Материалы портала «Научная Россия»

Быт космонавта

На околоземной орбите приходится учиться самым простым вещам: как, например, бриться и чистить зубы в невесомости?

На околоземной орбите космонавты не только ведут научные исследования, но и учатся самым простым вещам: например, есть, спать, чистить зубы… Невесомость влияет и на организм человека,  и на его привычки: сначала к отсутствию притяжения приходится привыкать, а вернувшись на Землю ― отвыкать. 

Ни верха, ни низа

Первое, с чем сталкиваются космические путешественники на околоземной орбите, ―   невесомость. Состояние невесомости обусловлено постоянным свободным падением МКС, которое, согласно принципу эквивалентности, равнозначно отсутствию притяжения. Организм человека не приспособлен к постоянному свободному взвешенному полету. Из-за невесомости исчезает гидростатическое давление крови и тканевой жидкости, нагрузка на костно-мышечный аппарат, а также привычные стимулы на все гравирецепторы. Это далеко не полезно! Все космонавты в первые дни пребывания в условиях отсутствия гравитации подвергаются «синдрому адаптации к космосу». У новичка космических полетов невесомость в первое время часто вызывает нарушения пространственной ориентации, головокружение, дискомфорт в желудке, разного рода иллюзорные ощущения. Наблюдаются изменениясубъективного восприятия нагрузок, поскольку органы чувств настроены на земную силу тяжести. Но механизмы адаптации работают: как правило, в течение первых десяти дней пребывания в невесомости нормальное самочувствие восстанавливается. 

В дальнейшем организм приспосабливается по принципу «неупотребления привычного» или «атрофии от бездействия». Это в первую очередь астенизация: у пребывающего продолжительное время без гравитации организма снижается общая масса тела, мышечная масса, минеральная насыщенность костей, ухудшается работоспособность, повышается утомляемость.

Отсутствие гравитации влияет и на рост космонавтов. За время полета он увеличивается в среднем от 5 до 8 сантиметров. Однако это их мало радует, потому что такое воздействие на позвоночник обычно сопровождается рядом осложнений: межпозвоночной грыжей, ущемлением нервов, болями в спине. Зато обитатели МКС не храпят! Причина ― все в том же отсутствии силы притяжения. Впрочем,  несколько землян, которым удалось похрапеть на МКС, все же зарегистрировано…

 После космического путешествия возникают еще и неудобства от возвращения к земным привычкам: космонавты говорят, что больше всего они страдают от того, что дома вещи не парят рядом, а падают под действием гравитации. Неадаптированное сознание может заставить космонавта оставить любой предмет в воздухе, ожидая, что он не упадет. Со временем рефлексы приходят в норму, и космонавты возвращаются к своей нормальной земной жизни. 

Пол как пол, потолок как потолок 

Чтобы космонавты чувствовали себя комфортно, космический быт максимально приближен к земному, с той разницей, что человек не ходит, а летает. Пол покрашен под пол, потолок под потолок, а стены под стены, ― рассказывал в интервью летчик-космонавт Георгий Михайлович Гречко, дважды герой Советского союза. ― Это позволяет ориентироваться в пространстве. В космосе все равно, как работать: вниз головой или поперек, но все-таки гораздо привычнее в вертикальном положении на нарисованном полу».

На космических станциях и кораблях поддерживается атмосфера, по своему составу схожая с земной. Кислород там регенерируется в системе электролиза воды «Электрон-ВМ», а затем очищается системой химических поглотителей.

Крайне важно поддержание на борту станции постоянной температуры. В условиях постоянной невесомости воздух в космических кораблях «стоит на месте», если конечно космонавты не «перемешивают» его своим движением. В результате этого застоя молекулы воздуха вокруг людей и приборов нагреваются, образовывая «тепловые покрывала», что неблагоприятно сказывается и на здоровье людей, и на состоянии приборов. Для решения этой проблемы придумана особая система вентиляции, не приводящая к образованию сквозняков, и созданы приборы для контроля и поддержания постоянной температуры во всех точках корабля.

