О подготовке космических туристов

Бывший главный редактор журнала Popular Science Джейкоб Уорд написал большую статью об одной из тренировок, которую проходят будущие космические туристы.
Испытания и муки космической школы
Полёт в космос всегда означал беспристрастную оценку здоровья – в прежние времена рассчитывать на него могли лишь люди без каких-либо недостатков. Сначала это были пилоты истребителей – сохраняющие спокойствие в кризисных ситуациях, пребывающие в хорошей физической форме и беспрекословно выполняющие инструкции Центра управления полётами. Со временем стало очевидно, что космическое пространство можно использовать не только в военных целях – и тогда началась подготовка учёных: тренировки на симуляторах реактивных истребителей и в бассейне, тщательные медицинские обследования – проблемы со зрением, кровообращением или с характером на орбите ни к чему.
PopSci_Jake_Animation_V1
Теперь на пути в стратосферу – новый тип космического путешественника: не боевые лётчики и не астрофизики (которым и после двух лет тренировок полёт не гарантирован), а обычные люди – с ручной кладью, планшетами и морской болезнью.
Космолёт SpaceShipTwo от Virgin Galactic уже преодолел скорость звука в тестовом полёте, а его спонсор Ричард Брэнсон намерен находиться на борту, когда аппарат отправится в космос во второй половине 2014 года. Тем временем, на начало года запланированы испытания космоплана XCOR Lynx (как обещают разработчики, вскоре после испытаний состоится суборбитальный полёт с пассажирами на борту). Наконец, о создании собственного космолёта объявила компания SpaceX.
До этого момента космос, последний рубеж, казался большинству неким абстрактным понятием: манящая пустота, которую всё же не достичь, – совсем рядом. Теперь наступает демократизация космоса.
Конечно, возражений немало. Билеты отнюдь не дёшевы: место обойдётся от 95 до 250 тысяч долларов, что означает ограниченную доступность – только для невероятно богатых или невероятно увлечённых. Кроме того, предстоящее путешествие – прежде всего полёт. Как заявил пресс-секретарь Virgin Galactic: “Исходя из предварительных оценок, мы считаем, что большинство наших клиентов способно выдержать полёт”. Однако подобное путешествие потребует от человека немалой выносливости – в чём я убедился на своём печальном опыте.
Юго-восточная Пенсильвания. Адская жара. Я направляюсь к дверям Национального Центра по аэрокосмической подготовке и исследованиям, единственной частной компании в США, занимающейся подготовкой к космическим полётам. Непримечательное здание напоминает склад, окружённый торговыми центрами, а между тем, это – одно из немногих мест, где горящие желанием стать астронавтами могут испытать тяготы взлёта и возвращения на Землю, не покидая планету.
Центр готовит военных, гражданских и частных пилотов, а также служит полигоном для Environmental Tectonics Corporation – одного их крупнейших производителей симуляторов. Если подразделению военно-воздушных сил НАТО требуется симулятор той или иной модели самолёта, ETC привозит сюда ребят из НАТО и устраивает им хорошую встряску. А космический туризм открыл корпорации новый рынок.
Войдя внутрь, замечаю на стене портреты известных посетителей – среди них Базз Олдрин и Ричард Брэнсон. Поодаль стоит симулятор катапультируемого кресла и гипобарическая камера. И, наконец, – исполинская центрифуга (которую я постараюсь не забрызгать собственным завтраком).
Пожимаю руки четвёрке будущих туристов в изготовленных на заказ красно-синих костюмах. Ребята полны энтузиазма, смешанного с легкомыслием. Это первые кандидаты от Ракетной Академии Соединённых Штатов – некоммерческой организации, чья цель – явить миру среднестатистических американцев с навыками астронавта – так называемых “гражданских астронавтов”, для которых двухлетняя подготовка не обязательна, в отличие от астронавтов НАСА. В руках этой четвёрки билеты на XCOR Lynx – они окажутся среди первых гражданских астронавтов, покинувших планету. Здесь, в Центре, они намерены утвердить протокол тренировок для нового вида астронавтов и отобрать испытания, которые однажды станут непременным приложением к билету на космолёт.
