Психология и космос

Идею подобной имитации высказал еще К. Э. Циолковский в работе «Грезы о земле и небе». Он писал, что «человек, средняя плотность которого равна плотности воды, будучи погружен в нее, теряет тяжесть, действие которой уравновешивается обратным действием воды». Но там же он указывал, что иллюзия невесомости «будет далеко и далеко не полной».

В зарубежной печати приводились данные о 27 испытаниях. Девять человек, используя специальную аппаратуру для дыхания и питания, находились под водой сначала по 6, потом по 12 и 24 часа. Девять других беспрерывно пребывали под водой по 7 суток, выходя ненадолго на поверхность лишь раз в сутки. Остальные погружались в воду по шею: голова поддерживалась губчатой резиновой подушкой, а тело — натянутой под водой сеткой. При этом пять человек находились в этих условиях от 5 до 24 часов, а остальные четверо в течение 14 суток ежедневно пребывали в резервуаре с водой по 10 часов. Остальное время им приписывался постельный режим.

Некоторые данные, полученные в ходе этих экспериментов, весьма любопытны.

Все участники опытов, находясь в воде, испытывали желание за что-нибудь держаться, а не оставаться в «свободном» состоянии. Все жаловались на слабость и выражали удивление, когда узнавали, что мышечная сила у них не изменялась (ученые объясняли это тем, что незначительные движения, которые совершались, оказались, достаточными для поддержания мышечного тонуса; очевидно, необходимо все же учитывать относительно непродолжительный период пребывания людей в состоянии пониженной гравитации).

У многих снижалось артериальное давление крови. Пульс и дыхание существенно не менялись, координация движений не нарушалась, хотя психо-моторные реакции замедлились.

Но вот люди вышли из воды. Многие из них чувствовали слабость, дрожь в ногах, кто-то даже потерял сознание.

Переход к обычной тяжести особенно сказался на сердечно-сосудистой системе: функциональные возможности ее заметно понизились. При вращении на центрифуге, когда действовали перегрузки порядка 4–5 единиц, у некоторых наступала полная потеря зрения, другие же и вовсе не могли переносить ускорений, хотя до погружения в воду у них не было никаких расстройств даже при перегрузках в 10 единиц.

Нечто подобное наблюдается у людей, долго пролежавших в постели. Из-за уменьшения гидростатического давления крови выключаются регуляторные механизмы кровообращения, компенсирующие гидростатическое давление, действующее при вертикальном положении. Поэтому, когда человек после тяжелой болезни впервые встает с постели, ослабевшая сердечно-сосудистая система немедленно дает о себе знать: у больного кружится голова, он может потерять сознание. Длительная бездеятельность снижает также мышечный тонус, что в конце концов приводит к атрофии мышц.

Из сказанного ясно, что в межпланетном полете, если не предпринять специальных мер, деятельность сердечно-сосудистой системы ухудшится, а со временем может снизиться и мышечный тонус. Все это отразится на нервно-психических процессах при посадке на Землю и другие планеты, когда вновь начнут действовать силы гравитации.

Как же защитить космонавтов от этой опасности? Прежде всего приходит мысль о создании искусственной тяжести за счет вращения корабля вокруг центра масс — идея, которая также принадлежит К. Э. Циолковскому.

Из физики известно, что вес тела при вращении зависит от угловой скорости и радиуса окружности, по которой происходит движение. Элементарный расчет показывает, что для создания искусственной гравитации, равной земной, вращающийся корабль должен иметь радиус вращения в несколько сотен метров. Если радиус будет меньше, придется увеличить скорость вращения. Но тогда под угрозой окажется здоровье космонавтов.

Сейчас утвердилось мнение, что искусственная гравитация на межпланетных кораблях не обязательно должна соответствовать земной — она может быть в несколько раз меньше. Тем не менее тело человека и окружающие предметы обретут весомость, хотя и пониженную, появится «верх» и «низ» и т. д. Но это лишь частичное решение проблемы.

Другой путь — постоянные физические упражнения в полете — например, растяжение и сжатие пружин и резиновых жгутов. В условиях невесомости для этого нужны точно такие же мышечные усилия, как и на Земле. Но вот что показали опыты. Пять человек подверглись обследованию до и после двухнедельного строгого постельного режима. Трое из них ежедневно выполняли в кровати комплекс физических упражнений, поддерживавших мышечный тонус на постоянном уровне. В конце опыта на стендовых испытаниях обнаружилось, что функциональные возможности сердечно-сосудистой системы снизились у всех пятерых почти одинаково.

Тот же результат дала проверка людей, погруженных в воду. Физические упражнения помогли сохранить лишь мышечный тонус, устранить же влияние пониженной весомости и усилить деятельность сердечно-сосудистой системы они оказались не в состоянии.