Великое удаление — 1: Неизвестные страницы истории космоса

Разрабатывавшаяся ракета поражала своими размерами, но при ее проектировании не было вопросов, сразу вызывавших отрицательные ответы. Зато даже публикации мировых авторитетов по космической медицине, психологии, биотехнологии, вышедшие в середине 1960-х годов, пестрили вопросительными знаками, а оптимистические прогнозы если и были, то носили декларативный и эмоциональный характер.

Достаточно вспомнить, как в июне 1970 года космонавтов Адриана Николаева и Виталия Севастьянова, приземлившихся на корабле «Союз-9» после рекордного по тому времени 18-суточного полета, врачи извлекали из люка и уносили к вертолету на носилках: они не могли идти самостоятельно. И это после орбитального полета под защитой магнитосферы Земли, ниже ее радиационных поясов, вне периода мощных солнечных хромосферных вспышек... Многим казалось, что многомесячный межпланетный перелет мог оказаться несовместимым с жизнью.

Кроме того, нечего было и думать о Марсе без создания замкнутых систем жизнеобеспечения. Но запасы пищи, воды и кислорода, необходимые для трех человек на три года, потянули бы на полсотни тонн, если не больше.

К 1971 году широкомасштабные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы воплотились в макетном образце первого ТМК — в его блоках, отсеках, узлах, агрегатах, а также в методах и средствах поддержания работоспособности экипажа и его защиты от неблагоприятного воздействия факторов полета.

Отмечу сразу, что физиологическое действие невесомости было не главной проблемой, сугубо специфичной для межпланетного полета. Система профилактики отрабатывалась на орбитальных станциях начиная с 1971 года и уже в 1990-х доказала свою эффективность в полетах длительностью до 457 суток (космонавт Валерий Поляков). Проектировщики же ТМК шли еще дальше и намеревались победить невесомость радикально — созданием искусственной силы тяжести за счет вращения.

Но, в отличие от работы на орбитальных станциях, есть два главных фактора пилотируемых межпланетных полетов. Это, во‑первых, длительное (до нескольких лет) пребывание экипажа в замкнутых объемах обитаемых отсеков корабля, ушедшего от Земли на громадные удаления (порядка сотен миллионов километров). А во‑вторых, необычайная открытость и подверженность галактическим космическим излучениям, солнечным хромосферным вспышкам и электромагнитным пульсациям.

Первое исключает регулярное пополнение с помощью транспортных кораблей (типа «Прогрессов» и «Шаттлов») запасов кислорода, воды, провианта, топлива, расходуемых материалов, полную или частичную замену членов экипажа. Даже в случае заболеваний, неполадок, аварий невозможно оказать экипажу какую бы то ни было действенную помощь с Земли (только информационно-консультативную и морально-психологическую, да и ту — с так называемым «коммутационным запаздыванием», доходящим до десятков минут).

Второе вынуждает подвергать экипаж длительной экспозиции космическим излучениям Галактики, имеющим особый спектрально-энергетический состав и способным оставлять весьма неблагоприятные медицинские последствия. Человек надолго оказывается далеко за обычными пределами интенсивности и диапазона колебаний электромагнитных полей, свойственных окрестностям Земли. При этом организм выходит из системы социальных и геофизических датчиков времени, ответственных за синхронизацию биоритмов.

Два дыхания

Итак, нужно было решить две задачи: создать в обитаемых отсеках корабля искусственную биосферу, способную автономно функционировать много месяцев и лет, а также защитить обитателей от губительного «дыхания» дальнего космоса.

Без поступления кислорода человек может прожить пять-семь минут. Без воды — около десяти суток. Без пищи — до двух месяцев. Нужно было обеспечить экипаж достаточным для физической и психической активности количеством воздуха, воды и пищи на все время предполагаемого полета и при этом позаботиться о переработке выделившихся продуктов обмена веществ и тепла, образовавшихся при расщеплении и окислении пищи.