“Это пробная версия программы по подготовке гражданских астронавтов, – замечает руководитель группы Эд Райт, прошагавший по карьерной лестнице Microsoft, а затем создавший Ракетную Академию. – Мы хотим воспитать не просто космических туристов, а космических операторов”. Райту, чья идеально шарообразная голова будто создана для шлема, немного за 50. Он планировал сегодняшние испытания в течение нескольких месяцев. Он верит в частное освоение космоса и считает, что это может привести к появлению нового типа гражданской науки. В течение считанных драгоценных минут в космосе четверо членов Академии намерены провести несколько опытов, отобранных из числа десятков поданных через интернет. Это низшая ступень исследований – которым, вероятно, не удастся получить масштабную поддержку НАСА, но даже несколько минут на орбите могут дать ценные результаты. Правда, прежде необходимо попасть в космос, сохранив здоровое тело и ясный ум.
В классе мы проходим двухчасовой инструктаж. Суи Вень Фан, бывший хирург Сингапурских ВВС, мягким голосом рассказывает об основах физики Ньютона и физиологии человека, объясняя, что наши тела в основном состоят из жидкости, циркуляция которой поддерживает работу организма. Затем мы плавно переходим к тому, как открытия Ньютона – состояние покоя и скорость, ускорение и закон тяготения – могут за короткое время нарушить работу организма. Например, у пилотов перегрузки приводят к оттоку крови от головы и притоку к ногам и нарушают доступ кислорода в мозг, что грозит обмороком: глаза закатываются, тело сотрясают спазмы, пилот теряет сознание (и может провалиться в короткий сон). Тревожные симптомы – туннельное зрение и временная слепота. Сегодня нам предстоит сопротивляться перегрузкам. По словам Суи, если напрячь ноги, мышцы таза и все остальные ниже области сердца и быстро, но глубоко дышать – можно вызвать обратный приток крови к голове и не потерять сознание даже в кружащейся центрифуге с перегрузкой в 6 единиц.
К полудню я понимаю, что для меня это добром не кончится. Ни инструктор, ни остальные участники не знают, что склонность к укачиванию передаётся в моей семье от поколения к поколению. Дедушку стошнило на борту лайнера United States на пути в Индию. Отец любит вспоминать, как его вывернуло в бумажный пакет в салоне самолёта, когда я лежал у него на руках. Меня же укачивало на кораблях, в автомобилях и авиалайнерах – а сегодня в этот список наверняка войдёт и центрифуга.
Собравшись в наблюдательном зале, мы смотрим на вращающийся внизу массивный аппарат – по меньшей мере 50 футов в диаметре. Он движется невероятно быстро, точно исполинский молот, однако в зале – лишь в 30 футах – не чувствуется ни малейшей вибрации. Стены увешаны мониторами, показывающими картинку “изнутри”. Кожаные диваны, настенные экраны – будто сидишь в спортивном баре, только на любом завсегдатае окажется костюм пилота.
Сегодня мы познакомимся с двумя видами перегрузки – продольной (той, что вызывает отток крови от головы и приводит к обмороку) и поперечной (она заставляет кожу на лице болтаться и оказывает сокрушительное воздействие на лёгкие). С поперечной ещё можно смириться (до порога в 10 единиц она не причинит серьёзного вреда), а вот с продольной пилотов истребителей учат бороться. Нам предстоит вынести 4 испытания – каждое примерно по 10 секунд: продольная перегрузка в 2,2 и 3,5 единицы и поперечная – в 3 и 6 единиц. Меньшая цифра – половина величины, с которой сталкиваются при космическом полёте. Большая – максимум, что испытает пассажир во время суборбитального полёта. Сначала Суи испытает нас на половинных режимах – полагаю, для того, чтобы у клиентов имелась возможность досрочно вернуть билет.
Смотрю, как пристёгивается первый кандидат – Ричард, пилот авиалайнера. На вид ему далеко за 50. Он мечтал стать астронавтом всю свою сознательную жизнь. К испытаниям Ричард абсолютно равнодушен – и при перегрузке в 6 единиц имитирует отжимание стоя. Когда он возвращается в зал, ему аплодируют и тянутся, чтобы хлопнуть по ладони.
