Кого берут в космонавты

КОГО БЕРУТ В КОСМОНАВТЫ («Школьный Вестник» №4 за 2022 год)

История покорения космоса — самый яркий пример торжества человеческого разума над непокорной материей в кратчайший срок. 4 октября 1957 года созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и вышел на орбиту Земли. С того дня прошло всего лишь 65 лет — ничто по меркам истории! Ещё живы люди, которые хорошо помнят времена, когда полёт на Луну считался чем-то из области несбыточной фантастики, а мечтающих отправиться в космос признавали неопасными для общества сумасшедшими.
Мечты о полёте появились у людей очень давно и отразились в сказках, легендах и мифах. Наша Баба Яга преодолевала в летающей ступе любые расстояния и нарушала все законы физики, отталкиваясь метлой от воздуха. Зевс, всемогущий бог древнегреческого Олимпа, нарушил законы природы и естественной эволюции и помог оторваться от земли Геркулесу, подарив ему крылатого коня Пегаса. Персидский юноша Алладин, презрев законы гравитации, катал на ковре-самолёте прекрасную принцессу. История о пионере воздухоплавания Икаре вообще выглядит почти реальным фактом.
В суровые времена Средневековья инквизиция безжалостно боролась с легкомысленными мечтами о полётах по небу. Зато расцветающий науками и искусствами Ренессанс подарил человечеству два гениальных изобретения. Леонардо да Винчи оставил чертежи вертолёта и самолёта, который должен был летать при помощи имитации птичьих крыльев. Построить их на тот момент, конечно, было невозможно.
Два изобретателя дирижабля — Анри Жиффар и Альберто Сантос-Дюмон — всё-таки взяли небо штурмом. Но эти обтянутые тканью и накачанные гелием металлические элипсоиды с двигателем на хвосте были медленными и неповоротливыми. Им на смену пришли другие средства покорения воздуха — самолёты. В 1882 году в небо поднялся самолёт Можайского, а через 20 лет творение братьев Райт. С 1930 года по всему миру началась разработка реактивного двигателя. А в 1975 году уже летали сверхзвуковые пассажирские самолёты.
От мечты подняться в небо до её воплощения прошло несколько тысяч лет. Но человеку неба было мало, его манил загадочный космос, ему хотелось знать, что скрывают бесконечные бездны пространства. Космос постоянно задаёт нам загадки, и большинство из них не имеют никакого ответа. Когда-нибудь они будут разгаданы, потому что ничего абсолютно невозможного нет, есть только то, что невозможно сейчас.
В реальности покорение космоса началось с Константина Эдуардовича Циолковского, создавшего теорию реактивного движения, но по технологиям того времени реализовать её было невозможно. С развитием науки и техники теорию Циолковского превратил в практику выдающийся конструктор и ученый Сергей Павлович Королёв. Про него можно сказать, что он прорубил окно в космос, через которое в него зашёл человек. Это случилось 12 апреля 1961 года. Из кабины корабля «Восток-1» звучит легендарное «Поехали!», и Юрий Гагарин становится первым человеком, прорвавшимся за границы земной атмосферы.
К первому полёту в космос готовились очень долго. Необходимо было точно рассчитать, как поведёт себя корабль в космосе, в какую точку приземлится спускаемый аппарат, как будет чувствовать себя космонавт при взлёте и приземлении, а также в условиях невесомости. После проведения необходимых исследований был сначала запущен корабль с грузом и макетом человека. После этого были проведены опыты по запуску животных, и лишь затем решились на первый полёт человека.
12 апреля 1961 года история человечества разделилась на «до» и «после». Пройдя экстремальную подготовку и выдержав строжайший отбор, Юрий Алексеевич Гагарин первым в истории совершил орбитальный полёт на космическом корабле, после чего совершил мягкую посадку на родную планету в Саратовской области. Моментально он стал известен на весь мир, про него начали слагать легенды, но мало кто знал, через что пришлось пройти Юрию Алексеевичу…
Когда было принято решение о полёте человека в космос, то сразу встал вопрос: представителей каких профессий следует предпочесть? Высказывались разные мнения. Например, врачей, поскольку основной задачей космонавта в первых полётах было исследовать состояние и реакции собственного организма. Или инженеров, принимавших участие в создании космического аппарата: кто лучше знает корабль, чем разработчики?
