Ракеты и полеты в космос - Вилли Лей

Для этих испытаний были специально выбраны молодые; обезьяны, но не потому, что молодые животные обладают большей выносливостью. Если бы экспериментаторы взяли старых обезьян и одна из них околела по прошествии нескольких месяцев, то возникли бы бесконечные споры о том, является ли это следствием данного эксперимента или нет. В дальнейшем эти обезьяны в течение ряда лет демонстрировались в зоологическом саду в Вашингтоне[50].

В то время, когда сообщалось об опыте с обезьянами, братья Хаберы, сотрудники отдела астромедицины профессора Штругольда, сообщили на собрании Ассоциации специалистов авиационной медицины, что нашли возможность создать для человека условия невесомости на очень короткий отрезок времени. Для этого они предлагали использовать момент выхода скоростного самолета из пикирования, когда самолет движется по кривой, очень похожей на параболу. Пока самолет находится на участке параболы, который на рис. 65 изображен в центре, пилот должен испытывать состояние невесомости (нулевое g).

Рис. 65. Параболический полет

Первый эксперимент такого рода был проведен летчиком Чарльзом Егером. По словам Егера, он испытывал в момент выхода из пикирования такое чувство, будто его посадили на большой шар, вращающийся одновременно в нескольких направлениях. Он заметил, что карандаш, лежавший на приборной доске, поднялся и висел в воздухе в течение всего маневра. Егер прервал опыт примерно через 13 секунд, увеличив подачу горючего в двигатель самолета. Рассказы других летчиков, повторивших опыт Егера, носили еще более неопределенный характер. Однако отдел астромедицины продолжил эти эксперименты, подытоженные впоследствии на конгрессе в Риме сотрудником профессора Штругольда доктором Гератеволем.

В докладе Гератеволя, в частности, приводились следующие данные:

Состояние невесомости было достигнуто при полете на самолете «Локхид» Т-33 с реактивным двигателем J-33A-35, развивающим при движении по параболической кривой тягу 2080 кг. Были проведены два летных маневра: при первом удалось создать перегрузку в 3 g, а затем достичь нулевого g в течение 25- 30 секунд; при втором маневре состояние невесомости продолжалось 10 - 15 секунд без заметного увеличения ускорения до и после этого периода. В общем все доклады, полученные от лиц, прошедших испытания, можно классифицировать следующим образом:

1. Ощущение комфорта и удовольствия отмечено большинством испытуемых.

2. Отдельные лица, подвергнутые испытаниям, сообщали о каких-то неопределенных ощущениях движения -  вроде падения, плавания, вращения или парения в воздухе.

3. Небольшая группа испытуемых сообщила, что чувствовала себя неважно и испытывала симптомы головокружения и тошноты, характерные для болезненного состояния, вызываемого движением[51].

Отсюда, очевидно, можно сделать заключение, что у разных индивидуумов чувствительность и приспособляемость к перегрузкам и состоянию невесомости колеблется в очень широких пределах. При нулевом g один индивидуум будет, вероятно, страдать от отсутствия силового рычага, в то время как другому такое положение будет очень приятно. Короче говоря, человеческий организм оказался значительно лучше приспособленным к условиям космического полета, чем предполагали несколько десятков лет тому назад самые большие оптимисты.

Вернемся теперь к проблеме, связанной с опасностью воздействия на человека космических лучей и метеоритов.

До того как ракеты Ван Аллена, запускаемые с воздушных шаров, не произвели на большой высоте измерений космической радиации, о космических лучах было известно очень мало. С помощью этих ракет удалось установить приблизительное число частиц, с которыми ракета или спутник могут встретиться на своем пути. Но было неизвестно, какое действие окажут космические лучи на живой организм. С этой целью вот уже несколько лет воздушные шары «Скайхук» парят на максимально возможной для них высоте, подвергая небольших млекопитающих, заключенных в их гондолах, воздействию космических лучей. Результаты этих опытов полностью опровергают утверждения об исключительной вредности космических лучей. На большую часть мелких грызунов однократное многочасовое пребывание у границ космического пространства не оказало никакого заметного влияния. Лишь у нескольких обнаружены небольшие участки седой шерсти, появившиеся, по-видимому, в результате поражения сильным первичным космическим излучением. Многое, разумеется, еще остается невыясненным, однако сейчас уже почти никто не боится подвергнуться воздействию космических лучей в течение нескольких дней.

Метеорная опасность значительно серьезнее, чем опасность космических лучей, но она также была явно преувеличена. Обычно широкая публика имеет представление о метеоритах только по тем образцам, которые демонстрируются в планетариях и музеях. Естественно, это «лучшие» образцы и весят они немало: от сотни килограммов до нескольких десятков тонн, Поэтому не приходится удивляться, когда непосвященный человек, полагающий, что каждый метеорит весит по крайней мере около 2 кг, спрашивает: «А что будет с экипажем, если в корабль попадет метеорит?»

Такому человеку всегда приходится объяснять, что вопрос о метеорной опасности заключается не столько в том, что будет с экипажем при попадании в корабль крупных метеоритов, сколько в том, будут ли такие попадания вообще иметь место. Еще в самом начале исследования этой проблемы было установлено, что вероятность такого столкновения крайне незначительна. Например, в 1866 году наблюдалось падение так называемых «Леонидов» -  метеоритов, пересекавших орбиту Земли довольно плотным потоком. Когда же плотность этого потока была тщательно измерена, то оказалось, что даже самые плотные его части были сравнительно «пустыми». Так, минимальное расстояние между двумя частицами составляло более 110 км.

В 1928 году директор гамбургской обсерватории профессор Графф указал, например, что даже в очень плотных метеорных потоках на 100 км3 пространства вряд ли найдется хотя бы одна частица весом около 1 кг. Что же касается крупных метеоритов, то опасность столкновения с ними сводится к нулю.

Первые близкие к истинным цифры, характеризующие интенсивность падения метеоритов на Землю, были даны в 1941 году профессором Уотсоном в книге «Между планетами». В 1946 году ученый Гриммингер провел на основе цифр Уотсона прекрасное теоретическое исследование вероятности столкновения метеоритов с телом, находящимся вблизи Земли.

По данным Уотсона, на Землю ежедневно падает 28 000 метеоритов диаметром 12 мм и сравнительно небольшое количество более крупных метеоритов. Если же принять для среднего метеорита диаметр 1,1 мм, то общее число их увеличится до 75 миллионов. Метеорит такого размера астрономы называют метеоритом 5-й величины; его можно видеть ночью невооруженным глазом. Чем меньше метеориты, тем о ни, конечно, многочисленнее; так, общее число падающих на Землю метеоритов 30-й величины (диаметр -  0, 0005 мм) ежедневно составляет 75. 1016. Песчинки очень мелкого песка могут быть отнесены по размерам к 15-й величине, а мельчайшие частицы самой лучшей глины -  к 25-й. 30-ю величину метеоритов принято считать пределом по очень простой причине: любая меньшая частица будет выталкиваться из солнечной системы под давлением солнечных лучей. Конечно, размеры спутника не идут ни в какое сравнение с размерами Земли, которая вместе с атмосферой представляет собою шар диаметром около 12 800 км и имеет очень большое гравитационное поле. Даже такой спутник, который весил бы 10 т, все равно оставался бы «невидимым» в сравнении с Землей, а его теоретическое гравитационное поле практически не имело бы ровно никакого значения.

Для своих расчетов Гриммингер условно принял площадь поверхности спутника равной 92 м2, что в действительности намного превышает площадь рассматриваемого корабля. Вычисления показали, что тело, имеющее поверхность площадью в 92 м2, каждые 3,5 часа будет сталкиваться с метеоритом 20-й величины. Если учесть все метеориты этой и еще большей величины, то можно утверждать, что столкновения будут наблюдаться в среднем через каждые 2 часа.

Диаметр метеорита 20-й величины равен 0,01 мм, поэтому практически никакого влияния на тело он оказать не сможет. Метеорит 10-й величины имеет диаметр 0,25 мм, но частота встреч с такими метеоритами ничтожно мала: одно столкновение за 33 800 часов. Учитывая все метеориты этой и большей величины, можно сказать, что одно столкновение будет отмечаться в среднем каждые 20 400 часов (2 года и 4 месяца). Одно попадание метеорита 8-й величины (0,5 мм в диаметре) будет происходить через каждые 15, а нулевой величины (диаметром около 5 мм) - через 23 800 лет.