Жертвы космоса. Как профессия влияет на здоровье космонавтов и к чему стоит готовиться тем, кто мечтает о межзвездных путешествиях
Зачем люди стремятся в космос? Что космонавты делают на борту и в открытом космосе? Какими они возвращаются? Об этом — в книге российского летчика-космонавта Юрия Батурина «Властелины бесконечности: Космонавт о профессии и судьбе», которая вышла в издательстве «Альпина Паблишер». Журнал «Нож» публикует фрагмент, посвященный жертвам, которые человек должен принести космосу, чтобы овладеть этой уникальной профессией.
За шесть десятилетий космической эры в просторах Вселенной побывало более полутысячи людей, полеты в космос стали считаться обычным делом и едва ли не рутиной. Тем не менее и сейчас каждого российского космонавта после полета чествуют и награждают. Привычка? Традиция? Обычай?
Несмотря на значительные технические достижения, полеты в космос по-прежнему остаются очень сложной и опасной работой, которая не зря именуется подвигом.
Космос — это опасно.
В космосе с 1961 г. побывало 553 человека (по состоянию на 29 мая 2018 г.), и каждый двадцать второй из них погиб. Среди них пять советских космонавтов, 13 астронавтов США и первый израильский космонавт. Всего в космосе и при подготовке к космическим полетам на Земле погибли 25 космонавтов и астронавтов.
Космос — агрессивная среда, недружелюбная для людей, и на здоровье никогда положительно не влияет. Наоборот.
С первой секунды невесомости в организме начинают происходить процессы, вредные для человека.
Проявляется болезнь движения в космической форме (аналог морской болезни), меняется взаимодействие сенсорных систем и развиваются сенсорные конфликты в организме, нарушается работа вестибулярного аппарата и координация движений, из костей начинает вымываться кальций, снижается минеральная плотность различных частей скелета, происходит перераспределение минералов, причем кости ног теряют меньше, нежели поясничные позвонки, кости таза и бедренная кость. Наиболее подверженной риску перелома оказывается шейка бедра.
Меняется обмен веществ (отрицательный азотистый баланс и превалирование процессов катаболизма; изменение секреции ряда гормонов; прогрессирующее замедление утилизации глюкозы при сахарной нагрузке по мере увеличения продолжительности полетов) и водно-солевой баланс (уменьшение объема плазмы и межклеточной жидкости; установление отрицательного баланса ряда ионов) в крови появляются патологические формы эритроцитов. В невесомости снижается не только артериальный, но и венозный тонус, что чревато развитием в раннем послеполетном периоде варикозного поражения вен нижних конечностей.
Не забудем про большие дозы радиации.
В невесомости жидкость и кровь приливают к голове, от чего возникают головные боли. Когда вы смотрите репортажи из космоса и видите в орбитальном модуле космонавтов с несколько одутловатыми лицами, так это не потому, что они там отъелись, а из-за перераспределения жидких сред организма.
В космосе снижается и иммунитет, изменяются даже вкусовые ощущения. На самых ответственных участках полета (выведение на орбиту, стыковка, выход в открытый космос, спуск с орбиты, приземление, нештатные ситуации) негативное влияние на организм оказывает нервно-психическое, эмоциональное напряжение.
Постоянный шум на орбитальной станции от работающей аппаратуры, величина которого достигает предельно допустимых значений — 70–80 дБ (этот уровень шумности легко представит читатель, живущий на втором этаже прямо над трамвайной остановкой), не может не сказаться отрицательно на состоянии слухового анализатора. А учитывая гемодинамические нарушения в области внутреннего уха в невесомости, возникающий сдвиг порогов слуха проявится в будущем, после выхода космонавта на пенсию, в различной степени нейросенсорной тугоухости, которую можно назвать одной из профессиональных болезней космонавта.
Гипокинезия (ограничение количества и объема движений) и гиподинамия (недогруженность мышечной системы), несмотря на то, что модули орбитальных станций имеют достаточно большой объем, чтобы не сковывать движения — а космонавтам в полете в обязательном порядке предписаны занятия на силовых тренажерах — влечет уменьшение объемных и силовых характеристик мускулатуры, особенно мышц спины и всего мышечного корсета. Это обстоятельство практически у всех космонавтов приводит к остеопорозу с последующим обострением (после полета) остеохондроза пояснично-крестцового отдела позвоночника.
Один из специалистов-медиков, выступая на международной научной конференции в Звездном городке, в которой участвовали и космонавты, нимало не смущаясь, сформулировал: «Космонавт — это модель остеопороза». Другой, проводя занятия с космонавтом, сказал так: «Космонавт — уже не человек…»
Потом задумался, глядя в погрустневшие глаза своего ученика, и выкрутился: «Он — личность!» Третий (психолог) рассказал о своем исследовании, в котором в одну группу были объединены сумасшедшие, заключенные и космонавты.
