Почему астронавты бодрые и веселые после посадки?

Краткий ответ: Пребывания в состоянии невесомости сроком до двух недель недостаточно, чтобы мышечная система человека серьезно деградировала. Съемка «бодрых и веселых» астронавтов проводилась не сразу после посадки, а примерно через час. Этого времени достаточно, чтобы адаптироваться к земным условиям, начать самостоятельно ходить и размахивать руками.

Образы астронавтов Apollo 8, триумфально вернувшихся из первого лунного полета, радостно машущих руками и шагающих по палубе авианосца USS Yorktown («Йорктаун»), облетели мир. За их радостью и бодрыми рапортами об успешно проведенных полетах экспедиций Apollo, кажется, не видна та сложность, с которой дался этот успех.

Еще удивление может вызвать сравнение с нынешними посадками космонавтов и астронавтов, возвращающихся из длительных экспедиций. Сегодняшние экипажи не могут самостоятельно выбраться из спускаемого аппарата корабля «Союз», а после извлечения из корабля сидят в креслах, в которых их уносят на руках в вертолет или медицинскую палатку.

Первый космический полет Юрия Гагарина длился 108 минут, а воздействие невесомости на его организм длилось меньше полутора часов. В те годы еще не могли оценить эффекты от длительного воздействия на человека условий космического полета. Для безопасности длительность первых околоземных полетов повышали постепенно. Второй полет, Германа Титова, длился 1 сутки. Третий — почти четверо. «Восток-5» с Валерием Быковским — до настоящего времени самый долгий одиночный полет, который длился почти 5 суток. В космонавтике США также постепенно наращивали сложность: 4 часа, полтора дня, 4 дня, 7 дней, 13 дней. По современным меркам, это кратковременные полеты, но тогда каждый полет был продвижением в опасную неизвестность.

Рекорд длительности космического полета и важный предел автономных полетов в космических кораблях был достигнут в 1970 году во время экспедиции «Союз-9», которая продлилась почти 18 суток. Советские космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов тяжело перенесли приземление и возвращение в условия земного притяжения. Сразу после посадки в Казахстане космонавты не смогли самостоятельно выбраться из корабля и встать на ноги. Но через сутки, по возвращении в Московскую область, они уже самостоятельно спустились по трапу самолета. На торжественной встрече в аэропорту Андриян Николаев сумел поднять на руки свою шестилетнюю дочь, хотя на этом силы уже иссякли.

В отличие от «Союза-9», у астронавтов Apollo физическая активность была выше, а полеты короче. Быстрой адаптации к земному притяжению способствовала «физкультура» астронавтов во время выходов на лунную поверхность. Работа в скафандре массой 90 кг и под давлением 0,25 атмосферы несколько часов подряд — практически тяжелая атлетика, и при лунной силе притяжения сравнимая с занятиями на современных тренажерах Международной космической станции. Хотя в выходах на поверхность участвовали двое из трех членов экипажа, но в торжествах на палубе авианосца все трое: достаточно простые тренажеры для поддержания физического тонуса были и в командном модуле Apollo.

Несмотря на то что стесненные условия трехместного командного модуля не способствовали физической активности, простой тренажер для рук, спины, живота и плечевой группы мышц конструкторы NASA предусмотрели. Для упражнений в тесном пространстве космического корабля хорошо подошел эспандер Exer-Genie, в котором сила трения использовалась для создания сопротивления усилиям тренирующегося.

В настоящее время тренажер Exer-Genie также производится и есть в продаже под тем же названием.

Астронавты каждый день занимались с эспандером по 15–30 минут.

Нельзя утверждать, что возможность уверенно ходить после экспедиций Apollo достигнута только благодаря этим довольно ограниченным тренировкам. Однако и нельзя утверждать, что астронавты не делали никаких физических упражнений во время полета.

