«Кедр, Кедр. Я Заря-1». Главный конструктор Сергей Павлович Королёв на связи с первым космонавтом Земли
Сердцу становится всё труднее качать кровь, ухудшается кровоснабжение мозга, наступает кислородное голодание, человек может потерять сознание. Поэтому при старте и торможении в кабине за космонавта работает автоматика.
Учёные рассчитали, как легче всего переносить перегрузки: космонавт в катапультируемом кресле корабля не сидит, а полулежит – угол между его спиной и бедром составляет почти 100°, между бедром и голенью – 117°, а наклон спины – 12°. Такая поза помогает нормальному кровоснабжению мозга при ускорении до 10 g. И даже до непредставимых 25 g – но это лишь на очень короткое время…
Где же находится космос и как до него добраться? Во-первых, нужна скорость! Самая что ни на есть космическая!
Первой космической называется минимальная скорость, при которой тело, движущееся горизонтально над поверхностью планеты, не упадёт на Землю, а будет летать вокруг неё по орбите. Для земных условий эта скорость равна 7,9 км/сек, или 28 000 км/час.
Тело, достигшее примерно 11,2 км/сек – второй космической скорости, – покидает окрестности Земли и становится искусственным спутником Солнца.
Сам космос начинается на высоте 100 километров. Число 100 выбрали не за его красоту и не просто так договорились: мол, давайте-ка будем считать космосом всё, что находится выше ста километров от поверхности Земли. Нет, всё очень научно: 100 километров – это именно та высота, на которой запущенный на круговую орбиту космический аппарат успеет сделать вокруг Земли один оборот. После чего он сойдёт с орбиты и сгорит в атмосфере.
Если корабль взлетит хотя бы на несколько километров ниже, он вообще не сможет сделать ни одного полного витка, чуть полетает и свалится вниз – плотность атмосферы и земное притяжение тут ещё слишком велики, так что сохранить орбитальную скорость в 7,9 км/сек у него не получится. Ну а если мало одного витка, если нужно оставаться в космосе месяцами и годами – тогда будь любезен забраться повыше.
Поэтому современные космические корабли и орбитальные станции летают на высоте больше 250 километров. Туда влиянию атмосферы и притяжению Земли уже не добраться.
Знаешь, почему в какие-то дни Луна кажется близкой, огромной и яркой, а в какие-то – маленькой и тусклой? Да потому, что она вращается вокруг Земли не по кругу, а по эллипсу, то есть по овалу. Точно так же, по овальной орбите, летают вокруг Земли и искусственные спутники, и космические корабли.
Ближайшая к Земле точка этой вытянутой орбиты называется перигеем (в переводе с греческого – «возле Земли»), а самая удалённая – апогеем («от Земли»).
И сама Земля движется подобным образом относительно Солнца, да ещё и вращается вокруг своей оси. Все эти сложности приходится учитывать при запуске корабля, чтобы он сумел выполнить свой полёт и успешно вернулся на Землю. Физика, конечно, сложная наука, но невероятно интересная!
Пока Гагарин преодолевал плотные слои атмосферы, все с напряжением ждали, когда он выйдет на связь. Постой, а как в то время выходили на связь? Ведь ещё не было спутников, Интернета, сотовых сетей? Мы только начали открывать космическое пространство, а телефоны были только стационарные.
В этом тоже проявился гений инженерной мысли. Специально для разговоров Земли с космосом на территории нашей страны по трассе полёта были построены особые контрольно-измерительные пункты. Там устанавливались радиоантенны, которые могли передавать и принимать информацию – но только пока корабль находился в зоне их прямой видимости! А когда он уходил за горизонт, связь пропадала. И чтобы её продлить, в отдалённые районы океана, в нейтральные воды, отправлялись корабли космической связи.
Вторая минута полёта.
Отделение первой ступени ракеты-носителя «Восток»
Первый человек в космосе
Вернёмся к нашему полёту.
Одна за другой от корабля отделялись выработавшие топливо ступени ракеты. Плотные слои атмосферы остались позади. Корабль автоматически сбросил головной обтекатель, и Юрий Гагарин увидел в иллюминаторе Землю. Это и был тот самый великий момент: впервые в истории человек смог увидеть свою планету целиком! Под ним проплывала Сибирь, Гагарин мог разглядеть реки, тайгу, залитые солнцем островки. Позже сам Гагарин рассказал о том, что увидел: «Я буквально был вдавлен в кресло. Как только “Восток” пробил плотные слои атмосферы, увидел Землю. Корабль пролетал над широкой сибирской рекой. Отчётливо были видны островки на ней и освещённые солнцем лесистые берега. Смотрел то в небо, то на Землю. Чётко различались горные хребты, крупные озёра. Видны были даже поля. Самым красивым зрелищем был горизонт – окрашенная всеми цветами радуги полоса, разделяющая Землю в свете солнечных лучей от чёрного неба. Была заметна выпуклость, округлость Земли. Казалось, что вся она опоясана ореолом нежно-голубого цвета, который через бирюзовый, синий и фиолетовый переходит к иссиня-чёрному».