На самом деле все это, хотя и не слишком вежливо и корректно преподнесено публике, частично состоящей из космонавтов, но — чистая правда.
Действительно, сумасшедшие, заключенные и космонавты схожи в том, что их свободу ограничивают, помещая в небольшие закрытые помещения, убежать откуда, как правило, не представляется возможным. Мне приходилось слышать и суждения, что только сумасшедший согласится на такую жизнь и работу, как у космонавта.
Да и вправду, космонавт — уже не человек. За годы тренировок при выполнении и поставленных задач в космосе, он приобретает черты биоробота.
Говорю это без всякого намерения обидеть космонавтов, просто констатирую точность автоматических действий при сложных операциях с опасностью для жизни.
Да, за годы тренировок и в ходе космического полета здоровый из здоровых космонавт постепенно приобретает нарушения функционирования организма и болезни. Здоровье теряется и полностью восстановить его после полета можно не до исходного уровня, а до состояния, которое позволяет отправить космонавта в следующий и следующий полет, пока не окажется, что, увы, больше летать нельзя.
В ЦПК проанализировали данные за довольно длительный период, в течение которого было проведено 14 наборов и отобрано в космонавты 110 человек, по здоровью отчислено 25 космонавтов (то есть четверть отобранных!). Медицинские основания следующие:
— сердечно-сосудистые заболевания (атеросклеротический кардиосклероз, вегетативно-сосудистая дисфункция, нарушения сердечного ритма, снижение устойчивости к ортостатическим и физическим нагрузкам) — шесть космонавтов;
— заболевания мочевыделительной системы (мочекаменная болезнь, гематурия, нефроптоз) — пять космонавтов;
— заболевания желудочно-кишечного тракта (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки) — три космонавта;
— болезни крови — два космонавта;
— болезни печени — два космонавта;
— заболевания центральной нервной системы — два космонавта;
— травмы — два космонавта;
— болезни зубов — один космонавт;
— болезни позвоночника — один космонавт;
— болезни суставов — один космонавт.
Средний возраст отчисленных космонавтов составлял 34 года, средний стаж профессиональной деятельности — шесть лет, а наибольшее количество дисквалификаций по состоянию здоровья пришлось на первые 5 лет профессиональной деятельности и возраст 25–30 лет.
А предполетная подготовка? Здоровье у космонавтов страдает не только во время полетов, но и во время спецподготовки на Земле. Когда вас сажают в центрифугу и покрутят немного при 8g, у вас может лопнуть какой-нибудь кровеносный сосудик в головном мозге. А после инсульта вы не только в космос не полетите, но весь остаток жизни можете провести в инвалидной каталке.
Космонавты — такие же люди, как и представители других профессий, и болеют они теми же болезнями, но вот как будет протекать обычная болезнь у таких необычных пациентов, медики сказать не могут, пока нет достаточной статистики. Можно лишь пытаться нащупать тенденции.
Так, от онкологических заболеваний космонавты умирают чаще, чем от послеоперационных осложнений, а от болезней сердца еще чаще. И это люди, которых отбирали, придираясь к работе сердца как нигде!
Космонавты проходят жесткий отбор, в том числе по состоянию здоровья, и имеют доступ к весьма качественному медицинскому обслуживанию, поэтому их здоровье, как правило, лучше, чем в среднем по стране. И вместе с тем в возрасте от 40 до 50 лет умерли четыре космонавта в нашей стране и 12 астронавтов США.
Вот поэтому профессия космонавта считается рискованной и опасной. Но не как приключения (хотя, может быть, для кого-то с Земли это и выглядит приключением), а именно как трудная работа в необычных, угрожающих человеку условиях, иногда чреватая гибелью. Именно из-за этого космонавтов и награждают, ведь они не только рискуют жизнью, но и сознательно отдают свое здоровье ради продвижения человечества в космос. Это означает, что они понимают: их работа привносит в мир нечто более ценное, чем отдельная жизнь, как бы безжалостно это ни звучало.
И тем не менее не стоит задача героически пожертвовать своей жизнью. Наоборот, спасение жизни экипажа — приоритет любого алгоритма выхода из нештатной ситуации.
Эта профессия включает в себя постоянную готовность к подвигу. Тренировок по совершению подвига не бывает, но умение управлять собой в опасных обстоятельствах, часто в условиях дефицита времени, возникает в процессе профессиональной подготовки космонавта. Правда, могут возразить: разве четкие действия в условиях опасности, которым космонавты обучены — это героизм?