Более того, в 2007 году группа исследователей NASA подготовила обширный отчет «Проект медицинской деятельности Apollo: рекомендации по улучшению здоровья экипажа для будущих исследовательских миссий и операций на поверхности Луны», в котором прямо указывается: «Занятия не нужны в коротких полетах (14 дней или менее) [с точки зрения поддержания физической формы], однако астронавты требовали, чтобы эти возможности были доступны и максимально варьировались для "отдыха и расслабления" экипажа на всех этапах миссии».

Дальнейшее освоение космоса с длительными полетами стало возможным только благодаря программам долговременных орбитальных станций: «Алмаз», «Салют», «Мир» в СССР и Skylab в США. Поддерживать в тонусе мышечную и сердечно-сосудистую системы научились при помощи регулярных физических упражнений на более сложных тренажерах — велоэргометрах, беговых дорожках и т.п. На Space Shuttle был велотренажер и беговая дорожка, но требования к экипажу по физической нагрузке отличались: командир, пилоты и бортмеханики должны были заниматься каждый день, а специалисты по полезной нагрузке — раз в три дня. Причем длительность занятий не устанавливалась.

Сегодня экипаж МКС должен заниматься физкультурой от 2 до 4 часов ежедневно, и это является платой за полугодовые или даже годовые космические полеты. Но, даже несмотря на занятия легкой и тяжелой атлетикой на орбите, после возвращения на Землю в казахстанскую степь их организмам требуется адаптация.

В многосерийном документальном фильме «Год на орбите» телекомпании «Наука 2.0» показан другой эксперимент, который проводили специалисты Института медико- биологических проблем (ИМБП) РАН. В четырнадцатом фильме серии, под названием «Следующая остановка — Марс», мы видим, как непосредственно на месте посадки космонавтов в степи Казахстана разворачивается мобильная лаборатория, где сразу приступают к изучению организма приземлившегося космонавта. Российский космонавт Михаил Корниенко, который провел 340 суток на орбите, в ходе эксперимента продемонстрировал возможность самостоятельно ходить менее чем через час после посадки. Подробнее об этом эксперименте можно прочесть на сайте ИМБП.

По рассказам космонавтов, полное восстановление организма до дополетного состояния длится примерно столько же, сколько проходил сам полет. Однако это не означает, что все это время они прикованы к кровати и не могут ходить.

Российские ученые Института медико-биологических проблем проводят эксперимент «Созвездие», в рамках которого космонавты должны показать готовность к выходу на поверхность планеты Марс после долгого полета. На территории Центра подготовки космонавтов оборудован тренажер «Выход-2» для имитации выхода в скафандре и работы на поверхности Марса. Эксперимент проводится через несколько дней после возвращения космонавта с орбиты, т.е. исследуется возможность человека работать на Марсе непосредственно после полугодового полета и посадки.

Тренировочный стенд «Выход-2» включает в себя скафандр «Орлан» с системой обезвешивания, имитирующей марсианское притяжение. Скафандр имеет массу более 100 кг, но на Марсе он уже будет весить 36 кг, и космонавт в нем должен отработать операции выхода на поверхность через люк корабля, спуск по трапу, управление марсианском ровером и другие работы. В этом эксперименте сначала участвовал космонавт Олег Артемьев после полугодового полета, а затем Михаил Корниенко после годового. В обоих случаях результаты были обнадеживающие: космонавты справились со всеми задачами.

Разница между современными длительными полетами и кратковременными полетами прошлого — в возможности полноценно заниматься на тренажерах орбитальной станции. Поэтому успехи Олега Артемьева или Михаила Корниенко могут показаться чем-то исключительным в сравнении с возможностями прошлого. Но в истории космонавтики немало задокументированных посадок космических кораблей, как США, так и Советского Союза, пребывание которых в космосе сравнимо по длительности с полетами на Луну.