Космонавты как никто другой знают, что вода ― это жизнь. В сутки для питья и приготовления пищи космонавту необходимо 2,5 литра воды, а с учетом санитарно-гигиенических потребностей примерно 7,5 литров (2,7 т в год). Поэтому на МКС предусмотрена система регенерации воды из атмосферы, куда влага попадает при дыхании и через поры кожи. Однако большую часть суточной нормы космонавтов все же составляет вода, доставляемая с Земли.

На орбитальных станциях предусмотрен душ. Он представляет собой цилиндрический чехол из полиэтиленовой пленки, который хранится в сложенном состоянии. Чтобы принять душ, этот чехол необходимо подвесить и развернуть. На верхней крышке цилиндра установлены краны с горячей, холодной водой и теплым воздухом. На нижней крышке установлено устройство по сбору влаги и крепления для ног ― для фиксации человека во время мытья. Орбитальный душ для космонавтов ― удовольствие не частое, в основном гигиену поддерживают, обтираясь влажными гигиеническими салфетками. Для чистки зубов используют обычные щетки и не пенящуюся съедобную зубную пасту. Для бритья предусмотрены специальные электробритвы, удаляющие и всасывающие сбритые волоски.

Орбитальная аптечка состоит из порошков и жидкостей, которыми наполнены одноразовые шприцы, поскольку таблетки в невесомости плохо усваиваются.   

Невесомость невесомостью, а обед ― по расписанию

Поначалу считалось, что идеальной пищей на орбите были бы питательные таблетки, которые полностью усваиваются и не отнимают времени на еду. Однако эта идея, к радости космонавтов, в жизнь не воплотилась. Для первых советских покорителей космоса лучшие консервные заводы изготовили научно обоснованный космический обед из трёх блюд, каждое из которых было запечатано в тубу и может быть высосано и проглочено прямо из неё. Первым этот обед съел Герман Титов в августе 1961 года: стакан супа-пюре овощного, на второе ― паштет печёночный (заменяемый при следующем приёме пищи паштетом мясным); на третье ― стакан черносмородинового сока. За двадцать пять часов полёта он трижды обедал, но после приземления жаловался на головокружение от голода.

Первые образцы космической еды были невкусны и неудобны, особенно сильно горевали американские астронавты. Высушенные продукты с трудом разводились и нагревались, а ловить в тесной кабине космического аппарата тюбики, крышки и полиэтилен было совсем неудобно. И астронавты пытались сами разнообразить свой стол: пилот корабля Gemini3 Джон Янг умудрился протащить на корабль сэндвич. Но команда в результате все же не решилась его съесть, столь грубо нарушив протокол. После этого события NASA усилило контроль за астронавтами.

На сегодняшний день официальное меню российских космонавтов насчитывает 250 наименований. В нем есть даже фрукты, правда, только те, что хранятся при комнатной температуре. Среди основных блюд появился выбор, и космонавты могут даже заказать что-то свежее, если к ним направляется грузовой корабль. Космонавты разных стран едят то, к чему они привыкли. Во время первого полета китайских космонавтов в 2003 году у них были традиционные блюда из свинины и курицы, рис и даже традиционный китайский травяной чай.

Главный принцип космической трапезы ― «просто добавь воды!» Специальные сублимированные продукты гораздо легче натуральных, например, из 50 кг обычного творога получается 12 кг «космического». Такие напитки как чай, кофе, какао, соки упаковываются в ставшие традиционными алюминиевые тубы. Таким же образом упаковываются первые блюда и различные пюре. Хлеб выглядит как уменьшенная буханка, «на один укус», упакованная в отдельный пакетик. Печенье тоже имеет небольшой размер и покрыто специальной пленкой, тающей во рту, чтобы крошки случайно не попали никому в нос или в глаз.