С.П. Королёв считал, что для такого дела лучше всего подготовлены лётчики, и в первую очередь лётчики реактивной истребительной авиации. Лётчик-истребитель — это и есть требуемый универсал. Он — и пилот, и штурман, и связист, и бортинженер. Немаловажно и то, что он — кадровый военный, а значит, обладает ещё и такими необходимыми для будущего космонавта качествами, как собранность, дисциплинированность, непреклонное стремление к поставленной цели. И добавлял в шутку: «Он и швец, и жнец, и на дуде игрец».
Требования к кандидатам в космонавты, составленные в начале 1959 года, выдвигались суровые: абсолютное здоровье; возраст в районе 30 лет (слишком молодые — горячие и рисковые, те, кто старше, уже не отличаются безупречным здоровьем); рост до 170 см, вес не более 70 кг.
Последний пункт связан с тем, что грузоподъёмность проектируемого корабля «Восток» была ограничена, точно так же было ограничено жизненное пространство внутри капсулы, следовательно, слишком высокий человек мог туда просто не влезть, а внушительный вес привёл бы к перерасходу топлива. Это только на первый взгляд кажется, что космическая ракета может вытащить на орбиту любой груз, в реальности же каждый лишний килограмм теоретически может привести к катастрофе.
Отбор начался весной 1959 года. Заявки на участие в космической программе подали 3 000 кандидатов, но абсолютное большинство из них отсеялось буквально за несколько недель, причём не только из-за физических недостатков или по причине слабой профессиональной подготовки. Обращали внимание и на моральный облик потенциальных космонавтов. Кандидатура Гагарина оказалась идеальной со всех точек зрения, хотя он и проявлял иногда своевольство при принятии важных решений, но лично Королёв видел в этом плюс — в случае экстренной ситуации во время полёта Юрий Алексеевич смог бы найти «нештатный» выход.
В итоге из 3 000 человек отобрали 20. В космос из них слетали всего 12, остальные по разным причинам так на орбиту и не попали. Отряд космонавтов официально сформировали 11 января 1960 года и сразу приступили к жёсткой подготовке будущих космонавтов, а летом того же года выделили 6 самых перспективных кандидатов и стали готовить их более интенсивно с максимальными нагрузками. Ими были: Гагарин, Титов, Николаев, Попович, Варламов (в ходе подготовки сломал позвоночник), Карташов (отчислен из-за разрыва сосудов после упражнений с центрифугой, воспроизводящей космические перегрузки).
Тренировки для Гагарина, как и для всех остальных участников первого отряда космонавтов, включали в себя ежедневные занятия по бегу, силовые упражнения (подтягивания, отжимания и пр.), периодические испытания на центрифуге, а также регулярные полёты на самолетах с воспроизведением невесомости (машина набирает высоту, потом начинает резкое снижение, в результате люди на борту оказываются на несколько минут в настоящей невесомости, получая возможность отрабатывать движения на орбите, а также оценивать свое самочувствие).
С психологической подготовкой было сложнее. Натренировать человека физически можно, а вот заставить его смириться с мыслью, что он может не вернуться домой, а если и вернётся, то может запросто сойти с ума, очень тяжело. Например, никто не мог точно сказать, как поведёт себя психика, когда человек увидит планету со стороны, точно так же оставалось загадкой поведение головного мозга, нервной, сердечно-сосудистой и других систем в условиях невесомости. Воспроизведение отсутствия гравитации в самолёте свои плоды принесло, но до космических условий там было очень далеко как минимум по продолжительности её действия.
И тут сыграла свою роль безрассудная смелость Гагарина. Он, так же, как и Титов, ни на секунду не выразил сомнения в своих силах и успехе предстоящего полёта. Кроме того, он убедил Королёва, что найдёт выход из любой нештатной ситуации, чего бы это ни стоило.
И отдельный пункт — Юрий Алексеевич единственный из всей команды показал кристальную честность. После того, как по указанию руководителя полёта в еду кандидатам подмешали средство, вызывающее головную боль, все остальные скрыли неприятный симптом, а первый космонавт признался в проблеме!
Когда готовили первый отряд космонавтов, ещё слишком мало знали о воздействии условий полёта на организм человека, поэтому медицинские требования при отборе были особенно жёсткими. Первый начальник Центра подготовки космонавтов Е.А. Карпов называл это сверхотбором. После полёта Гагарина технические руководители программы стали выражать сомнение в необходимости столь жёстких требований, и их снижение произошло удивительно быстро. Королёв считал, что «медицина» тормозит развитие программы, и даже допускал выражения типа: «Пора поменьше мучить людей по программе для кроликов».
По мере того как накапливались знания о самочувствии человека в космосе, создавались новые, всё более совершенные пилотируемые аппараты, изменялась система и отбора, и подготовки. Требования к личностным качествам и здоровью не стали, конечно, менее строгими, но от некоторых экстравагантных тестов и чрезмерных нагрузок отказались.
Современная система подготовки отличается от существовавшей в начале так же, как первый корабль «Восток» от МКС. Как теперь становятся космонавтами?
Сейчас любой человек может подать заявление на приём в отряд подготовки космонавтов. Если вы гражданин РФ, вам не больше 35 лет и вы умеете хранить государственные тайны — у вас есть шанс стать космонавтом. Главное — соответствовать установленным требованиям, все они перечислены на сайте Центра подготовки космонавтов.
Сначала, как и при поступлении в вуз, кандидат подаёт заявление на вступление в отряд. После этого он проходит все комиссии, сдаёт вступительные экзамены, о которых, как и о медицинских требованиях и физкультурных нормативах, известно заранее, чтобы претендент мог трезво оценить свои силы.
Но это ещё не всё. Надо, чтобы будущий космонавт вышел ростом и весом, а именно: в положении стоя был не выше 190 см, в положении сидя не выше 99 см, весил 50 — 90 кг, имел обхват груди 94 — 112 см и имел длину ступни до 29,5 см, то есть носил ботинки не более 46 размера.
Нижней возрастной планки для поступления в отряд не установлено, но кандидат должен успеть получить высшее образование и отработать по специальности не менее трёх лет. За это время человек успевает проявить себя с профессиональной точки зрения. Большая часть космических программ является международной, поэтому от кандидатов также требуется знание английского языка на уровне программы неязыковых вузов.
Профильных вузов пока нет, но Роскосмос активно сотрудничает с МАИ, МГТУ им. Баумана и факультетом космических исследований МГУ. С 2012 года в РФ проводятся открытые наборы, а значит, шанс стать космонавтом есть не только у военных лётчиков и сотрудников ракетно-космической отрасли. Хотя инженерные и лётные специальности по-прежнему в приоритете. У гуманитариев шансов пока немного, им придётся подождать.
Существует миф, что для космонавта главное — здоровье, всё остальное не так важно. Но на самом деле главное — интеллект, если кандидат не освоит огромный объём материала, его просто отчислят.
Но помимо всех этих требований космонавту нужно уметь постоянно учиться и ждать. Он может прекрасно сдавать экзамены, быть замечательным, перспективным специалистом, но оставаться на Земле и ждать, когда его включат в экипаж, пока в космос летят другие. Терпение и стремление к постоянному совершенствованию — без этих качеств в отряде космонавтов успеха не добиться.
Закончив обучение, кандидаты в космонавты сдают государственный экзамен, и выдержавшим его присваивается квалификация «космонавт-испытатель» или «космонавт-исследователь».
Общекосмическая подготовка продолжается два года. За это время кандидаты сдают около 150 экзаменов, тестов и зачётов. Несмотря на все романтизированные представления о профессии космонавта, большую часть времени кандидаты тратят на изучение теории (от устройства звёздного неба до динамики полета) и принципов работы с бортовыми системами и сложным космическим оборудованием.
Во время длительных тренировок вырабатывается набор определённых качеств, необходимых для полёта в космос. Так, профессиональная хладнокровность, помехоустойчивость и многозадачность формируются в процессе парашютной подготовки. Во время прыжка человек концентрируется не только на полёте, но и на других заданиях, к примеру, на репортаже, решении математической задачки или расшифровке наземных знаков. Ну и, конечно же, важно не забыть раскрыть парашют на высоте около 1 200 метров. Если он всё же об этом забудет, система откроет его автоматически, но задание засчитано не будет.
С полётами связана и другая сугубо космическая задача — создание невесомости. Наиболее «чистая» из возможных на Земле возникает при полёте по определённой траектории, называемой параболой Кеплера. Для этих целей в Центре подготовки космонавтов используется самолёт-лаборатория Ил-76 МДК. В рамках одного «сеанса» есть от 22 до 25 секунд на отработку конкретного задания. Как правило, самые простые из них нацелены на преодоление дезориентации и проверку координации. К примеру, кандидата могут попросить написать имя, дату или поставить подпись. Потом этот образец сравнивается с предполётным, чтобы выявить возможные нарушения тонкой координации движений.
Наиболее эффективный способ моделирования невесомости — создание гидроневесомости. Хотя невесомость в гидросреде сильно отличается от её прототипа на орбите, испытатель может находиться в ней практически неограниченное время и свободно перемещаться в любом направлении. Все операции отрабатываются в реальном масштабе времени.
Также будущий космонавт должен досконально изучить устройство Международной космической станции. Для этого используется макет российского сегмента МКС в натуральную величину, который позволит ознакомиться со строением каждого модуля, провести «репетицию» орбитальных научных экспериментов и отработать различные ситуации — от штатных до аварийных. При необходимости тренировки могут проводиться в различных скоростных режимах: как в замедленном, так и в ускоренном темпах.
Ну а дальше — на «выход». Именно так называется тренажёр на основе скафандра «Орлан-М», имитирующий выход в открытый космос. В профессиональной среде это считается наиболее сложным и опасным делом в космосе.
Скафандр не надевают — в него заходят через специальный люк, расположенный на спине. Крышка люка одновременно является ранцем, в котором расположены основные системы жизнеобеспечения, рассчитанные на десять часов автономной работы. При этом «Орлан» не монолитен — у него съёмные рукава и штанины, позволяющие подогнать скафандр под конкретный рост.
Пульт управления, расположенный на груди, позволяет регулировать системы вентиляции и охлаждения скафандра, а также отслеживать жизненно важные показатели. Все надписи на корпусе выполнены зеркально — прочесть их «напрямую» невозможно (скафандр не настолько гибок), а вот сделать это при помощи небольшого зеркала, прикреплённого к рукаву, — очень удобно.
Нужно приложить немалые усилия, чтобы проработать в «Орлане» хотя бы несколько часов. Перемещение в 120-килограммовом скафандре происходит исключительно при помощи рук (ноги в космической среде вообще перестают выполнять свои привычные функции). Каждое усилие, прилагаемое для того, чтобы сжать пальцы в перчатках, сопоставимо с тренировкой с эспандером, а за время выхода в открытый космос таких «хватательных» движений нужно сделать не менее 1200. Как правило, в реальных космических условиях после работы за пределами МКС космонавт проводит несколько часов в шлюзовой камере, чтобы выровнять давление.
На Земле к длительному пребыванию в замкнутых пространствах готовят в сурдокамере — небольшом помещении с искусственным освещением и звукоизолированными стенами. В рамках общей космической подготовки кандидат должен провести в ней около трёх суток. Из них 48 часов — в режиме непрерывной деятельности, то есть абсолютно без сна. Как говорят психологи, даже если поначалу кандидату кажется, что он уживчивый, терпеливый и социально адаптированный человек, двое суток вынужденного бодрствования «сорвут все маски».
Заключительный этап предполётной подготовки космонавтов — тренировки на центрифуге. В распоряжении Центра подготовки космонавтов находятся две: ЦФ-7 и ЦФ-18. Максимальная «мощность» перегрузки, создаваемой 18-метровой ЦФ-18, — 30 единиц. Показатель, несовместимый с жизнью. В советское время, когда требования к космонавтам были гораздо жёстче, перегрузки не превышали 12 единиц. Современные тренировки проходят в более щадящем режиме, и перегрузки составляют до 8 единиц.
Поскольку предсказать место посадки корабля не всегда возможно, кандидатам предстоит пройти группу тренировок на выживание в довольно недружелюбных локациях: пустыне, горах, тайге или на открытой воде. В профессиональной среде этот этап подготовки считают экстремальным аналогом тимбилдинга.
Пожалуй, самая безобидная составляющая предполётной подготовки — это дегустация и составление космического меню. Чтобы за время полёта все не приелось, рацион рассчитан на 16 суток. Затем набор блюд повторяется. Вопреки распространённому мнению, сублимированные продукты расфасованы не в тюбики, а в небольшие пластиковые пакеты, исключение составляют только соусы и мёд.
Наконец обучение закончено, квалификация «космонавт» получена. Впереди — ожидание включения в экипаж и снова тренировки, испытания, экзамены.