Полет советского корабля «Союз-19» по программе «Союз» — «Аполлон» в 1975 году продлился 5 суток и 22,5 часа. Экипаж в составе Алексея Леонова и Валерия Кубасова в казахстанской степи встречала большая группа журналистов; существует запись телетрансляции с вертолета операции приземления и многочисленные фотографии с места событий. На снимках видны бодрые и веселые космонавты, которые уверенно стоят на своих ногах. Правда, некоторые групповые фотографии с космонавтами в скафандрах, вероятно, делались уже после эвакуации из степи. Зато в прямой телетрансляции, которая велась одновременно в СССР и США, видны космонавты, уверенно передвигающиеся сразу после приземления. Любопытно, что сначала космонавты активно общались и передвигались вместе со встречающими, а потом легли на носилки у вертолетов, чтобы позволить медикам провести свои исследования. Поэтому фотографии лежащих космонавтов после приземления «Союза-19» сделаны уже после выхода из корабля и торжественной встречи. Практически так же проходило и возвращение Gemini и Apollo.

Следующая после Apollo пилотируемая программа NASA — Space Shuttle — также проходила в кратковременных полетах. Челноки совершили 135 экспедиций, некоторые длились до 17 суток, что сравнимо с полетами Apollo, которые не превышали 13 дней. Посадки многих шаттлов задокументированы на видео, сами видеохроники доступны на официальных страницах NASA.

Для справки можно взглянуть на таблицу с запусками космических кораблей различных программ, кроме Apollo, сравнимых по длительности с лунными полетами: 5–13 суток. В таблице учитываются полеты без стыковок с орбитальными станциями. Эта таблица поможет всем желающим самостоятельно проверить по доступным документальным источникам, кино- и фотохронике состояние астронавтов и космонавтов после приземления.

 

Длительные полеты космических кораблей

Программа	Корабль	Длительность (сут.)
Gemini	Gemini 5	7
	Gemini 7	13
«Союз»	«Союз-6»	5
	«Союз-7»	5
	«Союз-9»	18
	«Союз-13»	8
	«Союз-16»	6
	«Союз-19»	6
	«Союз-22»	8
Space Shuttle (13 и более суток)	STS-50	13
	STS-67	16
	STS-73	15
	STS-75	15
	STS-78	15
	STS-80	17
	STS-94	15
	STS-87	15
	STS-90	15

Полеты по программе Space Shuttle активно освещались в СМИ, и проводились прямые трансляции как старта, так и посадки космических кораблей. Записи прямых трансляций возвращения космических кораблей Space Shuttle в последнее десятилетие существования этой программы дают обильный наглядный материал для наблюдения за состоянием экипажей после одной-двух недель в космосе.

Как видно из многочисленных примеров, после возвращения из космического полета первичная адаптация человеческого организма к земному притяжению происходит примерно за час, даже если полет длился более 10 суток. Через несколько десятков минут после посадки вернувшийся из космоса человек уже способен без посторонней помощи вставать на ноги и самостоятельно передвигаться. И тут мы подходим ко второму «секрету» бодрости и веселья лунных астронавтов — интервалу времени между посадкой экипажей Apollo и их выходом на палубу авианосца.

Посадка командного отсека космического корабля Apollo проходила в южной части Тихого океана. В отличие от советских космических кораблей, которые садились на сушу, мягкая посадка американских обеспечивалась приводнением. После касания поверхности океана корабль ожидал прибытия спасателей. Первыми корабля достигали аквалангисты, которые десантировались с вертолета. Они помогали астронавтам открыть люк корабля и разворачивали надувной плот. После того как плот крепился к кораблю, астронавты выбирались из отсека при помощи аквалангистов и ждали прибытия вертолета эвакуации. Для доставки экипажа космического корабля на вертолет использовалась сетчатая корзина, которая поочередно спускалась на лебедке за каждым из трех астронавтов. Когда подъем лунных путешественников завершался, вертолет отбывал к авианосцу, который находился в нескольких километрах.

На пути к торжественной встрече астронавты тоже не бездействовали. Первые два экипажа, которые совершали выход на поверхность Луны, облачались в костюмы биологической защиты, так как ученые опасались заражения вирусами с Луны. После первых полетов стало очевидно, что естественный спутник Земли стерилен и можно не бояться лунных микробов. От защитных костюмов отказались, но возможность переодеться в вертолете, причесаться и подготовиться к выходу перед телекамерами у астронавтов была.

Материалы для самостоятельного изучения