Страница 76 из 95
Но как только вес исчезает, механорецепторы отказывают в выполнении своих функций ориентировки. Если человек неподвижен, то они вообще будут «молчать», и ориентироваться можно будет только с помощью зрения. При движении человека механорецепторы будут возбуждаться, но только под действием сил инерции, которые будут сообщать вес, переменный по величине и направлению, отчего будут меняться и сигналы рецепторов. В этом случае картины, регистрируемые механорецепторами и глазами, будут расходиться. Исчезнет привычная автоматичность движений, та обычно даже не замечаемая нами согласованность всех перемещений органов человеческого тела, которая позволяет осуществлять целенаправленные действия, например при письме и т. д. Это может сильно ограничить работоспособность межпланетных путешественников.
Мало того, рассогласованность сигналов различных механорецепторов может вызвать потрясения психики человека; вспомните, как мы обычно пугаемся, когда встречаемся в повседневной жизни с проявлениями такой рассогласованности, например, когда шагаем «в пустоту», просчитавшись в числе ступенек лестницы, и др.
Жизнь в условиях невесомости на корабле будет настолько непривычной, что почти всем, обычно полностью автоматическим действиям путешественникам придется учиться заново. Так, например, когда мы ходим, то не задумываемся, конечно, в каком порядке осуществлять все необходимые движения, они получаются «сами собой», автоматически. Иначе будет на корабле — эта автоматичность будет нарушена, согласованность движений исчезнет, ходить надо будет учиться заново, причем это будет гораздо более трудной задачей, чем учиться ходить после длительной болезни.
Не просто будет в условиях невесомости и… спать. Действительно, в переходе ко сну участвует сложная цепь взаимозависимых действий различных органов человеческого тела, о которых мы, естественно, ни на минуту не задумываемся, а просто засыпаем — и все. В условиях невесомости эта согласованная цепь расстроится, некоторых привычных сигналов не будет (например, не будет ощущения опоры). Удастся ли при этом заснуть? Трудно сказать. Не исключено, что пока не выработается новая привычка, придется «помогать» путешественникам заснуть, крепко-накрепко привязывать их к постели. Так что сон в воздухе, в центре кабины, как это иногда рисуется некоторым, вряд ли удастся. Впрочем, он не удастся не только поэтому. Ведь в условиях невесомости достаточно небольшой силы, чтобы вывести тело из равновесия. Такой силой будет в этом случае реакция струи воздуха при дыхании. Нос спящего будет действовать, как заправский реактивный двигатель пульсирующего типа. Его реактивная «тяга» будет перемещать спящего и одновременно вращать в воздухе кабины до тех пор, пока он не уткнется куда-нибудь в стену.
Интересный пример необычности условий жизни путешественников при невесомости приведен одним немецким ученым. Представьте себя в каюте корабля. Вы стоите на полу, сверху над вами потолок, все как положено. Конечно, в этих условиях «низ» и «верх» — понятия условные, но ковер на полу и люстра на потолке не позволяют вам их перепутать. Теперь вы приседаете и отталкиваетесь от пола. При этом примерно на 1 секунду вы снова начинаете весить, правда, всего около 10 килограммов — этот вес создается силой толчка. Под действием этой силы вы отправитесь в полет к потолку. Когда он окажется в угрожающей близости к вам, вы поднимете руки, чтобы упереться в потолок; как видите, руки оказались поднятыми, а не опущенными — это все дань прежнему представлению о том, где верх, а где низ. Но вот произошло столкновение с потолком, ваши руки оперлись о него рядом с люстрой. В это же мгновение снова появился вес. Вы опять стали весить все те же примерно 10 килограммов и опять примерно на 1 секунду. Но на этот раз вес направлен… не туда! Теперь, в этот момент встречи, вес тянет вас к бывшему потолку, «бывшему», потому что он становится для вас уже полом, это согласовывается с привычными для человека ощущениями. Вам покажется, что вы делаете стойку на руках, то есть как бы совершили невидимое сальто в каюте! Таких примеров можно было бы привести немало.
Существует физиологический закон, по которому характер реакции органов чувств человеческого тела на какое-нибудь возбуждение зависит от того основного фона, на котором произошло это возбуждение. Это легко пояснить каким-нибудь примером, допустим, связанным со зрением, хотя этот закон относится ко всем органам чувств.
