На грани возможного: Наука выживания

К серьезным последствиям продолжительного пребывания в условиях микрогравитации относится также истощение мышц, выдерживающих весовую нагрузку, – из-за их невостребованности. Они уменьшаются в размерах и теряют силу, становясь более уязвимыми в случае нагрузки. Кроме того, истощаются соединительные ткани, прежде всего в ногах – мышцы рук подвержены истощению меньше, поскольку вся работа в космосе делается почти исключительно руками. Атрофия ножных мышц крайне опасна, поскольку может, помимо всего прочего, затруднить эвакуацию экипажа из корабля без посторонней помощи в случае вынужденного приземления. Нагрузка на сердце в условиях микрогравитации также снижается – из-за уменьшения объемов крови и из-за того, что отпадает необходимость преодолевать земное тяготение при перекачке. Соответственно сокращается объем сердечной мышцы – после долгих полетов сердце заметно уменьшается в размерах.

Для того чтобы избежать значительных потерь мышечной и костной массы, астронавты должны как минимум три-четыре часа в день заниматься спортом. Однако занятия на тренажерах при микрогравитации сопряжены с непривычными сложностями. Например, на беговой дорожке астронавту приходится пристегиваться к тренажеру, чтобы не улететь назад спиной – обычно используется специальная эластичная сбруя. В космосе также успешно применяются вело– и гребные тренажеры уникальных модификаций – например, на гребном тренажере нет сиденья, поскольку не требуется поддерживать вес астронавта. Кроме того, используются изометрические упражнения, обеспечивающие мышцам нагрузку без движения, – например, упражнения с грудным эспандером, применяющимся и на Земле. Упражнения с гантелями и штангой в космосе, разумеется, лишены смысла. Еще космонавты по нескольку часов в день носят «костюм пингвина» – прорезиненный костюм, дающий нагрузку на мышцы и тем самым частично компенсирующий отсутствие гравитации.

К сожалению, упражнениями пока еще не удается поддерживать ту же физическую форму, что и на Земле, и полностью избежать потери костной массы. Тем не менее в любом долгосрочном космическом полете (например, на Марс) астронавтам необходимо выдерживать регулярную программу тренировок, поскольку упражнения отлично помогают избежать атрофии мышц.

Долговременное воздействие космических полетов на организм можно частично имитировать, укладываясь так, чтобы голова находилась ниже уровня тела. Добровольцы, пролежавшие так в течение года, тоже испытали потерю костной и мышечной массы, а также ухудшение работы сердца. Кроме того, кости имеют обыкновение истончаться с возрастом – возможно, потому что мы уже не носимся так, как в молодости, и меньше занимаемся спортом. Сидя за компьютером и печатая эти строки, я меньше стимулирую свои кости, чем играя, например, в теннис (или копая огород).

Космическая радиация

Космическая радиация представляет большую проблему для астронавтов. На Земле атмосфера и магнитное поле создают своеобразный щит, отражающий почти все радиоактивное излучение за исключением видимого света и радиоволн. В космосе же астронавты постоянно подвергаются его пагубному воздействию. Источников космической радиации три: галактические лучи, солнечное излучение и радиационные пояса.