Вот, к примеру, как выглядит на орбите одно из средств профилактики гипокинезии. Это тренировочно-нагрузочный костюм с короткими штанишками — шортами, к которым прикреплены довольно тугие резинки. Они обеспечивают устойчивое вертикальное положение и создают нагрузку на ноги, имитируя «земное притяжение» силой до 50 килограммов. Костюм крепится к «бегущей дорожке», проще говоря, небольшому транспортеру. На нем можно ходить и бегать, оставаясь все время на месте. Чтобы не чувствовать металлических валиков под ногами — ботинки с толстой подошвой. Космонавт надевает костюм, включает пульт «ходьба», транспортер трогается, вместе с ним и ноги шагают, не отрываясь от уходящей дорожки. Пять минут ходьбы, а затем бег. При желании мотор можно не включать, а толкать транспортер усилиями ног. В общем-то, нехитрое сооружение, но позволяет костно-мышечной системе работать в привычном режиме.
Честно говоря, я и не предполагал, что такой вот «стадион на орбите», как его пышно величали журналисты в своих репортажах, может пригодиться на Земле. Однако в Центральном институте травматологии и ортопедии, как я узнал, смонтировали нечто подобное на стене. Больных, перенесших операцию на позвоночнике, подвозят к «бегущей дорожке», прикрепляют к ней резиновыми амортизаторами. Словно космонавты в невесомости, больные «шли» лежа. И при этом выздоравливали быстрее, чем при обычных методах лечения.
В «гардеробе» космонавтов есть еще два необычных костюма. Один создает в нижней половине тела разрежение, другой, наоборот, — избыточное давление. Если первый из них надеть на Земле, кровь сильнее устремляется к ногам, сердце вынуждено работать с дополнительной нагрузкой. На орбите же этот костюм заставляет сердце работать на прежнем, земном, уровне, помогая привыкнуть к невесомости. При возвращении на родную планету приходится думать о реадаптации, обратному привыканию к условиям земной гравитации. Сердечные мышцы, отвыкшие от обычной нагрузки и ослабевшие в невесомости, могут не справиться с резким оттоком крови от головы на Земле. Появится головокружение, а то и обморок случится. Поэтому перед спуском с орбиты космонавты надевают другой костюм — с избыточным давлением ниже пояса. Это помогает сердцу как бы «вспомнить» земные нагрузки.
Оказалось, что такие костюмы нужны не только космонавтам. Они пришлись кстати в клиниках, где больные вынуждены долгое время находиться в постели. Костюмы, создающие избыточное давление, способны предохранять от головокружения людей, которые начинают ходить после длительного лежания. Их уже опробовали в Институте хирургии имени А. В. Вишневского.
В поисках средств профилактики, защищающих космонавтов в полете от неблагоприятных воздействий окружающей среды, космическая медицина занялась и фармакологическими препаратами, скажем, средствами, повышающими устойчивость организма к действию космической радиации. А они ведь нужны и на Земле — для предупреждения лучевой болезни. А медикаменты, способствующие повышению умственной и физической работоспособности космонавтов в условиях длительного напряжения? И они пригодятся не только в космосе.
Наконец, стоит упомянуть еще об одном направлении исследований, проведенных в интересах космической медицины и теперь широко используемых в народном хозяйстве. Я имею в виду изучение среды обитания в замкнутых помещениях, количественную оценку характеристик газовой среды, вредных примесей в воздухе, применяемых полимерных материалов и других веществ на борту кораблей и станций. До космических полетов гигиенисты практически не занимались этими вопросами. А они важны не только для космонавтов, но и для тружеников других профессий: водолазов и шахтеров, летчиков и операторов атомных электростанций, рабочих ряда специальных производств. Сейчас космическая медицина выработала научно обоснованные требования и нормы газовой среды, которыми руководствуются в соответствующих отраслях народного хозяйства.
Одно время было распространено мнение, что космическая медицина далека от нашей жизни, что, дескать, ее удел — не земные дела, а космические, что она вся устремлена в будущее. Это верно: у космической медицины интересные, захватывающие перспективы. Трудно даже представить уровень ее развития, скажем, через 20 или 50 лет, когда межпланетные полеты станут такими же обыденными, как сейчас рейсы воздушных лайнеров. Но и сегодня эта наука не замкнулась в себе. Она все активнее и щедрее помогает медицине земной в борьбе за здоровье и жизнь людей.
Сделали для космоса — пригодилось на Земле
…Мой «Союз-3» качнулся, и я услышал ровное гудение тормозного двигателя. Стало прижимать к креслу какой-то мягкой, но властной силой. Корабль соскользнул с орбиты.