Чтобы пообедать, космонавт надрезает пакет по цветной линии, аккуратно наполняет требуемой порцией воды и встряхивает. Не важно, что в пакете — овощной суп-пюре, макароны с грибами или сок, — процесс «готовки» одинаков. Если всё сделать правильно, пакет можно безбоязненно переворачивать: двухслойная упаковка и специальный клапан заблокируют содержимое и не дадут ему вылиться. Экипажи ещё на Земле учатся разогревать консервные банки с питанием в специально сконструированных для этого подогревателях, заправлять пакеты с сублимированными продуктами через особые переходники от системы СРВ-К2М. При заправке пакетов с сублиматом космонавту нужно быть внимательным: если пакет не удержать, он может слететь с заправочного штуцера из-за давления, создаваемого системой, и обжечь руки космонавта; если неплотно закрыть кран, то попавшая на приборы и устройства вода может доставить немало неприятностей экипажу.

На борту МКС используются специальные столовые приборы, которые несколько отличаются от земных. Чтобы удобнее было есть из глубоких пакетов, у ложек на станции удлинённый черенок с прикреплённой к нему полоской «липучки», чтобы зацепить прибор за стол: иначе улетит. Обеденный стол оснащён специальным устройством — крошкоулавливателем, который не даёт крошкам со стола разлететься по всей станции. Ещё на столе есть особые ячейки для фиксации упаковок с питанием — 6 ячеек, по одной на каждого члена экипажа. К числу несомненных «плюсов» относится то, что космонавтам не нужно мыть посуду — после приёма пищи «тарелки» и «чашки» просто выбрасываются. Для этого на МКС есть специальные герметичные контейнеры бытовых отходов, которые по мере их заполнения загружаются в грузовой корабль, сгорающий после расстыковки со станцией в верхних слоях атмосферы. 

Научные исследования в условиях невесомости 

Научные исследования на орбите ведутся постоянно, но прорывов в физике и биологии, которые хоть как-нибудь сказались бы на земной науке, здесь пока не сделали — или просто не готовы о них рассказать... Здесь экспериментируют с материалами, выращивают кристаллы и катают на орбиту мух-дрозофил, пауков и ящериц. Точку зрения скептиков весьма точно выразил футурист и патриарх теоретической физики Фриман Дайсон, заявивший, что станция — дело полезное, если только смотреть на нее как на общечеловеческую игрушку.
Однако все же можно считать, что самый ценный опыт — это подготовка к опыту.

Спектр биологических опытов в космосе достаточно широк. Это в первую очередь практически важные опыты по определению главных космических рисков – влияния перегрузок и ускорений на живой организм, использования растений в системе жизнеобеспечения в качестве поглотителей углекислого газа, поставщиков кислорода и продуктов питания. Ведутся и фундаментальные исследования – например, изучение влияния радиационного фона и невесомости на наследственность живых организмов. Но главное — это люди: медики с неослабевающим влиянием следят за тем, как в отсутствие силы тяжести меняется, например, состав костей у космонавтов и как их организм реагирует на космическое облучение. Когда задумают строить базы на Луне или на Марсе, это знание наверняка пригодится...

Сборка гигантских модулей на орбите, стыковки космических аппаратов ― все это задачи высшей сложности для инженеров и программистов, поле для применения тонких технологий. В невесомости можно получать новые сплавы металлов с равномерным распределением добавок по объему образца, стекла с заданным распределением показателя преломления (так называемые граданы), пеноматериалы, имеющие крайне низкую плотность в сочетании с высокой удельной прочностью, выращивать уникальные полупроводники, исследовать плазменные кристаллы. А следы микрометеоритов на обшивке корабля дают представление о том, как ведут себя материалы при столкновении на невероятных для Земли скоростях. Крайне важны и интересны исследования влияния потоков космических заряженных частиц на работу бортовых систем, на свойства материалов, из которых построена сама станция.

быт космонавтов международная космичекая станция мкс невесомость

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий