Центр подготовки космонавтов. — Планирование подготовки. — Начало подготовки. — Спортивная подготовка. — Летная и парашютная подготовка. — Невесомость на самолетных «горках». — Центрифуга. — Морские тренировки. — Тренировки на выживание. — Вестибулярные тренировки. — «Сурда» и другие испытания. — Планетарий. — Английский язык. — Государственный экзамен. — Группы. — Экипаж. — Дублеры. — Космические туристы. — Экипажная подготовка. — Скафандры, и ложемент. — Гидроневесомость
Центр подготовки космонавтов
Подготовка первых космонавтов началась 14 марта 1960 года. Тогда было отобрано 20 кандидатов, которым предстояло стать первооткрывателями космических путей. Не каждый из первой двадцатки смог отправиться в космос, но, безусловно, все были достойны этого. Даже те, кто выбыл из отряда по состоянию здоровья или другим причинам, навсегда остались верны космонавтике. Кстати, ни один из кандидатов за всю историю первого набора не покинул отряд по собственному желанию. Им даже в голову это не приходило. Тренировали их там же, где и теперь учат этой профессии, — в Центре подготовки космонавтов в Звездном городке.
Центр подготовки космонавтов был создан в 1960 году, а имя первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина он носит с 1968 года, после его трагической гибели. Как можно догадаться по названию, это место, где космонавты готовятся к полету. Именно здесь проходят тренировки, учеба, медицинские обследования. Центр включает в себя несколько зданий, каждое из которых предназначено для какого-то этапа подготовки.
Здесь есть научные лаборатории, тренажеры, учебные классы. Кстати, многие методики подготовки космонавтов, созданные еще во времена Гагарина, сохранились по сей день. Большую часть тренировок и упражнений, которые разработали в те годы, используют при подготовке современных космонавтов. Это значит, что они во многом проходят тот же путь, что и «пионеры» профессии.
В то же время пилотируемая космонавтика развивается очень быстро, появляется новая космическая техника, более сложная и многофункциональная. От уровня профессиональной подготовки космонавтов зависит качество ее эксплуатации.
Сейчас люди многое узнали о космосе, на орбите побывало чуть более полутысячи человек (заметьте, за большой срок, за полвека, то есть в среднем по десять человек в год на весь мир — не так уж много), ракеты стали надежнее, даже требования по отбору немного снизили. А в 1960-х все делалось впервые. Программу подготовки отряда номер один разрабатывали долго. Космонавты уже приступили к тренировкам, а план их занятий всё еще доделывали и переделывали, дополняли. И в конце концов создали универсальную систему, которая и сегодня, как мы уже говорили, лежит в основе подготовки.
Подготовка космонавта отличается, например, от подготовки шофера или летчика. Тех после теоретических занятий и тренажеров можно посадить в настоящий автомобиль или самолет и продолжить подготовку в реальных условиях. А космонавт отправляется в свой первый космический полет прямо с тренажера и без инструктора. Именно такой подготовкой и занимаются в Центре подготовки космонавтов. ЦПК уникален, он является одной из лучших баз в мире для подготовки человека к полету в космос.
Начальниками Центра подготовки космонавтов были генерал-майор медицинской службы Е. А. Карпов, дважды Герой Советского Союза генерал-полковник авиации М. П. Одинцов, Герой Советского Союза генерал-майор авиации Н. Ф. Кузнецов, дважды Герой Советского Союза, генерал-лейтенант авиации, летчик-космонавт СССР Г. Т. Береговой, дважды Герой Советского Союза, генерал-лейтенант авиации, летчик-космонавт СССР В. А. Шаталов, дважды Герой Советского Союза, генерал-полковник авиации, летчик-космонавт СССР П. И. Климук, Герой России, генерал-майор авиации, летчик-космонавт России В. В. Циблиев, Герой Советского Союза, Герой России, летчик-космонавт СССР С. К. Крикалев.
Планирование подготовки
Жизнь космонавта с момента прихода на подготовку подчинена строгому расписанию. В конце недели, в пятницу, он получает расписание на следующую неделю, где его время распланировано по минутам. Но чтобы такое расписание могло появляться еженедельно, а космонавт и экипаж успели полностью завершить подготовку «к часу X» — к экзаменам ли, к старту ли, — многие люди, работающие в отделе планирования, обязаны заранее, за год или два представить весь необходимый объем работы для данного космонавта и распределить необходимые занятия и тренировки по дням. Для этого составляются долгосрочные программа и план-график всей подготовки, а также планы-графики на тренировочную сессию и текущие. Текущий план-график почасового планирования занятий, тренировок и испытаний является основой недельного расписания космонавта.
Фактически космонавт начинает «марафонский бег» к своему старту и не имеет права остановиться, например, съездить на недельку поваляться на пляже и со свежими силами возвратиться к тренировкам. Надо сжать зубы и настраиваться на длительную, очень длительную работу, поддерживая свое здоровье и физическую форму.
Расписание во многом построено из возможностей инструкторов, которым приходится готовить сразу несколько экипажей, и графика занятости тренажеров. Поэтому космонавту в течение дня приходится переключаться на совершенно разнородные виды деятельности. Это оказывается очень важным для подготовки к работе в космосе, потому что там он перейдет к образу жизни, где все перемешано.
День за днем жизнь и работа космонавта фиксируются в документах, которые хранятся в его личном деле. Сначала туда попадает учетный документ под названием «Итоги выполнения программы общекосмической подготовки». Затем, после подготовки в группе, — «Итоги подготовки космонавта». И наконец — «Итоги подготовки экипажа к космическому полету». Кроме того, там же оказываются и протоколы сдачи экзаменов и зачетов по отдельным дисциплинам и системам. В них зафиксированы вопросы, которые были заданы космонавту, и его ответы, а также рекомендации комиссии — еще раз проработать ту или иную тему, на что обратить внимание и т. п.
Иногда говорят: «Это делается для прокурора». Мол, если что случится, поднимем протоколы и подтвердим, что космонавт хорошо знал, что надо делать. Конечно, это идет от неизбывного желания начальников и чиновников списывать все неудачи на пресловутый «человеческий фактор» (презумпция огреха космонавта: «Ты виноват уж потому, что сел в корабль»). Но всё же главное — при подготовке и назначении в экипажи для последующих полетов сведения из личного дела космонавта о том, как он сдавал экзамены, хорошо показывают его сильные и слабые стороны.
Начало подготовки
Что сегодня значит — подготовить космонавта? Первое, что представляют себе люди, — космонавты крутятся на центрифугах, прыгают с парашютом, наращивают мышцы в спортзале… Это правда, подготовить организм космонавта к воздействию факторов космического полета очень важно. Но, кроме этого, космонавта требуется научить выполнению штатных операций по управлению космическим кораблем и орбитальным комплексом, а также эксплуатации их бортовых систем (заметим, что их очень много). Сверх этого космонавта следует научить проведению испытаний космической техники и научных исследований в космосе. И более того, космонавта надо научить справляться с нештатными ситуациями в космосе. Не забудем также компьютеры, основы космического права, английский язык, особенности различных культур — США, Канады, Японии, различных стран Европы.
Первый этап подготовки называется общекосмической подготовкой (ОКП). Этот этап был введен в 1981 году. Все зачисленные в отряд космонавтов назначаются на должности, которые называются «кандидат в космонавты-испытатели» или «кандидат в космонавты-исследователи». Они пока только кандидаты в космонавты. Занятия с ними проходят по общей программе. Задача ОКП — дать кандидатам основы профессиональных знаний. Слушатели изучают теорию космических полетов, основы конструкции корабля и модулей космической станции, принципы работы систем управления движением, устройство многочисленных систем орбитального комплекса, космическую навигацию, проходят теоретическую подготовку к выполнению научных экспериментов, медико-биологическую подготовку и многое другое.
Кандидаты в космонавты выполняют тренировочные полеты на самолетах и прыжки с парашютом, приобретают теоретические знания и первоначальные практические навыки по работе в космических скафандрах, в том числе по внекорабельной деятельности, вырабатывают практические навыки по действию в случае нештатной посадки, в том числе и в экстремальных условиях — на море, в пустыне или в горах. Продолжительность ОКП — полтора-два года. Общекосмическую подготовку кандидаты в космонавты проходят только один раз, на последующие этапы подготовки космонавты могут возвращаться неоднократно.
Спортивная подготовка
Спортивная подготовка сопровождает космонавта всю жизнь — и до полета в космос, и во время него, и после. Как мы помним, отбирают в космонавты людей с очень хорошим состоянием здоровья. Но уровень физической подготовленности у них все же разный. Далеко не все из них мастера спорта, хотя есть и такие. Случается, не все умеют плавать. У кого-то силовые показатели не ахти. Всех их подтягивают до приличного уровня во время ОКП.
