Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №12 за 2008 год

Чтобы не допустить этого, при входе в пещеру смонтировали дверь, которая отделяет ее от остального пространства вентилируемой шахты. Но это, конечно, временная мера, к тому же присутствие людей сказывается негативно — они неизбежно разрушают кристаллы, пополняют ими музеи и частные коллекции. Такое уже случилось с открытой на этом же месторождении в 1910 году пещерой Мечей, лишившейся на данный момент большей части своих красот. Поэтому в 2006 году был запущен проект, цель которого — оградить уникальный природный объект от уничтожения: международная команда ученых и спелеологов в течение двух лет изучала пещеру и документировала увиденное.

В процессе работы было сделано немало открытий. Чего только стоит одна находка пыльцы и микроорганизмов, захваченных гипсом в процессе роста! Кроме того, здесь обнаружили 30 минералов, 7 из которых ранее в пещерах не встречали, а один из них вообще неизвестен науке. Изотопное датирование, а также прямой эксперимент по росту кристаллов позволили установить примерный возраст самых крупных из них — от 500 до 200 тысяч лет. Результаты исследований пещеры, не имеющей аналогов в мире, еще предстоит обработать, но их значимость не подлежит сомнению.

Проект «Найка» — http://www.naica.com.mx

Владимир Чернавцев

Астронавты налаживают систему дегазации жидкостей для биологических экспериментов в условиях микрогравитации в лаборатории «Дестини» на МКС. Фото: SPL/EAST NEWS

Для человека космос — предельно враждебная среда. По сочетанию неблагоприятных факторов у космической пустоты нет земных конкурентов, разве что открытый огонь. Полет проходит практически в полном вакууме, невесомости, при очень больших перепадах температур и под воздействием ионизирующих излучений. Но и в таких условиях человек научился не просто выживать, а продуктивно работать — с помощью специального оборудования.

Даже сейчас, когда опыт околоземных полетов исчисляется годами, обеспечение жизнедеятельности в космосе остается чрезвычайно сложной технической и медицинской задачей. Ее решение возложено на систему обеспечения жизнедеятельности (СОЖ). Иногда также используют термин «системы жизнеобеспечения» (СЖО). В их число входят устройства и запасы для бесперебойного снабжения экипажа воздухом, водой и пищей, для очистки воздуха и воды, регулирования температуры и санитарно-гигиенического обеспечения.

СОЖ работает непрерывно, начиная с посадки экипажа в космический корабль на стартовом комплексе и заканчивая приземлением спускаемого аппарата. К системе предъявляются весьма жесткие требования. В первую очередь от нее требуется надежность, обеспечивающая на всех этапах полета безопасность и комфортные условия для работы экипажа. При этом она должна быть неприхотливой в обслуживании. И, конечно, как все остальные системы космического корабля, СОЖ должна иметь минимально возможные объем, массу и энергопотребление.

Давление воздуха

Если мерой критичности СЖО считать время, которое при их отказе остается в запасе у экипажа, то на первое место выходит, конечно, обеспечение воздухом. Он не только нужен для дыхания, но и обеспечивает необходимое внешнее давление, а также служит для отвода тепла, непрерывно выделяемого человеческим телом. Неудивительно, что одной из самых серьезных опасностей в космосе является разгерметизация, приводящая к потере воздуха.

Крупная пробоина или внезапно открывшийся в полете люк — страшный сон любого космонавта. Экипаж почти мгновенно оказывается в космическом вакууме, и если он не находится в спасательных скафандрах , то падение давления вызывает вскипание растворенных в крови газов, а воздух в альвеолах легких резко расширяется, приводя к их разрыву. Человек получает тяжелую баротравму, теряет сознание, и уже через минуту спасти его невозможно. Именно из-за этой угрозы для выхода в открытый космос приходится использовать специальные шлюзовые камеры с двумя люками — внешним и внутренним, которые нельзя открывать одновременно.

И все же разгерметизация не обязательно приводит к мгновенной катастрофе. Темп потери воздуха, который вытекает в вакуум примерно со скоростью звука, пропорционален диаметру отверстия. Несложный расчет показывает, что при получении сантиметровой пробоины отсек объемом 100 кубометров будет терять давление примерно на 10% каждые пять минут. То есть экипаж имеет в запасе несколько десятков минут на эвакуацию, даже если не использовать резервные запасы воздуха. Через отверстие диаметром один миллиметр воздух будет вытекать в 100 раз медленнее. Правда, и обнаружить такую пробоину гораздо сложнее.

Экипаж аварийного «Аполлона-13» приспосабливает патроны с гидроокисью лития из обесточенного командного модуля для очистки воздуха от СО sub 2 /sub в лунном модуле. Фото: NASA

Разгерметизация

25 июня 1997 года на орбитальном комплексе «Мир» испытывалось ручное дистанционное управление стыкующимся космическим кораблем. Недавно разгруженный «Прогресс М-34» отошел от станции на 30 километров и стал приближаться. Но уже рядом со станцией что-то пошло не так. Вместо того чтобы неподвижно зависнуть в 50 метрах, корабль продолжил сближение со скоростью 3 м/с, промахнулся мимо стыковочного узла, зацепил солнечную батарею, повернулся и ударился в борт станции. Всего было зафиксировано семь соударений в течение трех минут. Почти сразу загорелось табло «Разгерметизация» и включилась прерывистая аварийная сирена. Автоматика чувствует снижение давления 1,5 миллиметра ртутного столба в минуту, а тут падение составляло более 6 миллиметров в минуту. Авария случилась, когда станция была вне зоны связи с Землей. Сеанс начался только через 9 минут. За это время экипаж уже успел по характерному шипению определить, что пробоина образовалась в модуле «Спектр», принявшем основной удар «Прогресса». С Земли подтверждают уже принятое решение герметизировать модуль. Александр Лазуткин успевает отключить все важнейшие системы — воздуховод и шланг холодильно-сушильного агрегата, разрезать электрические кабели, протянутые через люк. Через 14 минут после аварии модуль был изолирован. Давление на станции упало на 12%, до 670 миллиметров ртутного столба. Площадь пробоины составила 3—4 см2. Найти ее так и не удалось.

Зачем нам азот?

Наряду с поддержанием давления СОЖ должна обеспечить нужный химический состав атмосферы. В ней для жизненных функций организма важнее всего парциальные давления кислорода и углекислого газа, а количество азота роли не играет. Это позволяет довольно гибко варьировать газовый состав воздуха и давление на борту космических аппаратов.

Читать дальше