Евгений М. Юганов, Владимир Иванович Яздовский
Человек над стратосферой
Фантастический очерк
Рисунки Н. Гришина
Авторы: Кандидаты медицинских наук
Е. М. Юганов и В. И. Яздовский.
Журнал «Здоровье», 1957 г., № 2
Полет над стратосферой
Земное притяжение как невидимая цепь приковывает человека к нашей планете. Еще пятьдесят с лишним лет назад К. Э. Циолковский доказал, что эту силу может преодолеть только ракетный корабль. Теперь реактивные самолеты летают быстрее звука, а скорость ракет достигает 7000 километров в час. Ракета уже поднималась на высоту 400 километров.
Как известно, в этом году в ряде стран создаются искусственные спутники Земли. Они предоставят возможность наблюдать солнце и планеты, минуя толщу атмосферы, откроют необыкновенно широкие перспективы научных исследований. Проектируемые сейчас спутники Земли не будут долговечными. Даже крайне разреженные слои атмосферы все же окажут сопротивление и постепенно снизят высоту полета спутника.
Но уже в ближайшем будущем другие спутники Земли смогут существовать неограниченное время, если их полет по орбите будет проходить на высоте не ниже 350 километров. Это вполне достижимо, если придать ракете скорость около 8 километров в секунду и забросить ее на достаточную высоту. Сначала спутники будут летающими автоматическими лабораториями, а потом и станциями с людьми. Они станут центрами наблюдений за Землей и мировым пространством.
При достижении скорости ракеты свыше 11,2 километров в секунду она преодолеет силу земного притяжения и устремится в межпланетное пространство.
Сейчас человечество находится на первом этапе решения этой сложной проблемы - изучаются верхние слои атмосферы, исследуются возможности пребывания человека в космическом корабле.
В различных местах земного шара проводится периодическое зондирование атмосферы с помощью ракет. Оснащенные новейшей автоматической аппаратурой, они приносят нам все новые научные данные о путях в космос. Эти сведения имеют важное значение для разработки медицинских мероприятий по обеспечению безопасности человека в ракетном корабле при полете в верхних слоях атмосферы и в межпланетном пространстве.
Ученые разрабатывают методы защиты человека от неблагоприятного влияния внешних факторов во время полета и сохранения работоспособности астронавтов.
Каковы же необычные условия, в которых окажутся пассажиры ракетного корабля?
Набирая высоту, человек прежде всего ощущает значительную разреженность воздуха, фактически отсутствующего на высоте более 1000 километров. Падение барометрического давления, то есть уменьшение давления столба воздуха на квадратный сантиметр площади, вызывает значительные нарушения жизнедеятельности организма. Начиная с высоты 8000 метров, у человека могут возникнуть так называемые декомпрессионные расстройства - боли в суставах, кожный зуд, отечность мягких тканей, нарушения дыхания, приступы кашля.
Это объясняется тем, что растворенный в крови азот при пониженном барометрическом давлении переходит в газообразное состояние и тазовые пузырьки давят на нервные окончания тканей.
По мере подъема появляется еще более серьезная угроза здоровью человека. Известно, что в условиях пониженного барометрического давления вода, например, закипает не при ста градусах, а при более низкой температуре. Как показали опыты на животных, на высоте 19-20 километров при низком барометрическом давлении жидкости в организме могут закипать даже если температура тела сохраняется на уровне 36,5 градуса.
Разумеется, в таких условиях жизнедеятельность не возможна.
Самым надежным способом защиты человека от воздействия пониженного барометрического давления является герметически закрытая кабина. В ней будет поддерживаться необходимое для сохранения здоровья давление воздуха. Так, например, в современных самолетах, летающих на высоте 12 километров, поддерживается давление воздуха, соответствующее высоте в четыре километра.
Но как же быть, если астронавт окажется, хотя бы на короткое время, в разреженной атмосфере, например, на искусственном спутнике Земли? Тогда он наденет скафандр, который по существу будет миниатюрной герметически закрытой кабиной. В скафандре можно свободно передвигаться и выполнять необходимую работу.
При подъеме на высоту, наряду с уменьшением барометрического давления, понижается давление кислорода во вдыхаемом воздухе и содержащемся в легких. В связи с этим уменьшается насыщение гемоглобина кислородом и в организме начинается кислородное голодание.
На высоте более 4000 метров у человека появляется высотная болезнь, выражающаяся в расстройстве функций центральной нервной системы. Сначала у него возникает чувство душевного подъема, напоминающее состояние легкого опьянения. Потом настроение падает. Возникают изменения в деятельности сердца, органов зрения, слуха, равновесия, затрудняется дыхание. Иногда при хорошем общем самочувствии наступает потеря сознания. Для предотвращения этих нарушений могут служить обычные автоматически действующие кислородные приборы, но только до высоты 12 километров. Кислородное голодание на больших высотах предупреждается лишь с помощью приборов, подающих кислород под повышенным давлением. Но и это может служить лишь аварийным средством кислородного обеспечения в полете.
Более надежным является скафандр, но он требует такого огромного количества газообразного кислорода, какое невозможно запасти для полета. Вполне возможно применение скафандра с химическим выделением кислорода и поглощением продуктов жизнедеятельности организма. Однако в этом скафандре можно пробыть в разреженной атмосфере лишь недолго.
Длительный полет ракетного корабля возможен только в герметически закрытой кабине с замкнутой системой вентиляции. Кабина будет заполнена обычным воздухом, захваченным с поверхности Земли. Для пополнения его убыли экипаж корабля возьмёт с собой баллоны с жидким кислородом. Предполагается также возмещение убыли кислорода с помощью растений, поглощающих углекислоту и выделяющих кислород.
Исследования показали, что наука, безусловно, справится с задачей создания условий нормального существования экипажа в герметически закрытой кабине ракетного корабля. Возможно выполнение всех основных гигиенических требований: воздух будет автоматически очищаться, увлажняться, подогреваться или охлаждаться:
В условиях невесомости
Во время межпланетного полета необходимы надежные средства защиты человека и от таких внешних воздействий, как низкая температура, ультрафиолетовое, космическое излучение и метеориты.
Совсем еще недавно думали, что по мере удаления от поверхности Земли температура воздуха постепенно понижается, приближаясь где-то в межпланетном пространстве к абсолютному нулю -273 градусам. Исследования показали, что это не так.
В средних широтах, до высоты в 11 километров, температура действительно равномерно понижается на 6,5 градуса через каждый километр. Однако, в дальнейшем, падение температуры прекращается, и
она становится постоянной, равной до высоты 25 километров примерно минус 56,5 градуса. С высоты 25- 30 километров начинается подъем температуры, которая на уровне 40-50 километров повышается, доходя до 0 градусов. На этих высотах относительно много газа озона. Поглощая невидимые глазом ультрафиолетовые лучи и задерживая проникшее с Земли тепло, слой озона, таким образом, резко повышает температуру воздуха. До высоты 80 километров вновь понижается температура, достигая минус 70-80 градусов. С подъемом в ионосферу начинается новое повышение температуры воздуха, причем