Невольно про себя считаю минуты. На семнадцатой — снова толчок: спускаемый аппарат отделился от бытового и приборного отсеков, которые сгорят, вонзившись в плотные слои атмосферы.
Затрясло, будто едешь в телеге по булыжной мостовой: так встречает атмосфера. В иллюминаторе забегали быстрые язычки пламени. На стекло шлепнулись капли расплавленного вещества, оно темнеет от копоти, и мне уже не видно бушующего снаружи огня. Слышен только чудовищный гул. Время словно остановилось в ожидании чего-то тревожного и неотвратимого…
Двенадцать с лишним лет прошло, а спуск с космической орбиты помню по минутам — такое он оставляет впечатление. Но если отвлечься от пережитого и задуматься над технической стороной дела, то впечатлений не меньше. Какой поразительной прочности должна быть конструкция спускаемого аппарата, из каких стойких материалов сделана она, чтобы выдержать этот неистовый огненный смерч!
Поистине фантастических материалов потребовала космонавтика. Они обязаны выдерживать сверхнизкие и сверхвысокие температуры, вибрации, резкую смену напряжений и нагрузок. До космических полетов к материалам, энергетическим установкам, системам управления, медицинскому оборудованию никогда не предъявлялся такой букет невероятно жестких, порой противоречивых требований. И все удалось выполнить. В противном случае невозможными оказались бы не только полеты пилотируемых космических кораблей, но и запуски простейших спутников.
Так появились конструкции и устройства с небывалыми характеристиками. Прежде всего это предельно малый вес и габариты, низкий уровень энергопитания, максимальная безопасность для космонавта, способность работать в любых экстремальных условиях, высокая надежность, возможность дистанционного управления и т. д. Для космических ракет потребовались легкие, но прочные сплавы. Их получили. Понадобилось сваривать эти сплавы, соединять с другими металлами — добились и этого. В космосе трущиеся детали из обычных металлов не в состоянии скользить, двигаться — они заклиниваются, «привариваются» друг к другу. Сумели придумать такие материалы, что они без смазки надежно работают в условиях вакуума и чудовищных перепадов температуры. Из них выполняли узлы трения на луноходах, в поворотных штангах антенн и панелей солнечных батарей.
Примеры можно приводить до бесконечности. Но, думаю, и так ясно, что создание сложнейших ракетно-космических систем, решение научно-технических проблем, связанных с полетом в космос, вызвали к жизни массу оригинальных и смелых идей, принципиально новых технических средств и конструкторских решений. Это не могло не отразиться благотворно на прогрессе многих научных и инженерных направлений, отраслей народного хозяйства.
Взять, к примеру, энергетику. Создатели магнитогидродинамических генераторов, в которых происходит прямое преобразование тепловой энергии в электрическую, столкнулись с немалыми трудностями. Среди них — отсутствие материалов, которые не плавились бы при температуре, близкой к 3000 градусов. Свои надежды найти выход энергетики связывают с опытом строительства космических кораблей.
Нечто подобное происходит сейчас и в отраслях науки и техники, занимающихся плазменными процессами. Для успешного освоения нового вида металлургии нужны особо жаропрочные материалы, которые создавались для космических кораблей. В специальной установке — плазмотроне — шихта плавится струей сильно ионизированного газа. Высокая температура, магнитные и электрические поля расслаивают шихту. В результате металлурги рассчитывают в плазмотроне получать чистое железо, другие материалы, не встречающиеся в природе. Некоторые специалисты утверждают, что в будущем плазменные установки, обладающие необычно высокой эффективностью, вытеснят нынешние домны.
Специалисты отнюдь не космического профиля все настойчивее стремятся привлечь для земных нужд устройства и агрегаты, предназначавшиеся вначале только для космоса. Например, они пытаются сейчас сделать рентабельным применение элементов солнечных батарей в качестве источников электроэнергии в наземных условиях. Если учесть всевозрастающую стоимость и ограниченные запасы органического топлива — нефти, газа, угля, — то подобные замыслы не кажутся такими уж беспочвенными. Тем более что отдельные попытки, как утверждает зарубежная печать, дали обнадеживающие результаты. Считается, что солнечные батареи вполне себя оправдают, скажем, в системах связи и сигнализации на нефтепромыслах, железных дорогах, в портах. Разрабатываются даже системы кондиционирования и обогрева жилищ, на крышах которых предполагается разместить элементы солнечных батарей.