Космонавт вышел на связь: «Самочувствие хорошее. Параметры кабины: давление – единица, влажность – 65 %, температура – 20 °C, давление в отсеке – единица, в системах ориентации – нормальное».
Начался первый в истории орбитальный полёт человека!
Наступила невесомость…
«Переход к этому состоянию произошёл очень плавно. Когда стало исчезать влияние гравитации, я почувствовал себя превосходно. Всё вдруг стало делать легче. И руки, и ноги, и всё тело стали будто совсем не моими. Они ничего не весили. Не сидишь, не лежишь, а как бы висишь в кабине. Все незакреплённые предметы тоже парят, и наблюдаешь их, словно во сне. И планшет, и карандаш, и блокнот… А капли жидкости, пролившиеся из шланга, приняли форму шариков, они свободно перемещались в пространстве и, коснувшись стенки кабины, прилипали к ней, будто роса на цветке… На минуту забыв, где и в каком положении я нахожусь, положил карандаш рядом с собой, и он тут же уплыл от меня. Я не стал ловить его и обо всём увиденном громко говорил, а магнитофон записывал сказанное на узенькую скользящую ленту».
Невесомость – удивительное состояние, недоступное на Земле. Правда, ненадолго избавиться от веса можно не только в космосе – это происходит при подготовке космонавтов, в особом самолёте. Он поднимается в воздух и летит по синусоиде, на пике которой и возникает невесомость. Но всего на 15–30 секунд.
В эти мгновения человек становится лёгким, как воздушный шарик, и может парить в воздухе. Здорово! Да – если это на полминуты. А когда невесомость продолжается дни, недели, месяцы? В наше время в длительных космических полётах, особенно в первые дни, космонавту приходится не так уж весело – его земное тело пытается адаптироваться к новым, странным условиям. Кровь приливает к голове, возникают головная боль и тошнота. Мышцы тела становятся слабыми, поэтому их постоянно приходится поддерживать на тренажёрах. И всё равно после возвращения на Землю космонавтам ещё долго приходится привыкать к своему нормальному весу, писал впоследствии Гагарин в книге «Дорога в космос».
В те времена учёные практически ничего не знали о невесомости. Конечно, в теории она была изучена хорошо, да и во время испытаний на земле космонавты чувствовали себя прекрасно, но признать невесомость безопасной, основываясь на секундных наблюдениях, учёные, разумеется, не могли. Поэтому на всякий случай от неё ждали разных неприятностей.
Особенно учёных беспокоил вопрос: а не повлияет ли длительное пребывание в невесомости на психику космонавта? Вдруг космонавт потеряет рассудок?
Если бы невесомость и правда так действовала, о космосе человечеству пришлось бы забыть навсегда. Или очень надолго – пока наука не научилась бы создавать и поддерживать искусственную гравитацию.
Чтобы обезопасить корабль и самого Гагарина (если он вдруг потеряет контроль над разумом), на переключатели (тумблеры) ручной системы управления был установлен кодовый замок. Если бы отказала корабельная автоматика, то, чтобы взять управление «Востоком» на себя, космонавту пришлось бы этот замок открыть. При этом Гагарин даже кода заранее не знал. Это Королёв придумал: он решил, что шифр будет спрятан в запечатанном конверте. Да и сам конверт Гагарину в руки не дали, а приклеили его к внутренней обшивке рядом с креслом.
То есть, чтобы перейти на ручное управление, Гагарину пришлось бы:
1) вспомнить про существование конверта с кодом;
2) сообразить, куда именно его пристроили;
3) отклеить его от обшивки;
4) открыть конверт;
5) прочитать цифры шифра;
6) вспомнить о существовании пульта переключения на ручное управление;
7) дотянуться до этого пульта;
8) набрать код, ничего при этом не перепутав…
Казалось бы, проще простого. Конечно, если ты в своём уме! К счастью, полёт Гагарина доказал – невесомость до безумия не доводит.
Да, насчёт шифра в конверте. Хочешь узнать, каким он был? Очень простым – 125. И по одной из версий, несколько человек даже поделились с первым космонавтом этим секретным кодом перед стартом.
Что же успел сделать Гагарин за 108 минут полёта? Кстати, это равно двум урокам с переменой – да, именно столько он пробыл в космосе! А успел он очень многое. Во-первых, он поел и попил. Что в этом такого, спросишь ты? Но вспомним, что до него никто ещё в космосе не ел и не пил, и никто не знал, сможет ли человек совершить такие простые, обычные на Земле действия.
А ещё он вёл записи в блокноте. До тех пор пока в невесомости от него не уплыл карандаш. С тех самых пор все предметы в космических кораблях решили надёжно закреплять.
Но самое главное, что сделал Гагарин за те великие 108 минут, – доказал, что человек в космосе может и жить, и работать. И что невесомость – штука вполне переносимая. Ну и ещё он протестировал оборудование корабля, проверил связь с Землёй, убедился в надёжности способа приземления.
Космический корабль «Восток» на орбите