Биосфера Земли снабжает человечество кислородом, водой и пищей не одну тысячу лет. Поддержание жизни происходит благодаря энергии Солнца и растениям, в клетках которых происходит естественный (но вместе с тем и чудесный!) процесс фотосинтеза — преобразование неорганических веществ (минеральных солей, углекислого газа и воды) в органические, поглощение углекислоты и выделение кислорода.

Поэтому неотъемлемой составной частью конструкции макетного образца ТМК планировалось сделать оранжерею, которая должна была в относительно небольшом (до 300 куб. м) обитаемом отсеке «замкнуть» систему круговорота воды и кислорода, создать подобие биологической системы, упрощенно воссоздающей биосферу Земли.

Питьевую воду рассчитывали получать в основном из конденсата атмосферной влаги, выдыхаемой космонавтами, и очищать ее ионообменными смолами. Вместе с тем, часть питьевой воды и вода для санитарно-гигиенических и технических нужд могли восстанавливаться из жидких отходов (урины) надежными физико-химическими и биологическими методами. Кислород же должен был регенерироваться из выдыхаемой космонавтами углекислоты в специальных реакторах-культиваторах водорослей (хлореллы или других). На те же водоросли возлагалась и часть переработки других отходов жизнедеятельности экипажа.

Планировалось, что пища будет поступать из двух источников: половина (или чуть больше) рациона состояла бы из сублимированных продуктов, а вторая часть — из овощей бортовой гидропонной оранжереи. Для подвода солнечного освещения к растениям разработчики ввели в конструкцию корабля несколько крупных концентраторов солнечной энергии, расположенных на наружной поверхности оранжерейного блока.

Зеленые человечки

Уникальные эксперименты по созданию биологических систем жизнеобеспечения (СЖО) для экипажей межпланетных кораблей проводились в СССР в 1960—1970-е годы. Для этого были созданы мощные испытательные базы, на которых испытатели-добровольцы подолгу «обживали» гермобарокамеры или макетные образцы, имитаторы реальных блоков и отсеков кораблей и станций.

С ноября 1967 по ноябрь 1968 года в наземном лабораторном комплексе Института медико-биологических проблем Минздрава СССР (ИМБП) жил экипаж, состоящий из командира, врача Германа Мановцева, биолога Андрея Божко, техника Бориса Улыбышева. Они доказали, что группа испытателей может продержаться год в замкнутом объеме. Спустя несколько лет, уже работая в ИМБП, я вспоминал: третий курс, лекция по общей хирургии. Студенты мы были иногда нерадивые... Кто-то спал, я читал газету.

Вижу крупный заголовок через всю страницу: «Год в земном звездолете». Сообщение об итогах годового эксперимента. Конечно, это был еще не «звездолет», но все равно: они герои! И биотехнология самая передовая. Думал ли я, что доведется работать среди этих замечательных людей?

Однако спустя пять лет я оказался дежурным врачом в эксперименте под руководством профессора Евгения Шепелева, отрабатывавшем замкнутую систему жизнеобеспечения. Хлорелла использовалась в ней как звено для поглощения углекислоты и микропримесей, выделения кислорода и воды. На меня возлагался контроль за состоянием испытателя и параметрами системы жизнеобеспечения.

В зал эксперимента я входил как в лабораторию алхимика: монотонный гул шести реакторов — полутораметровых прозрачных цилиндров, пронизанных яркими лучами светильников, а внутри бурлит и пенится зеленая жижа — хлорелла в питательной среде. В небольшой герметической кабине находился испытатель Николай Михайлов. Тридцать одни сутки его жизненный цикл был замкнут по кислороду, воде и частично по пище на специальные реакторы — культиваторы хлореллы.

Михайлов вышел из эксперимента чуть позеленевшим (шутка ли, на обед вместо борща съедать тарелку водорослей), но бодрым. Когда-нибудь, думал я, и мне повезет занять место в кабине корабля...

