстоит сначала провести в космосе от шести до девяти месяцев и испытать на себе многие, если не все описанные трудности. Затем они должны будут совершить самую сложную посадку в истории пилотируемых полетов. Связь между Землей и Марсом идет с задержкой сигнала до двадцати минут. В момент посадки космонавты будут совсем одни. Хорошо, если все пройдет благополучно, — вспомним, что около 50% спутников, отправленных на Марс, потерпели крушение или бесследно пропали. В случае удачи команда должна будет выйти из корабля, чтобы добраться до заранее приготовленной для них базы. Расстояние до базы может быть с полкилометра.

Но это при условии, что им вообще удастся проделать такой долгий путь.

***

Стоит, наверное, вкратце рассмотреть, что это такое — путь до Марса. Термин «космический полет» не совсем точен. Аппарат с человеком на борту в действительности не летит в космосе. Ракетные двигатели включаются только в самом начале путешествия, на несколько минут, чтобы забросить корабль с космонавтами навстречу цели, как средневековая баллиста метала снаряд в стену крепости. У космического корабля есть свои двигатели и ракетные ускорители, но они намного уступают в мощности стартовой установке, которая отправляет их в космос. После того как корабль окажется на верном пути, остается только слегка корректировать курс. А то, что происходит с космонавтами с момента старта до посадки, точнее было бы назвать не полетом, а «космическим падением».

Пока корабль и его экипаж целенаправленно падают сквозь пространство, Марс несется в темноте по своей вытянутой орбите со скоростью более восьмидесяти тысяч километров в час. Оборот Марса вокруг Солнца составляет 687 дней. Земля выполняет свой оборот за 365,25 дня, двигаясь со скоростью около 112 тысяч километров в час, так что взаиморасположение планет постоянно изменяется.

Это означает, что невозможно отправиться на Марс в любое время, когда заблагорассудится. Покинуть околоземную орбиту надо так, чтобы к моменту прилета Марс находился в расчетной точке. То же самое касается и возвращения.

Несмотря на все эти осложняющие обстоятельства, было разработано множество разных способов добраться до Марса — их, похоже, ничуть не меньше, чем рецептов вкусного куриного супа. Авторы проектов вынуждены жонглировать параметрами стартовых установок, траекторий, скорости корабля, условий вхождения в атмосферу, их сопоставлений с массой полезного груза и весом экипажа в попытке создать нечто реалистичное в смысле соотношения цены и риска. Например, надо выбрать, что лучше: замысловатые маневры в глубоком космосе — скажем, с использованием орбитальной энергии Венеры для промежуточной корректировки полета на Марс и обратно — или прозаические, но менее рискованные варианты.

Однако в широком смысле все проекты марсианской экспедиции сводятся к двум основным сценариям: в первом предлагается прибыть на Марс и оставаться на нем несколько недель, во втором — задержаться на красной планете на год с лишним. Назовем эти варианты соответственно «краткосрочный» и «долгосрочный».