Старт «Спутника-1» 4 октября 1957 года стал первой вехой в космической гонке, которую Запад сначала воспринял как угрозу, а потом как вызов. Угрозой посчитали при этом не бибикающий спутник, а транспортирующую его межконтинентальную ракету, способную поднять в космос объект весом 80 кг. Этот запуск продемонстрировал технологическую мощь Советского Союза. Когда же с первым пилотируемым полетом Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года она была подтверждена, США уже не могли медлить. В мае 1961 года последовало заявление Джона Кеннеди о том, что до конца десятилетия человек будет доставлен на Луну, а в 1962 году, в Хьюстоне, в Университете Райса, он же произнес свою легендарную фразу: «Мы выбрали целью Луну не потому, что ее легко достичь, а потому, что это трудно».
Результат гонки с Советским Союзом к Луне известен. В семидесятые годы интерес к пилотируемым полетам ослаб, но потом снова возродился, когда начались полеты космических челноков. При этом выяснилось, что использование многоразовых носителей для вывода в космос различных объектов требует применения очень сложных технологий, и поэтому надежды на экономию средств оказались напрасными. Такие трагические происшествия, как катастрофа «Челленджера» на старте в 1986 году или падение шаттла «Колумбия» при входе в плотные слои атмосферы на обратном пути после двухнедельного пребывания в космосе (каждая из этих катастроф стоила жизни семерым астронавтам), положили конец эре шаттлов. При старте «Челленджера» взорвался большой внешний бак. Причиной трагедии на «Колумбии» в 2003 году стало повреждение теплоизолирующего покрытия «Спейс-шаттла», ставшее причиной гибели астронавтов на входе в атмосферу.
Нет сомнения, что наибольшие риски космических полетов связаны со взлетами и посадками, но и пребывание в космосе в состоянии невесомости таит в себе множество опасности и ведет к адаптивным изменениям в организме, которыми занимается космическая медицина. Она внесла решающий вклад в разработку различных контрмер, чтобы, несмотря на невесомость, сохранить физическую и психическую работоспособность астронавтов во время полета и, главное, после возвращения в поле силы тяжести Земли. В этой заключительной главе речь пойдет о приспособительных изменениях, их выраженности и временном ходе.
Космическое пространство представляет собой наиболее экстремальную среду для человека, где он может выжить только с помощью вспомогательных технических средств. Для того чтобы адекватно ответить на вызовы и сложности приспособительных процессов, надо с технически производственной и медико-физиологической точек зрения принять во внимание различные категории этих сложностей. К таким категориям, например, относят временную продолжительность и меру автономии миссии. Это очень важные параметры, так как, например, при полете на Марс будет невозможно рассчитывать на какую-то существенную помощь извне. Экипаж в такой ситуации почти полностью предоставлен самому себе, и его выживание зависит от безупречной работы как бортовых технических систем, так и систем на лунной или марсианской базе. Из других категорий следует учесть различные гравитационные нагрузки, такие как действие повышенной силы тяжести (гипергравитации) во время старта и посадки, невесомость во время межпланетного перелета и постоянно уменьшенная сила тяжести (гипогравитация) во время пребывания на Луне или на Марсе, где гравитация слабее, чем на Земле; кроме того, к этому следует добавить воздействие искусственной силы тяжести в центрифугах или вращающихся космических кораблях будущего, среды со слабым магнитным полем, космические излучения различного происхождения, а также психосоциальные проблемы, обусловленные длительной изоляцией и скученностью.