Человеческий глаз обладает огромным диапазоном чувствительности: наиболее слабый источник света, различаемый глазом, примерно в миллиард раз слабее наиболее сильного источника, который мы можем безболезненно видеть. Но один и тот же источник света будет виден нам по-разному в зависимости от общей освещенности фона. Так, например, мы почти не обращаем внимания на автомобиль, едущий днем с зажженными фарами — они почти не видны. Но зато ночью или в абсолютной темноте комнаты зажженная спичка нас ослепляет.
В соответствии с этим законом отсутствие веса на корабле приведет к повышенной реакции на такие возбуждения, которых в обычных условиях мы почти не замечаем. Небольшой поворот головы, например, будет ощущаться как быстрое вращение, и т. д. Особенно неприятно это будет во сне: при этом не будет спасительной функции глаз, дающих правильное представление о происшедшем. Поэтому, вероятно, путешественников будут во время сна мучить кошмары, связанные с самыми невинными движениями тела.
Да, нелегко будет жить в условиях невесомости, в особенности без привычки!
Опыт слепых полетов на самолетах показывает, что человек может подавить неправильную информацию механорецепторов и основываться на наблюдении приборов. Это очень важное свойство вырабатывается летчиками путем длительной тренировки. Однако некоторые исследования показывают, что такая дисгармония ощущений и чувств, вполне согласованных в обычных условиях весомости, может вызвать некоторые определенные формы морской болезни.
Возможно, что отсутствие веса сделает океан мирового пространства очень «бурным» для астронавтов, поскольку они могут оказаться подвергнутыми жесточайшим приступам «межпланетной болезни».
В частности, можно полагать, что при отсутствии веса появятся серьезные нарушения в действии вестибулярного аппарата внутреннего уха, являющегося органом, воспринимающим перемену положения и изменения в движении человеческого тела и играющим важнейшую роль в обеспечении равновесия тела в покое и движении.
По мнению других ученых, длительный космический полет в условиях динамической невесомости может вызвать у пассажиров корабля нарастающую сонливость и слабость. Серьезную проблему представляет также обратный переход от невесомости к нормальному или даже увеличенному весу. А ведь именно так будет обстоять дело в реальном межпланетном полете — после длительного периода невесомости в полете на основном участке космической трассы придется совершать посадку, при которой вновь возникнут инерционные перегрузки. Как справится организм, мышцы которого в большей мере атрофировались в результате длительной невесомости, с этими перегрузками? Пожалуй, это будет не просто.
Проблема динамической невесомости начинает уже интересовать и авиацию. Современные высотные реактивные самолеты могут при резком снижении с больших высот, где сопротивление воздуха очень мало, создавать для летчиков условия невесомости примерно на 45–50 секунд. Подобные полеты не вызывали болезненных ощущений у летчиков, как и затяжные прыжки парашютистов с больших высот.
Несколько иные результаты дали аналогичные испытания, проведенные в США. Об этих испытаниях было сообщено на Международном астронавтическом конгрессе в Риме в сентябре 1956 года. Испытаниям, которые проводились на двухместном реактивном скоростном самолете, было подвергнуто 16 человек, причем всего было совершено более 300 испытательных полетов. Чтобы создать условия невесомости, самолет вначале набирал скорость при пикировании, а затем совершал полет по параболической траектории; точнее говоря, эта траектория была эллиптической, но при столь малых расстояниях разница между обеими траекториями неощутима. При полете по восходящей ветви этой траектории, когда самолет набирал высоту, двигатель работал на полную мощность, а на нисходящей ветви, при снижении самолета — на уменьшенной мощности, равной примерно трем четвертям от максимальной. Летчик, управлявший самолетом, вел его так, чтобы акселерометр, установленный в кабине, показывал нуль. Это и значило, что на самолете установилось состояние невесомости, состояние свободного падения под действием силы тяжести — остальные силы (сила тяги двигателя и силы воздействия воздуха на самолет) при этом уравновешивались. Такое состояние длилось примерно 40 секунд. За это время проводились различные исследования, связанные с невесомостью, причем осуществлялась автоматическая киносъемка. Предметы «плавали» в воздухе в кабине, жидкость не выливалась из сосуда и т. д. Пассажир самолета за это же время подвергался ряду испытаний, в частности должен был попасть карандашом в центр нарисованного квадрата и др.