Сквозь тернии

Осенью 1973 года при отборе в резерв отряда космонавтов меня зарубила медкомиссия. Зарубили с треском: миопия на оба глаза. Как трагедию я это не воспринял, а решил радикально снять единственное выявившееся противопоказание.

Зрение корректировалось тогда не по ставшей популярной позднее методике Святослава Федорова, а по криогенной технологии: с глазного яблока снималась роговица, замораживалась в жидком азоте и после затвердения шлифовалась, как обычное оптическое стекло. Потом она приживлялась на место, и пациент переставал быть очкариком.

Забраковавший меня врач-офтальмолог Михаил Кузьмин, узнав о моем плане, счел операцию рискованной, но сказал, что, по его мнению, риск оправдан. В случае успешного исхода я прошел бы переосвидетельствование и, не имея других ограничений, был бы признан годным к космическим полетам. Наверное, я хотел слетать не меньше, чем Ромео хотел поцеловать Джульетту. Не единожды и подольше...

И в этом я был, конечно, не одинок. Многие молодые ребята — врачи из нашего института, где после студенческой скамьи я уже год работал в невысокой должности старшего лаборанта, испытывали те же чувства. У каждого были свои козыри.

Валерий Поляков, считавшийся по всем статьям лидером формировавшегося отряда врачей-космонавтов, был старше и опытнее. Он работал в аппарате 3-го Главного управления Минздрава СССР, занимавшегося координацией всех медицинских работ по атомной и космической проблематике. Но чиновником он был постольку-поскольку, и спеси чиновничьей в нем не было ни капли. Скорее, он был универсальным практикующим врачом, вроде земского.

Поляков годами подрабатывал на «скорой помощи», где приобрел чутье и хватку врача экстренной медицины. И в аспирантуре учился, исследуя вопросы оптимизации питания космонавтов. Когда я приставал к нему с теоретическими вопросами, он смущался: «Ну какой я тебе ученый муж?..» Давно профессор и прославленный герой, совершивший два полета в космос, он и теперь остался таким же скромным. Его второй, рекордный полет на станции «Мир», в 1994—1995 годах, длился 457 суток (столько могла бы продолжаться марсианская экспедиция). Поляков и в год нашего знакомства морально был готов к большой работе, но, пока не пробил его час, годами и десятилетиями являл мужество ожидания. С Борисом Моруковым мы учились во Втором московском медицинском, я на курс постарше. В декабре 1968 года я повесил на учебных корпусах, на Большой Пироговке и Погодинке, объявления: «Приглашаются студенты, желающие заниматься в секции космической медицины». Одним из первых появился Борис. В сентябре 2000 года он же стал первым врачом на международной космической станции. Физически крепкий, кандидат в мастера спорта по боксу («подмастерье», как он выражался), он помогал мне с переездом на новую квартиру после моей студенческой свадьбы.

Юго-Запад, грузовик с мебелью и пожитками у подъезда. Дом новый, даже лифт еще не включен. Борис отстраняет меня, берет на спину холодильник «Саратов», топает по лестницам на восьмой этаж, разгружается. Так же переносил он грузы в новенькие отсеки МКС.

Анатолий Бобров, Михаил Потапов, Герман Арзамасов... Все они были здоровенные парни, молодые врачи, все стремились принять участие в делах трудных и ответственных. Зачитывались не только Циолковским. Почти культовой была книга Гуго Глезера «Драматическая медицина» — о врачах, ставивших на себе рискованные эксперименты. Все мечтали повторить путь Бориса Егорова, первого врача-космонавта, слетавшего в 1964 году на «Восходе» и возглавлявшего у нас в ИМБП один из отделов. Короче, достойных кандидатур на полеты и наземные эксперименты хватало. И я особых иллюзий относительно своих перспектив не строил. Хотя и не расхолаживался.

Восход Красной планеты

Той же памятной осенью 1973 года, после более чем двухлетней паузы, связанной с гибелью при возвращении с орбиты экипажа первой орбитальной станции «Салют» (Добровольского, Волкова и Пацаева), возобновились полеты. На кораблях типа «Союз» оставили два кресла вместо трех, зато теперь при старте и посадке космонавты были одеты в аварийно-спасательные скафандры «Сокол». Готовился запуск новой долговременной орбитальной станции (ДОС). На комплексных испытаниях этой машины я был врачом одной из дежурных бригад.

Макетный образец ДОСа, на жаргоне называвшийся просто «бочка», стоял в зале одного из корпусов нашего института. Испытателями были инженеры из Центра подготовки космонавтов и из ЦКБЭМ (впоследствии НПО «Энергия»). Бортовые сутки тогда были не то что сейчас, не 24-часовые, а укороченные. Грубо говоря, 23 часа 30 минут. Время сна ежедневно сдвигалось по оси времени на полчаса влево, чтобы удлинить сеансы связи при пролете над нашей страной, ведь отправлять научно-исследовательские суда в Атлантический и Тихий океан тогда еще не планировали.

Это приводило к ломке биологических ритмов, к нарушениям сна, к переутомлению, так что вопросы переносимости этой неблагоприятной ситуации (десинхроноза) были в центре внимания. Ведь то, что совам здорово, жаворонкам — смерть.

Мой шеф Борис Алякринский, знаменитый ученый в области биоритмологии, благословил меня на участие в этих исследованиях. Моей научной специализацией стала психофизиология труда космонавтов. Нужно было понять, как поддержать и поднять работоспособность, снять и предотвратить переутомление, разработать режимы труда и отдыха, учитывая биоритмы, индивидуальные особенности. Мы искали ответы, кому и когда лучше выходить в открытый космос; кто лучше выдержит марафонскую дистанцию — длительный полет, а кого лучше послать на короткий спринт — экспедицию посещения; как переносятся предельные рабочие нагрузки, эмоциональный стресс, сенсорная изоляция; как сохранить устойчивость операторской деятельности при стрессе и что делать для повышения переносимости лишения сна (в космосе это не редкость).

...Год начался рутинной работой в лаборатории. Прошел январь. В начале февраля я простудился и с высокой температурой валялся дома. Телефонный звонок Алексея Корешкова, старого авиационного врача, сотрудника нашей лаборатории, застал врасплох: «Володя! Тут начальство решает, кого рекомендовать в дальнюю поездку. Алякринский и я за тебя выступали». Непонятно, но интересно. Тем более, что Корешков — парторг, ветеран и его слово тоже вес имеет.

На следующий день больничный закрыт, и я буквально бегу на работу. Врываюсь на территорию, прыгаю через лужи. Дорогу мне переходит... нет, не черный кот, а пятнистая веселая собачка, старожил института Ветерок, который в 1966 году со своим напарником Угольком после трехнедельного полета в самом пекле радиационных поясов Земли вернулся на Землю еле живой. После этого директор нашего института распорядился поставить собак на пожизненный пансион.

Бормоча про себя глуповатую присказку: «Ветерок ты, Ветерочек! Полетим на Марс, дружочек!», вхожу в приемную начальственного кабинета.

— Макаров, зайдите! Ваша кандидатура рассматривается для включения в экипаж испытателей объекта наземного экспериментального комплекса (НЭК). Программа утверждена на самом верху. Дело нелегкое и ответственное. Работа предстоит долгая. Вы вправе отказаться. Подумайте до завтра, посоветуйтесь с семьей. Если решитесь, вас направят в клинический отдел для углубленного обследования. В общем, перспектива у вас неплохая...

Меня приглашали участвовать врачом-испытателем в экипаже, которому предстояла отработка марсианского корабля. Это его прототип, скрывавшийся под аббревиатурой ТМК (тяжелый межпланетный корабль), был смонтирован в НЭКе. Вот так в конце зимы 1974 года взошла на моем горизонте планета Марс.

Продолжение следует...

Об отправке на Марс пилотируемой миссии читайте на сайте специального проекта журнала: «Наш Марс».