Наблюдения за Ричардом приободрили меня – в конце концов, я ещё моложе. Однако затем место в центрифуге занимает Фил, преподаватель колледжа, возраст которого гораздо ближе к моему. По мере нарастания скорости аппарата Фил на экране начинает жаловаться на тошноту. Я следующий, и встаю с кресла с тревогой. Когда я подхожу к центрифуге, Фил, шатаясь, спускается по лестнице и останавливается. В его волосах – капельки пота. “Я в порядке”, – слабо бормочет он, обращаясь скорее в пустоту, чем ко мне. Похлопав Фила по плечу, поднимаюсь по ступенькам.
Сегодня природа и траектория частного космического полёта досконально изучены. Например, Virgin Galactic: самолёт-носитель WhiteKnightTwo поднимает космолёт SpaceShipTwo с 6 пассажирами и двумя пилотами на 50 тысяч футов. Как только носитель отцепляется, происходит запуск гибридного ракетного двигателя; за 8 секунд космоплан выходит на сверхзвуковую скорость, постепенно набирая вертикальное положение и достигая максимальной скорости в 3 с половиной Маха за те 70 секунд, пока работает двигатель. Несколько минут полёта на высоте в 328 тысяч футов – на границе космоса – и космоплан поднимает хвост, начиная снижаться и давая пассажирам возможность насладиться видами Земли (а заодно испытать перегрузку в 6 единиц). На высоте в 70 тысяч футов хвост возвращается в первоначальное положение, а корабль продолжает парить ещё 25 минут. В целом путешествие занимает около двух часов – от момента, когда первый пассажир заходит на борт, до приземления.
Virgin и XCOR вложили миллиарды в разработку надёжного транспорта, способного доставить человека в космос – но между тем множество не менее важных вопросов остались без ответа. Главный из них – кому можно отправиться в полёт? У NASA на этот счёт – строгие критерии: достаточно острое зрение, артериальное давление ниже 140 на 90, рост от 1,57 до 1,905 метра – не говоря об испытаниях по выживанию в воде и наличии сертификата по плаванию с аквалангом. Согласно документам Федерального управления гражданской авиации, устанавливающим правила космических полётов, частным космическим компаниям запрещено продавать билеты тем, кому ещё не исполнилось 18 лет. Однако это – единственное правило.
Будущие пассажиры сами решают, отправляться ли им в полёт – а симулятор в Центре по аэрокосмической подготовке поможет в принятии решения. Если человек не может выдержать 10 минут в симуляторе – пожалуй, не стоит закладывать собственный дом в счёт билета. Virgin рекомендует своим клиентам пройти тренировку на центрифуге, а поставщики снаряжения для частных космических полётов решают, стоит ли сделать подобные испытания обязательными для всех клиентов.
Следующий вопрос, который неминуемо встанет – что делать с пассажирами на высоте в 328 тысяч футов? Могут ли они встать и полетать в невесомости? А если кому-то понадобится неотложная помощь врача? Или туалет? Национальный центр, как одно из немногих мест на планете, позволяющее имитировать космический полёт, даёт редкую возможность выяснить ответы. “Компании, которые пользуются нашими услугами для тренировок, спрашивают – что мы обнаружили, – рассказывает Брайана Хенвуд, директор программы тренировок и исследований. – Они пытаются выяснить, как поступать в том или ином случае”.
Это – лишь пара мазков на полотне о частных космических полётах, которое далеко до завершения. У авиапромышленности ушли годы на разработку стандартов для столиков, подносов и спинок, которые устраивали бы всех – а ведь тогда речь шла вовсе не о невесомости. В условиях невесомости тошнота означает, что кусочки пищи могут попасть в дыхательные пути – какая заламинированная инструкция с картинками поможет в таком случае в 62 милях над землёй?
Забравшись в центрифугу, я сажусь в кресло пилота и пристёгиваюсь. Передо мной – пустая изогнутая стена, на которую проецируются приборы и искусственный горизонт. По замыслу создателей, вращение должно сбить с толку внутреннее ухо и заставить вестибулярный аппарат поверить, что истинный горизонт – на экране симулятора. Однако мой вестибулярный аппарат – отъявленный скептик. Прежде чем дверь закрылась, я понял, что мне конец. Сбоку сиденья – бумажный пакет. Вынимаю его, чтобы убедиться, с какой стороны он открывается. Затем пытаюсь запихнуть обратно, но не выходит. Пусть валяется на полу, у меня найдутся иные причины для беспокойства.
Из наушников на приборной панели доносится голос Суи, сидящего в наблюдательном зале: “Готов?” Отвечаю: “Да”, – стараясь придать голосу побольше убедительности. Центрифуга начинает неспешное, ленивое вращение – перегрузка всего 1,4 единицы, как при мягком полёте без смены курса. На экране передо мной – ровная линия горизонта, а внизу тянутся горы. Внутреннее ухо понимает: что-то не так, – чувствует, что на самом деле я двигаюсь по кругу и пытается заставить меня посмотреть влево, чтобы отыскать истинный горизонт за пределами капсулы. Сосредоточиться на искусственном горизонте удаётся с трудом. “Немного кружится голова”, – отвечаю в полуобморочном состоянии. “Ладно. Просто расслабься и сообщи, когда будешь готов”, – доносится в ответ.
В конце концов я понимаю, что могу вращаться целый день: “Лучше не станет. Запускай”.
Первое движение – резкий, градусов на 45, поворот направо. Тело изгибается, а внутреннее ухо шлёт сигналы один за другим: “Ты падаешь вперёд! И немного направо! Ну же, закричи!”. Глаза не знают, куда смотреть. Как только я начинаю паниковать, линия горизонта вновь становится ровной, добавляя новую порцию недовольства и без того возмущённому вестибулярному аппарату. Первое из четырёх испытаний завершено, а я уже – в ужасном состоянии.
“А теперь повторим, но с перегрузкой в 3,5 единицы, – прорезается голос Суи. – Не забудь о мышцах и дыхании. Три… Два… Один…”
Ещё хуже. Угол наклона увеличился, всё смешалось. Глаза снова не понимают, куда смотреть – однако это ничего не значит, поскольку они теряют способность видеть. По краям возникают красные, испещрённые жилками узоры. Я стараюсь напрячь мышцы, чтобы сердце толкало кровь вверх, – и злюсь, точно ребёнок в припадке гнева. Поле зрения сокращается. Успеваю подумать: “Ух, это и правда похоже на туннель!” – а через мгновение не вижу ничего. Капсула возвращается в исходное положение. Снова подкатывает тошнота. Продольная перегрузка позади.
Меня тошнит. Голова кружится. Мрачные мысли настолько сильно захлёстывают мозг, что вестибулярный аппарат согласен принять искусственный горизонт, проецируемый на экран, за настоящий – и я с облегчением фокусируюсь на его неподвижной линии.
“Готов к поперечной?” – спрашивает Суи. “О, Боже”, – выдавливаю в ответ. Инструктор даёт немного времени на передышку, но вот – пора.
Три… Два… Один… Меня непостижимым образом бросает одновременно вверх и вниз – а затем строго вверх. Тело точно сминают, как бумажный шарик. Кожа на щеках, кажется, устремляется к глазам и застывает там. Проходит 10 секунд и аппарат выравнивается – я будто упал с крыши коттеджа лицом вниз.
А теперь – заключительное испытание: поперечная перегрузка в 6 единиц. На сей раз, будь у меня выбор между, скажем, пулей в лоб и центрифугой, я бы выбрал первое – если бы сумел поднять руку. Кажется, адамово яблоко перелетело через гортань. Трудно дышать. Меня перемалывает – в прямом смысле. Единственное, чего я хочу – прекратить эти мучения. Даже когда всё позади, вестибулярный аппарат отчаянно бунтует, а глаза будто вылезли из орбит и впечатались в стенки капсулы. Чудится острый запах пастромы, которую я съел на обед. Тут дверь открывается, и мне помогают выбраться.
Меня не вытошнило. Однако я вынужден расстегнуть костюм до талии и рухнуть на диван в промокшей футболке. Кто-то успел сбегать за колой. Надо же: заглянуть на программу подготовки в качестве тихони-наблюдателя (и заодно участника) – чтобы оказаться в центре внимания. Добрых полчаса меня сочувственно похлопывают по спине люди, которые дадут мне фору не только по запасам времени, денег и храбрости, но и по загадочной способности сопротивляться тому, что я могу описать как “сильная качка”.
Лёжа на диване, наблюдаю, ка