Физическая подготовка космонавтов — не только залог успешного выполнения полета, но и обязательное условие долголетней профессиональной деятельности. В Центре подготовки космонавтов — прекрасный спортивный комплекс. Именно в нем занимаются спортом космонавты и других отрядов, например РКК «Энергия», иностранные астронавты. Опыт подготовки первых космонавтов, научные спортивно-медицинские исследования позволили сформировать комплекс подготовки, необходимый для того, чтобы космонавт мог успешно стартовать, выполнить программу полета и вернуться на Землю.
Спортивная подготовка космонавтов подразделяется на общефизическую и специальную физическую подготовку.
Задача общефизической подготовки обычная, как и для всех — закаливание, укрепление здоровья, развитие выносливости, силы, быстроты, ловкости, повышение функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем и т. д.
Специальная физическая подготовка направлена на повышение устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов космического полета — перегрузок, невесомости, вестибулярных раздражений. Она вырабатывает быстроту реакции, улучшает пространственную ориентировку и мышечную координацию, совершенствует внимание и другие необходимые качества. Кроме того, происходит знакомство с бортовыми средствами физподготовки, разучиваются полетные комплексы упражнений.
Занятия проводятся по расписанию, два-три раза в неделю по два часа и включают в разных сочетаниях все виды тренировок; гимнастику, легкую атлетику, упражнения на силовых тренажерах и снарядах (велотренажер, гимнастическое колесо, бегущая дорожка), спортивные игры (конечно, футбол, который космонавты очень любят, теннис, баскетбол, бадминтон), зимой — бег на лыжах, круглый год — плавание.
В течение двух лет ОКП кандидат в космонавты должен сдать зачеты по более чем двадцати упражнениям. Для получения отличной оценки надо, например, пробежать три километра за 12 минут 20 секунд, проплыть 800 метров за 19 минут, подтянуться на перекладине 14 раз, удержать угол в упоре 25 секунд, проплыть 100 метров за 1 минуту 40 секунд, а также пронырнуть 25-метровый бассейн. Многие космонавты с лихвой перекрывают эти показатели.
Некоторые нормативные требования по физической подготовке кандидатов в космонавты и космонавтов:
Как видим, из космонавтов не готовят олимпийских чемпионов, да это было бы и вредно: спорт предельных нагрузок не столько укрепит, сколько может подорвать здоровье космонавта. Но в целом уровень подготовленности довольно приличный.
Особое внимание уделяется уровню физической работоспособности. Проверяют его так; надо пять минут открутить на велоэргометре со сравнительно небольшой нагрузкой, затем три минуты отдых, и еще пять минут с максимальной нагрузкой. Постоянно замеряются пульс и давление. По специальной формуле вычисляется работоспособность — проделанная работа в определенное время. Отличной оценкой считается 1300 кг/мин.
Важно также выработать устойчивость организма к неблагоприятным факторам космического полета, что достигается выполнением упражнений на специальных снарядах — батут, гимнастическое колесо, бегущая дорожка, прыжки в воду, акробатика, а также педалирование на велоэргометре с вращающейся платформой.
Подход к работе с каждым космонавтом — индивидуальный. Для каждого из них составляется ежеквартальный план-график подготовки, а также план на каждое занятие. Результаты спортивной подготовки внимательно изучаются врачами во время прохождения космонавтами медкомиссий. К космическому полету допускается космонавт с оценкой по физподготовке не ниже «хорошо».
Спорт прочно входит в повседневную жизнь каждого космонавта. До спортивного комплекса идти пять минут от любого учебного корпуса. Часто обеденный перерыв, на который отводится час, делят следующим образом: пять минут дойти до бассейна, двадцать минут плавать, пять минут принять душ и одеться, пять минут до столовой, двадцать минут на обед, и еще через пять минут приходишь на занятия со свежими силами и положительными эмоциями.
Не забывают спорт и ветераны-космонавты, они постоянно приходят в бассейн, на корт или в спортзал.
Летная и парашютная подготовка
Важнейшей частью подготовки всегда были прыжки с парашютом и полеты на самолетах. Космонавт обязательно проходит летную подготовку. Так он сможет ощутить, что такое перегрузки и как с ними справляться, научится управлять сложной техникой, быстро принимать решения.
Летная подготовка проходит на самолетах Л-39. Летчики летают с удовольствием, а гражданским космонавтам много не позволяется. Необходимо сдать зачет по самолету, двигателю, радиоэлектронному оборудованию, приборам. Освоить инструкцию по аварийному покиданию самолета. В радиопереговорах участвовать нельзя, только слушать. Задания простые: горизонтальный полет, небольшие виражи, коробочка. При этом надо следить одновременно за многими пилотажными приборами, за высотой, скоростью. Считается, что если освоил еще взлет и посадку, то в жизни это может пригодиться. А фигуры высшего пилотажа — ни к чему.
Цель специальной парашютной подготовки — выработать умение действовать в условиях реального риска и ограниченного времени. Для начала нужно научиться вести репортаж во время прыжка. Потом задания становятся более сложными — решение различных задач и тестов в свободном полете. Выполнение всех заданий наговаривается на магнитофон.
Поначалу бывает и так. «Я — космонавт Иванов. Сегодня… Мать твою… Какое же сегодня число? Да, 15-е, нет — 16 июля 1998 года. Вот ведь (нецензурно) забыл. Выполняю первый прыжок рабочей смены, двадцать второй в целом. Вертолет Ми-8. Парашютная система… Какой же (нецензурно) парашют?.. Ну да, ПО-17. Задание на прыжок; свободное падение с задержкой 30 секунд. Решение задачи: к моему возрасту… Ах, ты (нецензурно) сколько же мне лет?.. 29. Нет, 28 полных… Прибавить сегодняшнее число. 16-е? (нецензурно). 15-е? Все-таки 16-е! 28+16 сколько будет? 54! Да что я (нецензурно) арифметику забыл? Конечно (нецензурно), 44. Разделить пополам. 21 — очко! Нет, нет (нецензурно) 22». Далее раздается еще одна нецензурная фраза, означающая приземление. Затем на пленке магнитофона — молчание несколько секунд, за время которых кандидат в космонавты соображает, что расшифровку записи делают милые девушки. И тогда звучит заключительное слово репортажа: «Извините!»
Впрочем, за несколько лет подготовки все космонавты осваивают парашютные прыжки настолько, что могут и задачи решать, и репортаж свободно вести, и даже попробовать немного воздушной акробатики.
У космонавта Георгия Михайловича Гречко как-то спросили: «А нужна ли сегодня космонавту парашютная подготовка?» Он ответил: «Обязательно нужна. Очень полезная вещь. Вот я прыгнул, сломал ногу, пока лежал в больнице, диссертацию написал».
Шутка, конечно.
Невесомость на самолетных «горках»
Невесомость (правда, на короткое время) можно испытать на самолетных «горках». Почему и как это возможно?
У каждого предмета на Земле есть вес. Зададимся вопросом: что есть вес и что такое невесомость?
Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием гравитационного поля Земли, называют силой тяжести. Силу, с которой вследствие притяжения к Земле тело действует на свою опору или подвес, называют весом тела. Человеческий организм воспринимает такую силу как ощущение «весомости». Если тела движутся только под действием силы тяжести (то есть свободно падают), они находятся в состоянии невесомости. Исчезновение веса не означает исчезновения гравитационного притяжения, как иногда думают.
На Земле (точнее, в воздухе) для подготовки космонавтов создают кратковременное состояние невесомости (до 30 секунд) при полетах самолета, «летающей лаборатории», по параболической (точнее говоря, по баллистической, то есть такой, по которой летел бы самолет под воздействием одной лишь силы земного притяжения; эта траектория является параболой лишь при небольших скоростях движения; а для космического корабля это эллипс, окружность или гипербола) траектории. Состояние невесомости можно ощутить в начальный момент свободного падения в атмосфере, когда сопротивление воздуха еще невелико. С некоторой натяжкой можно сказать, что невесомость в течение короткого времени космонавты испытывают во время парашютных прыжков.
Самолет, забрав группу космонавтов и инструкторов, поднимается достаточно высоко, на десять тысяч метров. Он как бы взбирается на вершину невидимой горки и, достигнув высшей ее точки, начинает падать. И тогда все находящиеся внутри самолета начинают испытывать невесомость. Но вот самолет приближается к высоте две тысячи метров. Летчики включают двигатели и переводят самолет в набор высоты. Начинается новая горка. И так десять раз. Затем самолет садится для дозаправки и вновь взмывает в небо. За стандартную тренировку космонавт проходит два раза по десять «горок». Некоторых начинает тошнить уже на первых из них.
Цель полетов на невесомость — отработка двигательной деятельности и ориентации тела в безопорном пространстве.
Время безопасного свободного падения самолета всего 30 секунд. Космонавт должен за этот короткий промежуток времени выполнить какое-то задание — сначала простое, например, перелететь из одного конца самолета в другой, а затем и посложнее — скажем, надеть на себя скафандр. Когда вы надеваете дома спортивный костюм, то стоите на полу или сидите на стуле, то есть опираетесь на что-то (пол, стул). А в невесомости опираться не на что. Фактически человек оказывается в безопорном пространстве. Начинающий космонавт просто плавает в воздухе, и каждое его движение поначалу приводит не совсем к тому результату, который он ожидает, привыкнув к земным условиям, к силе тяжести. Координация движений изменяется. Именно поэтому тем, кто готовится к работе на космических орбитах, надо учиться жить и работать в невесомости. Однако 20 раз по 30 секунд составляют 600 секунд, то есть 10 минут невесомости, причем невесомости прерывной. В реальности, чтобы не получить травму, когда невесомость переходит в перегрузку, необходимо зафиксироваться на полу, на мате. На это требуется время. Поэтому тренировка продолжается на каждой «горке» только 25 секунд. Следовательно, за одну тренировку космонавт набирает всего 8 минут 20 секунд невесомости. Разумеется, научиться надевать скафандр за это время можно, но по-настоящему понять, примет ли тебя невесомость, получится только в реальном космическом полете.
Центрифуга
Про центрифугу все слышали. Космонавт забирается в кабину, которую раскручивают так, что возникает перегрузка. Значение перегрузки показывает, во сколько раз увеличился вес тела при том или ином ускорении по сравнению с обычной земной гравитацией.
Если вы весите 80 килограммов, то в центрифуге при троекратной перегрузке вы будете весить уже 240 килограммов, при пятикратной — 400, а при восьмикратной — 640 килограммов! Один из космонавтов так описал ощущения от перегрузок чувствуешь себя, словно по тебе пробежал слон.
Когда центрифуга начинает раскручиваться, сначала появляется ощущение тяжести во всем теле, трудно поднять руку или сделать другое движение. Потом вообще никакое движение сделать становится невозможно. Возникает боль в мышцах спины и шеи. Сдавливает грудь так, что сложно дышать. Космонавтов даже специально учат «дышать животом».
Перегрузка — это очень напряженное состояние тела, иногда даже с его деформациями. Например, при большой перегрузке мягкие ткани лица оттягивает вниз, как будто к ним подвесили гирю.
Космонавт по-разному может реагировать на перегрузки при тренировках на центрифуге. Все зависит от величины перегрузки, от того, как долго она действует, как направлено ускорение по отношению к основным кровеносным сосудам, и даже от того, выспался ли, гулял ли на воздухе или сидел дома. Пульс увеличивается до 130,150 или даже 180 ударов в минуту. Может ослабнуть зрение, глаза застилает серая пелена, некоторые теряют сознание. После тренировки на теле иногда появляются красные точки — это лопаются маленькие кровеносные сосудики.
Лицо космонавта на перегрузках снимают на камеру. После перегрузки 8 g предлагают взять домой фильм. Зачем? Ведь не эстетическое зрелище. «Да все же возьмите, чтобы жена знала, как хлеб космонавта зарабатывается».
Морские тренировки
Одними из самых трудных считаются морские тренировки, потому что требуют они колоссальных физических затрат. Отрабатываются действия экипажа на случай приводнения, проще говоря, если спускаемый аппарат упадет в море или океан. Цель — отработать выход из спускаемого аппарата в случае нештатной посадки на воду (штатное приземление осуществляется на сушу).
Спускаемый аппарат космического корабля — почти реальный, но без начинки, то есть более свободный, чем настоящий. Наибольший диаметр — 2,2 метра. Полный объем — 4 кубических метра, свободный объем по воздуху, то есть то, что остается трем космонавтам в скафандре, — 3 кубических метра. «По воздуху» — значит, что считаются все закоулочки и укромные места. Реальный объем еще меньше.
Проходят морские тренировки так Капсулу спускают с корабля на воду. В нее сажают учебный экипаж из трех космонавтов. Представьте себе небольшой комод или ящик длиной, шириной и высотой по полтора метра. В нем сидят три человека в зашнурованных скафандрах. А сам «комод» болтается на морских волнах. В условиях качки (а если море слишком спокойное, несколько человек снаружи дополнительно раскачивают спускаемый аппарат) за строго определенное время экипажу предстоит сделать следующее:
снять скафандры;
отшнуровать от стенок спускаемого аппарата укладки (свертки) с теплой одеждой, водонепроницаемыми костюмами и носимым аварийным запасом; надеть теплые костюмы; сверху надеть водонепроницаемый костюм; каждому взять по одной упаковке носимого аварийного запаса;
по очереди покинуть аппарат; собраться вместе в воде;
установить на маленьком плотике радиостанцию, достать сигнальные ракеты, обозначить ими свое местонахождение и затем выйти на связь;
продержаться на воде некоторое время, пока не подоспеют спасатели.
Спускаемый аппарат болтает на волнах, и вестибулярный аппарат начинает возмущаться, начинается морская болезнь.
Попробуйте проделать даже что-то одно, например, переодеться из обычного костюма в домашнюю одежду, и вы поймете, что такие номера показывают разве что в цирке.
На тренировках в ЦПК в тренажере сделан специальный нештатный выход из спускаемого аппарата. Там сначала выходит командир, сидящий в центральном кресле, а затем остальные члены экипажа. В реальной ситуации приходится покидать аппарат через люк сверху. Все это оказывается возможным только в том случае, если члены экипажа помогают друг другу в каждом движении.
Проверялась и срочная эвакуация экипажа прямо в скафандрах в штормовое море. Покинуть спускаемый аппарат требовалось не более чем за 42 секунды, потому что считалось, что после этого аппарат начнет тонуть. Мужские и смешанные экипажи укладывались в норматив, женский экипаж — нет. Это было проверено не один раз. Вот почему полет женского экипажа не состоялся.
Тренировки на выживание
Если космический аппарат приземлится в пустыне, в горах, в тайге или в тундре? Если рядом не окажется людей, а спасатели не смогут быстро добраться до космонавтов? Что делать? Надо заранее научиться выживать в сложных условиях. Проходят «тренировки на выживание» уже не в Центре подготовки космонавтов, а «на природе». Например, высаживают экипаж где-нибудь в лесу. При этом у него с собой есть только то, что будет в реальном полете: укладки (сумки) носимого аварийного запаса с необходимыми вещами. Сюда входят: рация и ракетница, чтобы подавать сигналы о своем местонахождении, аптечка с лекарствами, теплая одежда на случай приземления зимой (а может случиться, что космонавты сядут там, где вечная мерзлота), спички, еда. Вот с этим багажом и отправляют космонавтов выживать. Несколько дней они должны сами помогать себе в тяжелых условиях походной жизни. Во время таких тренировок они учатся разводить костер, строить вигвам, ориентироваться на местности, искать воду. Причем все происходит всерьез, как будто космонавты и в самом деле совершили полет и попали в непростые условия. В истории космонавтики случалось, что спускаемый аппарат приземлялся не там, где его ждали. Пока космонавтов искали, они боролись за свою жизнь, как учили на тренировках.
Прежде тренировки на выживание были много сложнее — в тундре, в пустыне, в горах. Но сегодня это дорого. Да и пустынь в нашей стране не осталось. Поэтому главное в нынешних тренировках на выживание — научиться пользоваться НАЗом — носимым аварийным запасом, построить себе вигвам, провести в нем ночь, уметь развести костер, подать сигналы поисковой службе, вести радиообмен, уметь помочь «травмированному» товарищу и т. п. Для тренировок на выживание стараются выбирать зимнее время, чтобы условия были суровее обычных.
Вестибулярные тренировки
Как проверяют и тренируют вестибулярный аппарат?
У многих дома есть кресла, которые вращаются. Удобно, и не нужно часто вставать. Похожие используют и для тренировок космонавтов. Сидишь на кресле, а оно равномерно вращается, при этом тебе надо попеременно наклонять голову вперед и откидывать назад или делать наклоны головы влево-вправо. Или могут менять направление вращения: сначала в одну сторону, а ты качаешь головой вперед и назад. Потом стоп. И минута отдыха. И направление вращения меняется на противоположное.
Называется кресло — КУК, что расшифровывается как кориолисова ускорения кресло. Тренировки называются Н-КУК (непрерывный) и П-КУК (прерывистый).
Не слишком любят космонавты такие тренировки — упражнения вызывают неприятные ощущения: тошноту, головокружение, слабость. Но зато вестибулярный аппарат привыкает, и в невесомости ему будет уже легче. Чтобы избежать космической болезни, выполняемые движения учат владеть собой и «обманывать» организм. Вот почему тренировки вестибулярного аппарата так важны.
Впрочем, есть космонавты, которым природа дала столь замечательный вестибулярный аппарат, что им никакие вращения нипочем. Когда у Валерия Быковского во время вращения спросили, что он ощущает, ответ был совершенно неожиданным: «Будто я приятно покачиваюсь в море на волнах». Другой космонавт сравнил вестибулярную тренировку с… вальсом!
«Сурда» и другие испытания
К чему еще надо подготовить космонавта? В условиях космического полета в кабине могут изменяться температура, давление, появляться шумы или вдруг наступать полная тишина. Ученые еще в первые годы освоения космоса начали думать: не испугается ли человек таких условий? Поэтому на Земле создали интересные тренажеры, которые помогают кандидатам в космонавты привыкнуть к необычной обстановке. Так возникли термокамера, барокамера и сурдокамера. Это небольшие кабины, внутри помещается два-три человека, часто космонавт находится там в одиночестве. В термокамере — условия как в бане. Там очень жарко. Испытуемому полагается сидеть спокойно и просто-напросто потеть. Так тренируется выносливость на случай значительного повышения температуры в корабле.
В барокамере проверяют, как испытуемый переносит большие перепады давления, например «пикирование» с пяти тысяч, а затем с десяти тысяч метров.
В сурдокамере — на жаргоне «сурда» — тишина и изоляция. Тишина, конечно, не мертвая — шумят вентиляторы, тикают часы, слышны какие-то движения вне камеры. Здесь космонавт проводит несколько дней в полном одиночестве. Правда, сегодня на космических кораблях и станциях тишины совсем нет, даже наоборот, достаточно шумно из-за работающих приборов, гула вентиляторов. Но перед первыми полетами, когда планировали отправлять космонавтов в полет по одному, думали, что человек от тишины и одиночества может потерять рассудок.
Одиночество в космосе может возникнуть только при каких-то нештатных ситуациях. Экипажи сейчас большие, на борту имеется радиосвязь с Землей, можно позвонить домой или друзьям по телефону либо воспользоваться электронной почтой. Но все-таки «камера тишины» входит в программу общекосмической подготовки.
Тренировки в сурдокамере помогают космонавту справляться со страхом остаться одному в бесконечном космическом пространстве. Но они не позволяют космонавту ощутить себя в ином, замкнутом и отдельном мире, как это будет в космосе. Космонавт понимает, что в любой момент, возникни какая угроза его безопасности специалисты придут на помощь. И он знает, что снаружи дежурит врач.
В сурдокамере положено заполнять дневник оператора: дата, позывной, температура, давление, пульс, самочувствие. Можно взять с собой книги. Пить чай, сколько хочешь, а он тонизирует. Рекомендуемые физические упражнения надо делать, но спорт утомляет, лучше беречь силы.
Космонавты навещают, можно записочку передать. Иногда врачи просят что-нибудь самостоятельно измерить, например, давление. Или тест внеплановый попросят пройти, написать сочинение по какому-либо изображению на рисунке или фотографии. Полагается также решать задачи и оценивать их сложность.
Потом начинается режим непрерывной деятельности — три дня и две ночи. Не спать почти трое суток. Во время экзаменов в институте, когда готовились ночами, иногда по 36–40 часов не спали. Это было нетрудно переносить по молодости. Оказывается, можно бодрствовать намного больше.
Один опытный космонавт заметил как-то: «Зачем молодежи эта „сурда“? Они в общежитии живут, вечерами занимаются, ночами не спят — ребенка успокаивают. У них вся жизнь „сурда“!»
Планетарий
В ЦПК есть даже свой планетарий. Он позволяет космонавтам изучать карту звездного неба: около девяти тысяч звезд можно исследовать здесь благодаря специальному экрану, который позволяет представить вид звездного неба на высоте 500 километров над Землей. Фактически это то же самое, что заглянуть за горизонт. Можно увидеть много больше, заглядывая за горизонт. Это полезно и в жизни, не только в космосе.
Английский язык
Российские космонавты обязаны проходить подготовку в Космическом центре имени Л. Джонсона (США), а также в космических центрах Европейского космического агентства, Японии и Канады. Подготовка зарубежных космонавтов производится на этапах ОКП и в составе экипажа. Требования по английскому языку оцениваются по системе изучения языка American Council on the Teaching of Foreign Languages. Всего данная система предусматривает десять уровней знания языка. После общекосмической подготовки космонавт должен знать язык не ниже уровня Intermediat Low (четвертый уровень из десяти снизу), а перед включением в экипаж — не ниже уровня Intermediat High (шестой уровень снизу). Считается, что этот уровень достаточен для работы международного экипажа. Говорящие на этом уровне способны с легкостью и уверенностью поддерживать разговор, принимать решения по несложным ситуациям. Впрочем, ошибки могут быть. После подготовки в экипаже, в том числе в стране носителей языка, уровень, естественно, повышается.
Государственный экзамен
После завершения ОКП кандидаты в космонавты сдают государственный экзамен, принимаемый Межведомственной квалификационной комиссией, в состав которой входят опытные космонавты, преподаватели ЦПК, инженеры и конструкторы РКК «Энергия», специалисты ИМБП и других организаций. Как правило, экзамен принимают в Белом зале ЦПК, там же, где проходят и другие важные события.
Во всем ощущается торжественность. Кандидаты в космонавты, конечно, волнуются. Они готовились к экзамену много недель — объем требуемого от них очень велик В каждом билете четыре вопроса — по теории космического полета и испытаний космической техники, системам космического корабля, самый сложный — по системе управления движением и, наконец, по научным экспериментам в космосе. Разумеется, уровень проникновения в системы корабля начальный — требуется общее понимание принципа работы и основных команд. Нештатные ситуации разбирать пока не требуется, это следующий уровень подготовки. Но и при этом ОКП — по разноплановости изучаемых наук, вперемежку с тренировками, при возможности дополнительных индивидуальных занятий — действительно дает хороший исходный профессиональный уровень знаний. Жизнь показала, что «начальная школа» космонавта не так проста и не всем ее удалось закончить.
Многочасовой «марафон» заканчивается. Наконец экзамен сдан. Один из космонавтов, выйдя в коридор после экзамена, стер пот со лба и произнес знаменитую фразу: «Отбирали по здоровью, а спрашивают как с умного!»
На следующий день Межведомственная квалификационная комиссия присваивает кандидату квалификацию «космонавт-испытатель» или «космонавт-исследователь» и вручает своего рода квалификационный диплом, который по традиции носит название «Удостоверение космонавта». По сути его можно приравнять к институтскому диплому, учитывая количество зачетов и экзаменов, сданных кандидатом в космонавты.
Удостоверения красного цвета размером 16 х 11,5 сантиметра были отпечатаны в 1981 году тиражом 200 экземпляров и введены в действие с 1982 года. На обложке тиснением изображен герб СССР и золотыми буквами надпись: «УДОСТОВЕРЕНИЕ КОСМОНАВТА». Герб СССР также изображен в красном цвете на голубом фоне на левой внутренней стороне документа, а на правой — также красным знак «Летчик-космонавт СССР». На этой же правой стороне указаны номер удостоверения, фамилия, имя, отчество космонавта, период прохождения ОКП, дата решения Межведомственной комиссии и присвоенная квалификация. Подпись председателя комиссии заверена гербовой печатью. 12 февраля 1982 года были выписаны первые 85 удостоверений — всем космонавтам, слетавшим к этому дню в космос, начиная с Ю. А. Гагарина, всем основным и дублирующим экипажам, находящимся на подготовке. Поскольку 200 экземпляров — довольно большой запас, в 1990-х годах эти же удостоверения выдавались уже российским космонавтам (напомним, что в то трудное время даже расходы на печатание новых удостоверений считались роскошью). Сегодня сделаны аналогичные российские удостоверения. По два удостоверения — сначала космонавта-исследователя, а через несколько лет космонавта-испытателя — получили три космонавта: Юрий Михайлович Батурин, Олег Валерьевич Котов и Сергей Николаевич Рязанский.
Теперь дипломированные космонавты назначаются на должности космонавтов-испытателей или космонавтов-исследователей в отряде космонавтов и приступают ко второму этапу подготовки — в группах.
Группы
В группах космонавты углубляют и совершенствуют полученные на ОКП знания по конструкции космической техники и бортовым системам, учатся работать с бортовой документацией, знакомятся с принципами построения программ космического полета и, самое главное, начинают практически работать на тренажерах. Они также продолжают летную и парашютную подготовку, тренировки по выживанию.
На этапе подготовки в составе группы, который может длиться и год, и два, а может и больше, главная задача физической подготовки — сохранить и поддержать уровень, достигнутый на ОКП.
Важная часть подготовки — работа с бортовой документацией. Она насыщена аббревиатурами, их буквально тысячи. Даже курсы, которые приходится изучать и сдавать, имеют такие же короткие буквенные названия: СУД (система управления движением), СУБК (система управления бортовым комплексом), СУС (система управления спуском), ССВП (система стыковки и внутреннего перехода), ВИН (визуально-инструментальные наблюдения) и т. д. и т. п.
Постепенно у космонавтов вырабатывается свой птичий язык, непонятный непосвященному. Например, фраза: «Запитай ПСМ в ПГО АЗСом на ППС-10», сказанная космонавтом космонавту на орбитальном комплексе «Мир», в переводе на русский язык означает: «Подай питание на пульт сигнализации модуля в приборно-грузовом отсеке, для чего включи автомат защиты сети на десятом пульте питания систем». Или реплика в космическом корабле: «Есть ГСО-3, ТК в ЛСК». Она воспринимается с воодушевлением, ибо означает: «Наличие признака „Готовность системы ориентации-3“ свидетельствует о поддержании ориентации транспортного корабля в лучевой системе координат». Типичная команда: «Контролируй ОСК-Р на ВСК» легко понимается бортинженером: «Контролируй построение орбитальной системы координат с курсовым углом 0–180 градусов (на разгон) на визирной системе космонавта».
Подобный язык оправдан, поскольку, во-первых, он соответствует бортдокументации, а во-вторых, экономит время, что в условиях космического полета очень важно. Поскольку сейчас в космосе работают международные экипажи, пришлось проделать гигантскую работу для того, чтобы найти точное соответствие названий всех систем в английском языке и составить такой же длинный перечень английских аббревиатур. С тех пор «птичий» рабочий язык космонавтов стал вдвое сложнее.
Начиная пользоваться таким сленгом еще на подготовке, за несколько лет космонавт настолько осваивает его, что уже не замечает, как разговаривает аббревиатурами, скажем, с журналистами. Обычно они внимательно всё записывают, но вот во что превращают в публикации — один Бог знает.
Аббревиатуры используются везде — в бортдокументации, в различных планах, в расписании занятий, даже фамилии свои космонавты привыкают видеть в расписании в виде сокращения до трех букв. Это отражено в иллюстрациях, и автор заранее просит прощения у читателей за то, что не будет в подписях расшифровывать все аббревиатуры — это практически невозможно в книге нашего жанра.
Завершив групповой этап подготовки, космонавты сдают экзамены по всем изучаемым предметам. Всего, чтобы до дойти до старта в космос, надо сдать около ста экзаменов. Это даже больше, чем в институте.
По результатам экзаменов и практических занятий формируют экипажи, конечно, с учетом психологической совместимости. Экипажи набирают для конкретного космического полета по определенной программе не менее чем за полтора года до старта. Утверждает экипаж Межведомственная комиссия по отбору космонавтов.
Экипаж
Экипажная подготовка — вершина долгого подъема космонавтов к заветной цели.
Что такое экипаж? Это коллектив, единое целое, это друзья и товарищи, которые всегда готовы друг другу помочь. Так и с экипажем космического корабля. Экипажи есть в авиации, на морских судах. Это люди, которые живут и работают в особых условиях — далеко от других: в море, в небе, в космосе. Космонавты и подводники проводят в экспедициях по полгода. Пилоты совершают рейсы в течение многих часов.
Экипаж — ключевое понятие для тех, кто хочет лететь в космос. Это не просто два или три специалиста, которым придется вместе выполнять трудную и опасную работу. Они должны думать как один человек, действовать слаженно и синхронно, подстраховывать и помогать друг другу, понимать товарища с полуслова, иногда легкого движения или мимики.
Если на разборах тренировок они обвиняют в ошибках друг друга, если не подскажут, когда другой что-то забыл или сбился, им никогда не стать экипажем, а значит, не полететь в космос.
Есть тренировки, которые невозможно пройти без товарищей по экипажу. Например, на море.
Как формируется экипаж. Из прошедших подготовку в группах отбирают троих человек — тех, кому предстоит уйти в космическую экспедицию в ближайшее время. Состав экипажа строго определен: каждый человек занимает в нем определенное место, выполняет свою работу, а все вместе они решают одну общую задачу выполнения программы полета.
Каждый член экипажа имеет свою полетную должность. Кто-то из них становится командиром экипажа. Это очень трудоемкая должность. Командиру подчиняются все остальные члены экипажа, он отвечает за подготовку своего экипажа и выполнение программы полета. Командир ответствен за все происходящее, и экипаж должен беспрекословно слушаться его.
Кого же назначают командиром экипажа? Безусловно он должен иметь авторитет, обладать лидерскими качествами, активностью поведения, сильной волей, способностью быстро принимать решения в критических ситуациях, готовностью рискнуть в необходимых случаях и взять ответственность на себя. Он должен быть уверен в себе, устойчив в стрессовой ситуации. В космическом полете ему придется анализировать одновременно происходящие события, выделять из них главные, прогнозировать развитие ситуации, отвечать за работу космического корабля или огромной космической станции и решать проблемы, возникающие на борту. Конечно, многие системы космических аппаратов работают в автоматическом режиме, но при необходимости командир должен брать управление кораблем в свои руки. Вот тут придется продемонстрировать все, чему учили на тренировках.
Другой космонавт должен стать бортинженером. Он отвечает за работу бортовых систем: исправляет неполадки и чинит аппаратуру, включает дублирующие системы, если основные вышли из строя, и т. д. Кстати, командир и бортинженер — должности взаимозаменяемые, то есть космонавты владеют одинаковыми знаниями и умениями и могут легко заменить друг друга. Они даже готовятся абсолютно одинаково. Но все же бортинженер должен обладать более широкими теоретическими знаниями и практическими навыками для любых возможных в космическом полете ремонтных и восстановительных работ.
Основными качествами хорошего бортинженера являются наблюдательность (он должен следить сразу за большим количеством индикаторов и сигналов на пульте космонавта), хорошая память (ему надо постоянно помнить всё, что происходит с системами), высокая устойчивость к помехам (шуму, световым вспышкам, тряске), логическое мышление (чтобы вычислить причину того или иного сбоя) и образное мышление (чтобы представить совместную работу разнородных систем корабля). Все это требуется для того, чтобы в нештатных ситуациях, когда совсем нет времени для подробного анализа, быстро выработать предложения для командира. А уж командир примет решение, и экипаж выйдет из нештатной ситуации с честью.
Космонавт-исследователь отвечает за выполнение научной программы, за эксперименты на борту. Его задача — получить новое знание. Поэтому космонавт-исследователь должен владеть методами планирования и проведения современного космического эксперимента, знать и понимать цель проводимых им исследований в космосе. Он должен уметь оценить результаты проведенных им экспериментов и сформулировать свои замечания и предложения по совершенствованию эксперимента. Для этого космонавту-исследователю необходимо обладать такими качествами, как аккуратность, инициативность, самостоятельность мышления, развитое воображение, способность к творческой деятельности.
Иногда состав экипажа бывает такой: командир, бортинженер-1 и бортинженер-2.
Назначают также экипаж космической станции. Один и тот же космонавт может быть командиром корабля и бортинженером станции или наоборот.
Не всегда названия полетных должностей назывались так. Сначала в космос летали поодиночке. Корабль был рассчитан только на одного человека, и называли его «пилот-космонавт». Потом был создан корабль, способный вместить сразу несколько космонавтов. Для этого пришлось решить много сложных задач. Главная проблема — нехватка места в космическом аппарате, ведь он наполнен аппаратурой. Здесь нет ничего лишнего, каждый прибор на своем месте. Как же тогда освободить пространство для людей, если сложно убрать что-то из техники? Может, сделать аппарат больше по размеру? Но тогда он будет слишком тяжелый. Потребуется больше топлива для ракеты, чтобы вывести его на орбиту. Если убрать часть аппаратуры и посадить больше людей — возникает опасность отказа техники. Так в чем же выход? Стали искать лучший вариант: получился корабль для троих. Именно такое количество членов экипажа в то время было наиболее выгодным решением. Вот тогда в космонавтику пришло понятие «экипаж».
В первый космический экипаж в 1964 году вошли Владимир Михайлович Комаров (командир), Константин Петрович Феоктистов (научный сотрудник-космонавт) и Борис Борисович Егоров (врач-космонавт). Первым бортинженером стал в 1969 году Алексей Станиславович Елисеев. С тех пор в составе экипажа были и «инженер-исследователь», и «инженер-испытатель», и «врач-исследователь», но в конце концов закрепилась нынешняя схема.
А в 1978 году был создан первый международный экипаж — на советском космическом корабле в полет отправился Владимир Ремек — гражданин Чехословакии, космонавт-исследователь.
Международные экипажи — очень важное явление в деле освоения космоса. Не все страны имеют космодромы, не каждое государство может создать космическую ракету. Однако это не значит, что другие народы должны оставаться в стороне. Ведь они тоже могут внести свой вклад в космонавтику. Когда люди разных национальностей, говорящие на разных языках, имеющие разный цвет кожи, работают сообща, это укрепляет дружбу между странами, обеспечивает мирное небо над головой и приносит много пользы для развития науки, техники, культуры всего человечества. Недаром орбитальные комплексы носили и носят очень символичные названия — «Мир», Международная космическая станция (МКС), и космонавты стремятся, чтобы названия эти соответствовали действительности. Сегодня на МКС могут прекрасно работать вместе космонавты из России, США, Канады, Японии, стран Европейского космического агентства и других государств.
Дублеры
В первых полетах у каждого космонавта был дублер, у некоторых даже два. Но у экипажа тоже должен быть резерв. Так появились дублирующие экипажи. У каждого члена основного экипажа есть по дублеру. Это также отобранные космонавты, которые проходят точно такую же подготовку, как и основной экипаж, и готовы в любой момент заменить его.
Подготовка космического экипажа — долгий и дорогостоящий процесс. Если что-то случится с кем-то из космонавтов накануне старта (простудится, вывихнет ногу, не дай бог, что похуже), заменят весь экипаж. Ведь экипаж должен быть сработавшимся. Это дается только долгими совместными тренировками. Чаще всего заменяют весь экипаж, но иногда бывает, что и одного космонавта.
Дублеры готовятся по той же программе, что и основной экипаж, в таком же объеме, сдают те же экзамены. А на комплексных экзаменационных тренировках в конце подготовки комиссия оценивает их так же строго. Бывает, что оценки дублеров даже выше, чем у основного экипажа. В послужном списке дублирование обязательно фиксируется и ценится почти так же, как сам полет.
Когда-то давно два экипажа были равными, и только по результатам экзаменационных тренировок определялось, кто основной, а кто дублер. В этом был положительный момент: конкуренция заставляла лучше учиться и тренироваться. Но в психологическом смысле такая система имела большой минус — она ухудшала отношения между экипажами. Поэтому с некоторых пор сразу определяют, какой экипаж — первый, какой — второй. Задача дублеров — подстраховать основной экипаж, их собственный полет — один из следующих.
Дублирующий экипаж ко дню вылета на космодром должен быть полностью готов к космическому полету. Лишь за день до старта Государственная комиссия объявит свое решение: какой из экипажей отправится завтра в полет. Как правило, в космос летит основной экипаж, но бывают случаи, когда на орбиту отправляются и дублеры.
Никто не знает свою судьбу.
В 1971 году готовилась экспедиция на станцию «Салют». Командир — знаменитый Алексей Архипович Леонов, человек, первым вышедший в открытый космос. Бортинженер — Валерий Николаевич Кубасов, тоже уже имевший опыт космического полета. Космонавт-исследователь — Петр Иванович Колодин, он дублировал отправлявшихся в полет космонавтов несколько раз, но в космосе еще не был.
И вот уже на космодроме, за несколько дней до старта медики обнаруживают на рентгене у бортинженера основного экипажа Кубасова небольшое пятнышко в легких. Всё! Основной экипаж был заменен дублирующим: командир — Георгий Тимофеевич Добровольский, бортинженер — Владислав Николаевич Волков, космонавт-исследователь — Виктор Иванович Пацаев. Они прекрасно отработали на космической станции 24 дня.
Космонавты из основного экипажа вернулись с космодрома домой, и пятнышко в легких у бортинженера немедленно исчезло. Оказалось, что это была обычная аллергия, то есть негативная реакция на цветочную пыльцу — в тот сезон желтые тюльпаны на Байконуре особенно разрослись.
А экипаж Волков — Добровольский — Пацаев, завершив работу на «Салюте», погиб при возвращении на Землю. Клапан дыхательной вентиляции, который должен был открыться недалеко от поверхности Земли, сработал на высоте около 100 километров. Произошла мгновенная разгерметизация, потому что воздух через открытый клапан быстро вытек в окружающее пространство. Это был короткий период, когда экипажи летали без скафандров, потому что вероятность разгерметизации космического корабля считалась очень малой. Оказалось, что это не так.
Представляете, каковы были переживания первого экипажа, который не пустили в полет. Вместо них погибли товарищи. А Петру Ивановичу Колодину так и не довелось слетать в космос. Он был в шаге от него, но судьба воспротивилась. Зато подарила ему долгую жизнь и работу в Центре подготовки космонавтов.
Через два года на комплексных экзаменационных тренировках другой основной экипаж получил оценки хуже, чем дублеры. Это произошло потому, что члены основного экипажа ссорились между собой. И в космос улетел дублирующий экипаж.
Космические туристы
XXI век принес в пилотируемую космонавтику новое явление — коммерческие полеты космических туристов. Первым из них был гражданин США Деннис Тито, а первым космическим туроператором оказалась Россия. Сам Тито не любил термин «космический турист», а предпочитал называть себя «космическим путешественником». Пока орбитальные космические туры осуществляет только Россия. Постепенно в российском обиходе закрепился термин «участник космического полета» (УКП), который подразумевает непрофессионального космонавта, заплатившего за свой полет. Участником космического полета помимо туриста может стать и специалист из различных сфер деятельности — учитель, журналист, бизнесмен…
Представляют кандидатуры УКП как космические агентства разных стран, так и частные компании. В их задачу, в частности, входит обязанность убедить комиссию по отбору в том, что их кандидат отвечает требованиям общей и медицинской годности, а также в его языковых возможностях.
Критерий общей годности оказывается здесь особенно важным. Кандидатуру могут отклонить из-за зафиксированных правонарушений, да и просто из-за нечестности, непорядочности, недостойного поведения ранее либо за обман во время собеседования. Причиной отказа обязательно станут употребление наркотиков или финансовое участие в организациях с подмоченной репутацией.
Что же касается медицинских требований, они ниже, чем у профессиональных космонавтов. Есть случаи, когда космического туриста принимали на подготовку после проведения им рекомендованного лечения, включая операции, после которых пройти отбор в профессиональные космонавты невозможно. Большое внимание уделяется антропометрическим данным кандидата. Откажут кандидату, если по его анатомическим данным изготовить для него скафандр или ложемент окажется невозможным.
Кандидат в УКП обязан получить начальную подготовку по русскому языку (около 300 часов), чтобы понимать команды командира и бортинженера. Лишь Деннис Тито, космический путешественник, пройдя минимальную языковую подготовку, отказался от дальнейшего обучения, сказав: «Я уже человек в возрасте, пусть экипаж говорит со мной по-английски». Было ему 59 лет.
С прошедшим отбор участником космического полета заключают контракт, который и будет являться правовой основой будущего полета. Существует «Типовая программа подготовки УКП». Участник космического полета должен знать программу полета, особенности старта, стыковки, расстыковки, спуска и посадки. Он должен уметь пользоваться системой жизнеобеспечения и средствами связи. Большое внимание уделяется спортивным занятиям. В подготовку УКП обязательно включается тренировка на выживание. Поскольку космическими туристами, как правило, хотят стать бизнесмены, которые не могут надолго оставить свой бизнес и приехать в Звездный городок на подготовку, иногда специалисты ЦПК сами выезжают к ним (за их, разумеется, счет) для проведения ознакомительных занятий.
Участники космического полета размещаются только в правом кресле «Союза» и не имеют обязанностей по работе с системами космического корабля, а готовятся лишь по процедурам обеспечения собственной жизнедеятельности к аварийным ситуациям, связанным со срочным покиданием космического аппарата, а также к некоторым операциям, предусмотренным контрактом.
Участник космического полета включается в состав экипажа и обязан подчиняться командиру.
В первом десятилетии XXI века на орбите побывали восемь участников космического полета: Деннис Энтони Тито (США, 2001 год), Марк Ричард Шаттлворд (Южно-Африканская Республика, 2002 год), Грегори Хаммонд Олсен (США, 2005 год), Маркос Понтес (Бразилия, 2006 год), Анюше Ансари (США, 2006 год), Чарлз Симони (США, 2007 и 2009 годы), Шейх Музафар Шукор (Малайзия, 2007 год), Йи Сойон (Республика Корея, 2008 год).
Экипажная подготовка
Итак, экипаж сформирован. Космонавты начинают усиленно готовиться к полету: тренируются, учатся, проводят много времени вместе. Но экипаж — это не только разделение на командира, бортинженера и космонавта-исследователя. Это еще и единое целое, в котором все вместе они действуют как один человек.
Правда, наблюдая, как космонавты общаются между собой на Земле, кажется, что эти улыбчивые люди никогда друга на друга не сердятся, никогда не думают ни про кого плохо и любят друг друга, как настоящие друзья. Однако в действительности у них тоже случаются сложности в общении, они расходятся в точках зрения и обижаются друг на друга… иногда.
Самое главное в общении между людьми — уважение. Космонавты это правило помнят Причем их уважение к другим проявляется во всем. На Международной космической станции работают космонавты из разных стран, а значит, и говорят они на разных языках. У каждой нации своя культура, свои традиции. Обычно все они знают и русский, и английский, и свой родной язык и общаться могут свободно. Но общаются обычно так: американец задает русскому вопрос на русском, а тот отвечает ему на английском. И это не только из уважения — это наиболее надежный способ общения. Говоря на своем родном языке, человек не задумывается, и иногда простейшая для него конструкция совершенно непонятна собеседнику. На чужом языке обычно строятся простые фразы, и вероятность взаимонепонимания резко снижается. В космическом полете это важно.
Основная цель подготовки экипажа — сложить экипаж из людей, которых судьба свела вместе для выполнения космического полета. Космонавты должны в деталях овладеть знаниями по управлению и эксплуатации космического аппарата, на котором предстоит выполнять полет, до автоматизма довести навыки и умение обращения с системами корабля и станции, многократно отработать свои действия в нештатных и аварийных ситуациях, научиться взаимодействовать с главной оперативной группой управления (ГОГУ) Центра управления космическими полетами, освоить весь комплекс работ, предусмотренных программой предстоящего полета, включая методики проведения экспериментов и исследований.
Для каждого экипажа назначаются: инструктор комплексной подготовки экипажа по космическому кораблю;
инструктор комплексной подготовки экипажа по российскому сегменту космической станции;
инструктор по ручным операциям сближения, причаливания и СТЫКОВКИ;
инструктор по внекорабельной деятельности; врач экипажа.
Все они принимают непосредственное участие в сопровождении с Земли деятельности экипажа по выполнению программы полета.
Все кандидатуры согласовываются с экипажем. Особенно важно правильно выбрать врача экипажа — именно он будет знать организм космонавта как никто, а во время космического полета еще и приглядывать за здоровьем членов семьи космонавта. С врачом экипажа можно обсуждать такие медицинские особенности своего организма, о которых никогда не скажешь ни одной комиссии.
Опыт космических полетов свидетельствует о незаменимой роли экипажа в ряде ситуаций для выполнения программы. В самом деле, не все полетные операции возможно автоматизировать, а иногда даже и предусмотреть. Ремонтные работы, безусловно, может выполнить только человек. У американцев сложилась традиция: если какая-то система выходит из строя, прилетает «Шаттл», привозит новую, а испортившуюся увозит на Землю для передачи специалистам. Российский корабль прилетает на станцию на полгода, такого рода транспортные операции невозможны, поэтому космонавты должны стать ремонтниками-универсалами. Ведь в космос не вызовешь электрика или сантехника, туда не пригласишь генерального конструктора. Если что-то сломалось, надо исправлять самому. Космонавты Владимир Александрович Джанибеков и Виктор Петрович Савиных смогли вернуть к жизни космическую станцию «Салют-7», которая полностью вышла из строя в космосе и могла вообще остаться на орбите как бесполезный мусор, но в результате умелых действий экипажа еще послужила людям.
Чтобы там, в космосе, суметь провести ремонтно-восстановительные работы, надо научиться делать это на Земле. Для этого космонавты ездят на производство, на заводы, где производят космическую технику, системы и необходимые в полете приборы. Они также читают технические описания систем и инструкции по обращению с ними. На занятия к космонавтам приходят сотрудники космических предприятий, разработчики систем космических кораблей и станций, чтобы в деталях рассказать про свою работу, ответить на вопросы космонавтов.
Для экипажей орбитальных комплексов предусмотрены сложные задачи как внутри, так и за его бортом. Во время выходов в открытый космос они производят установку новых элементов конструкций, таких как солнечные батареи, монтажные фермы и механизмы, научную аппаратуру, различные датчики и приборы. Экипажи производят осмотр внешней поверхности, снимают и возвращают отработавшие системы и т. п.
Без экипажей невозможно проведение многих экспериментов, изменение программ для многих экспериментальных технологических процессов на борту. Никакой автомат не может сравниться с уникальными способностями человеческих анализаторов, обнаруживающих и распознающих объекты на подстилающей (земной) поверхности, что важно для исследования природных ресурсов и экологического мониторинга. Это трудно переоценить в условиях быстроменяющейся обстановки и при возникновении нештатных ситуаций, когда необходимо быстро принимать решение по имеющейся неполной информации.
Наиболее сложной частью подготовки в группах и в составе экипажа оказываются тренировки на комплексных тренажерах космического корабля и модулях орбитальной станции. Перед тем как оказаться в тренажере, космонавты проходят теоретические занятия, практическую работу с системами космического аппарата, работают под руководством инструктора с бортовой документацией, готовятся к возникновению различных нештатных ситуаций. Только потом экипаж начинает привыкать к комплексному тренажеру, нарабатывать стереотип поведения в космическом аппарате, уверенные навыки и реакции. И наконец, экипаж накапливает летно-космическое умение, начинает видеть «образ» полета, может находить оптимальные решения в непредвиденных ситуациях.
Не приходится забывать и о физической подготовке. Ее объем значительно увеличивается. Тренеры заботливо подводят космонавта к пику физической формы ко дню старта.
Важной частью экипажной подготовки является освоение штатного индивидуального снаряжения космонавта (скафандры, ложемент).
Скафандры и ложемент
Скафандр — это сложное техническое устройство, которое поддерживает, а иногда и спасает жизнь в космическом полете. Скафандры бывают спасательные и выходные.
Спасательный скафандр предназначен для защиты космонавта во время старта и возвращения на Землю. Он используется также во время наиболее ответственных операций в космосе, таких как стыковка. В России используют скафандр, называемый «Сокол».
В первых полетах космонавты постоянно находились в скафандрах. Но когда длительность полетов достигла нескольких дней, космонавты стали отмечать, что столь длительное время находиться в скафандре трудно. Потом было несколько полетов без скафандров, и однажды космонавты погибли из-за разгерметизации. Тогда скафандры стали обязательны, но использовались только на самых ответственных участках полета: старт и выведение корабля на орбиту, стыковка с другим кораблем или орбитальной станцией, а также спуск. С тех пор скафандры постоянно улучшались. Они стали удобнее, прочнее, надежнее.
Спасательный скафандр надевают перед стартом.
Читатель не раз видел по телевизору: космонавты в скафандрах докладывают о готовности к полету и идут к ракете. Шагать в них не очень удобно, потому что предназначены они не для прогулок, а для того, чтобы лежать в специальных креслах (ложементах), подогнув ноги. Но идти в нем придется недолго — только от автобуса до ракеты. В руках у каждого космонавта небольшой ящик, шлангом присоединенный к скафандру. Это переносная вентиляционная установка. В нем есть вентилятор, с помощью которого скафандр проветривается. Зимой воздух можно подогреть, а летом охладить с помощью тающего льда, который предварительно закладывают в установку.
Спасательный скафандр не должен мешать космонавту управлять космическим кораблем. Он мягкий, двухслойный (наружная оболочка очень прочная, а внутренняя обеспечивает герметичность, поскольку сделана из прорезиненного материала). Все застежки — «молнии», шлем — с откидной прозрачной передней частью, а под затылком — мягкая подушечка. На штанинах, впереди, под коленями — карманы, в которые можно положить снятые перчатки скафандра.
На опасных участках полета — при взлете и на спуске — шлем должен быть плотно закрыт, перчатки надеты. Только после выхода на орбиту при нормальном давлении воздуха в кабине космонавтам разрешается снять перчатки и открыть шлем, что позволяет свободно работать.
Спасательные скафандры индивидуальны. Предварительно с космонавта снимается до шестидесяти мерок. Измеряют много неожиданного, что у земных портных не принято, — например положение седьмого шейного позвонка. «Сокол» весит около семи килограммов и выдерживает трехкратное увеличение давления внутри скафандра при наддуве. Срок его годности — четыре года. Стоимость — несколько десятков тысяч долларов США.
На Земле скафандр космонавту помогут надеть, а в космосе ему придется делать это самому. Поэтому космонавта надо научить надевать и снимать скафандр в безопорном пространстве. Делается это в летающей лаборатории при полетах на невесомость. Был случай, когда американский астронавт не прошел такую тренировку и не смог самостоятельно надеть «Сокол» на орбите.
Народная примета: если космонавту делают спасательный скафандр — скоро ему в командировку на орбиту.
Чтобы помочь космонавту безопасно перенести перегрузки при старте в космос, а потом и встречу с родной планетой, используют амортизационное кресло. Оно состоит из ложемента, амортизатора, грузов для балансировки кресла, привязных ремней, кабелей для ведения радиосвязи и передачи медицинских данных о состоянии космонавта. А держит все это металлический каркас. Кресло имеет два положения: при одном амортизатор взведен, то есть готов к работе, второе положение — невзведенное, амортизатор заблокирован. Невзведенное положение кресла предназначено для длительных перегрузок при выведении космического корабля на орбиту. В этом положении космонавту удобно работать с пультом управления кораблем. Взведенное положение необходимо, чтобы помочь космонавту перенести короткие ударные нагрузки при приземлении. Как это происходит, мы еще расскажем. Общая конструкция кресла универсальна, за исключением одного элемента — ложемента.
Что такое ложемент? Обычно в чемоданчике для инструментов — отвертка, стамеска, молоток, напильник — каждый лежит в своем углублении точно по форме инструмента и перепутать их места не получится — в чужое гнездо инструмент не ляжет, а из своего не выпадет. Такое ложе — углубление, имеющее форму уложенного в него предмета, — называется ложементом.
Изготовляют ложемент и для космонавта. Он нужен для равномерного распределения нагрузок по поверхности тела, для того, чтобы обезопасить его при ударе о землю во время приземления. А для этого ложемент должен быть сделан точно по фигуре космонавта. То есть ложемент индивидуален — для каждого космонавта свой, и поменяться ими нельзя.
Изготавливается он по очень простой технологии. Сначала человека одевают в нижнее белье — майку с длинными рукавами и кальсоны — и помещают его в жидкий гипс. Когда гипс затвердевает, он делается твердым словно камень. После того как гипс застынет, человека из него вынимают, остается форма его тела от затылка до ягодиц. В этой гипсовой форме отливают металлическую «ванночку», в которой потом этот космонавт в скафандре будет лежать на спине в космическом корабле. Вот эта «ванночка» и есть ложемент космонавта. Он снабжен прочными ремнями, которыми космонавт накрепко затягивает себя, чтобы перегрузка не сместила и не повредила его тело. Поскольку ложемент сделан точно по фигуре космонавта, а ремнями он крепко притянут к креслу, тело в нем не двигается при встрясках и ударе спускаемого аппарата о землю. Это оберегает человека от ушибов и переломов костей.
Вторая народная примета: если космонавту отлили ложемент, скоро ему в полет.
После того как изготовят спасательный скафандр, космонавт надевает его и размещается в своем индивидуальном ложементе. Ему предстоит неподвижно отсидеть в надутом скафандре в той позе (ноги поджаты к подбородку), которую он займет в космическом корабле, 125 минут. Оболочка скафандра наполняется воздухом под давлением и становится жесткой, как металл. Два часа неподвижно в твердом скафандре пролежать очень трудно. Ноги затекают, необходимо шевелить пальцами ног и, насколько это возможно, напрягать и расслаблять мышцы. Это помогает восстанавливать кровообращение. Был случай, когда один потенциальный космический турист отказался от полета, испытав только часть этой проверки.
Потом, если будут замечания по скафандру и ложементу, производится их более точная подгонка. Следующий этап отсидки — в вакуумной камере. Космонавт должен в реальных условиях убедиться, что его индивидуальный спасательный скафандр надежен.
Все наши космические скафандры созданы на подмосковном предприятии «Звезда». Оно ведет свою историю с 1952 года и занималось сначала скафандрами для летчиков. Потом на предприятии стали делать лучшие в мире катапульты, спасающие жизнь пилотов при авариях. Долгое время главным конструктором и генеральным директором предприятия был выдающийся ученый Гай Ильич Северин. На все скафандры, выпускаемые «Звездой», пришивается эмблема предприятия. Ее можно увидеть по телевизору, когда показывают космонавтов, отправляющихся в космический полет.
Выходной скафандр — не для парадных выходов, а для внекорабельной деятельности (ВнеКД) в открытом космическом пространстве. Он состоит из жесткого алюминиевого корпуса, мягких рукавов и штанин. Поверх надевается защитная оболочка с многослойной теплоизоляцией. Интересно, что в эту оболочку вставлена так называемая радиоткань, которая выполняет роль антенны для связи космонавтов с Землей и друг с другом.
Корпус специалисты называют «кираса». Совсем как в рыцарских доспехах. Кираса — это металлические латы или панцирь, выгнутый по форме груди и спины. (От слова «кираса» происходит название всадника в тяжелой кавалерии — «кирасир».) Сзади в кирасе имеется прямоугольный вырез для входа в скафандр и выхода из него. На корпусе снаружи также помещаются пульт управления, шлем-каска и страховочный фал, сделанный из двух прочнейших капроновых лент. Длина его — один метр, имеет он два карабина, которыми космонавт пристегивает себя к наружным поручням, когда передвигается к нужному месту станции при выходе в открытый космос.
Шлем сделан из того же материала, что и кираса, и составляет с ней единое целое. Обзор космонавту обеспечивает удобный иллюминатор из двух стекол с расстоянием между ними восемь миллиметров да еще и с дополнительным защитным стеклом. От вредного излучения Солнца глаза оберегает подвижный светофильтр. В верхней части шлема сделан дополнительный иллюминатор, чтобы космонавт мог видеть, что делается над головой. К шлему также прикреплены два фонарика, помогающие работать в темноте.
Штанины и рукава скафандра многослойные. Внешний слой, который воспринимает нагрузки от внутреннего избыточного давления, называют силовым. Он сделан из замечательно прочного и легкого материала — лавсана. (Между прочим, лавсан был изобретен полвека назад в нашей стране и расшифровывается как Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук; именно там его создали.) Внутренний слой для надежности сделан двойным — из резины и прорезиненной ткани.
Перчатки скафандра тоже многослойные, а специальные резиновые колпачки на них повышают чувствительность пальцев космонавта во время работы. А вот подошвы ботинок, наоборот, твердые, с двойными кожаными слоями, потому что с помощью ботинок космонавт закрепляет себя на рабочем месте в открытом космосе.
Снаружи на рукавах с помощью эластичной ленты крепятся наручные часы и нарукавные зеркала, благодаря которым космонавт может видеть наружную переднюю часть скафандра.
Чтобы космонавт мог нормально дышать, в скафандр встроены баллоны с кислородом — основной и резервный. Они сделаны из особо прочной стали, а сверху еще усилены оплеткой из стекловолокна.
Вентилятор (есть также и резервный) создает циркуляцию воздуха в скафандре. Поглотительный патрон забирает углекислый газ, выдыхаемый космонавтом. Влагосборник поглощает пот.
Все системы выходного скафандра могут работать без всяких связей со станцией. То есть такой скафандр, по сути, — маленький космический корабль на одного человека. Благодаря ему в открытом космосе можно работать несколько часов без перерыва. Потому-то на Земле он достаточно тяжелый — 112 килограммов.
Что еще интересного есть у «выходного костюма»? Если работы идут около шлюзового отсека (при этом космонавт не уходит далеко от люка), к скафандру подстыковывается электрический фал, и тогда системы скафандра получают электроэнергию от станции. Фактически это то же самое, что протянутый длинный провод из окна дачи для включения, например, электропилы при работе во дворе. Есть два вида электрических фалов — короткий, два с половиной метра, и длинный, двадцать метров.
Выходные скафандры доставляют на космическую станцию и хранят там, на Землю их не возвращают. Из одного отработавшего свое скафандра сделали искусственный спутник поместили в него научную аппаратуру и радиопередатчик а потом запустили в космическое пространство прямо со станции во время очередного выхода в открытый космос.
Спасательные скафандры изготавливаются для каждого космонавта индивидуально, а вот выходные рассчитаны на использование в разных экспедициях. Они стандартные, то есть подходят почти всем, правда их можно регулировать по росту. Сейчас в скафандре могут работать космонавты ростом не ниже 164 и не выше 190 сантиметров.
И еще одна любопытная деталь нашего костюма. На скафандре есть крепления для установки самоспасения космонавта, которая называется «сейфер» (от английского слова «safer» — спасатель). У сейфера есть свои двигатели, включив их, космонавт может отделиться от станции, облететь ее, осмотреть, перевезти какой-то груз и вернуться обратно. А еще сейфер служит средством безопасности. Если вдруг человек отлетит далеко от станции, он сможет возвратиться.
Гидроневесомостъ
Гидроневесомость — один из наиболее эффективных способов моделирования условий работы в открытом космосе. Этот способ основан на помещении объектов космической техники и космонавта в скафандре в гидробассейн и придании им нейтральной плавучести, безразличного равновесия и безопорного состояния. Характерная особенность гидроневесомости связана с тем, что в состоянии нейтральной плавучести сила гравитационного притяжения Земли, действующая на тело человека, уравновешивается выталкивающей силой гидросреды. Гравитационные силы приложены ко всем молекулам тела человека, а выталкивающая сила действует только на его поверхность.
Поэтому в гидросреде сохраняется действие силы массы внутренних органов, и нарушения функций вестибулярного аппарата не происходит. Следовательно, в гидроневесомости не воспроизводятся факторы космического полета, серьезно влияющие на физиологические процессы в организме человека.
Выход в космос — сложное задание, которое выполняет космонавт. Перемещаться в тяжелом скафандре — дело не простое. До настоящего выхода в космос проводится очень много тренировок. Многие из них посвящены тому, чтобы космонавты научились перемещаться в скафандрах в открытом космосе. А ведь их вес больше веса космонавта. Правда, в невесомости этот тяжелый скафандр не будет весить ничего, но все равно, для того чтобы уверенно двигаться в скафандре в космосе, нужно иметь хорошую подготовку.
Для этого предназначена гидролаборатория с бассейном 23-метровой глубины. В нем космонавты отрабатывают выход в открытый космос. В воде с помощью особых грузов можно сделать так, что человек в скафандре не тонет и его не выталкивает на поверхность. Как говорят инструкторы, космонавта «обезвешивают». Тем самым создаются условия, похожие на невесомость. Поэтому их называют «гидроневесомостью».
В бассейн под воду помещают точный макет того или иного модуля космической станции. Космонавт в скафандре погружается в воду и в гидроневесомости отрабатывает задания, которые ему потом придется выполнять в открытом космосе. В настоящем космосе будет страшнее, потому что у бассейна есть дно, и его видно, а космос — черная бездна. К тому же не будет рядом инструкторов и врачей — будет лишь бесконечное пространство. Так что расслабляться нельзя, надо тренироваться и готовиться.
О важности внекорабельной деятельности космонавтов говорить не приходится. Без выхода в открытый космос невозможно вести ремонтные работы, нельзя проводить многие эксперименты, нельзя, наконец, осваивать другие планеты. Поэтому в программу ОКП включена и начальная подготовка к ВнеКД.