Феномен подвига космонавта рождается на границе сознания и души, он совершается велением сердца, чувствами, а не осознается таковым. Подвиг — глубоко личностный процесс, он основывается на индивидуальной мотивации, требует обсуждения только с самим собой, понимания внутреннего смысла совершаемого, немалых внутренних усилий. «Но, — возразят другие, — разве не ради этого работали с космонавтами психологи?»
Подвиг совершается во взаимодействии человека с миром. И как бы ни были необычны возникшие опасные обстоятельства, они произведены нашим миром. Такова повседневная, но героическая работа спасателей, пожарных… Ситуации, с которыми сталкиваются космонавты, могут возникать в контакте с миром иным.
Они складываются по неизвестной нам логике, и справиться с ними могут только профессионально и психологически подготовленные космонавты, настроенные не на разовый выдающийся поступок, а на длительное преодоление опасностей, без которых космические полеты не обходятся. Именно поэтому их ежедневная обыкновенная работа в необычных условиях равнозначна подвигу.
Возможно, именно постоянная готовность к тому, чтобы выйти за пределы собственных возможностей (что и означает совершить подвиг), глубокая внутренняя работа в не меньшей степени меняют личность космонавта, чем общение с космосом или наблюдение за ним.
Источник
Профессиональные риски: как портится здоровье космонавта во время полета?
Многие мечтают о полете на орбиту, на Луну, а то и дальше. Но те, кто на самом деле отправляется в космос, сталкиваются с рядом опасностей для здоровья.
По словам врача из культового сериала «Звездный путь» Леонарда Маккоя (он же Костоправ, он же Костлявый), «космос — это болезни и опасности в обертке тьмы и безмолвия». И он во многом прав. Путешествие в космосе может сделать вас слабым, усталым, больным и, с определенной долей вероятности, страдающим от депрессии.
«Мы не приспособлены к существованию в безвоздушном пространстве, наша эволюция не включала в себя подобное», — говорит Кевин Фонг, основатель Центра изучения медицины в экстремальных условиях, в космосе и на больших высотах Университетского колледжа в Лондоне и автор книги «Предел. Жизнь, смерть и возможности человеческого тела».
«Неверно считать путешествие в космос просто длительным перелетом, во время которого вокруг вас еще и предметы в воздухе плавают. Это — экспедиция, не менее серьезная, чем любая другая», — полагает он.
Представим, что вам посчастливилось-таки полететь в космос. И вот вы лежите в кресле и считаете секунды до старта. Чего вам стоит ждать от своего тела? Как оно поведет себя в ближайшие минуты, часы, дни и месяцы? Мы спросили об этом ученых, инженеров и астронавтов, которые по опыту знают, что происходит с человеком в условиях, когда наш организм находится в совершенно искусственной, чуждой для него ситуации. Как с этим справляться?
10 секунд после старта. Возможная потеря сознания
Космический аппарат отделяется от пускового комплекса, и ускорение возрастает до 4G. Вы чувствуете себя в четыре раза тяжелее своего нормального веса. Вас вдавливает в кресло, очень трудно даже шевельнуть рукой.
«Из-за перегрузки кровь смещается в ноги, и, чтобы оставаться в сознании, нам нужно обеспечивать кровоснабжение мозга», — так мне объяснял Джон Скотт, старший научный сотрудник лаборатории изучения возможностей человека, когда я посетил центрифугу компании QinetiQ в Фарнборо на юге Англии.
Из-за того, что кровь отливает от головы, у военных летчиков даже при относительно низких перегрузках случается серая пелена перед глазами. Правда, в современных пилотируемых космических аппаратах, например, в российском «Союзе», поза космонавта выбрана таким образом (с приподнятыми ногами), чтобы направить кровь от ног к груди и дальше к голове.
10 минут после старта. Тошнота
«В первую очередь космонавты жалуются на тошноту и рвоту», — говорит Фонг. Отсутствие гравитации влияет на наше внутреннее ухо, которое отвечает за чувство равновесия, координацию и ориентацию в пространстве. «А еще это [отсутствие гравитации] снижает способность отслеживать движущиеся объекты», — добавляет он.
У некоторых астронавтов кроме небольших изменений зрения были обнаружены отек зрительного нерва, изменения на сетчатке, деформация глазного яблока Уильям Джеффс, НАСА
Даже если не обращать внимания на шарики рвоты, летающие в невесомости по капсуле, «космическая болезнь» может вызвать слабость и неспособность выполнять поставленные задачи.
Один такой случай чуть не сорвал лунную программу «Аполлон». Во время полета «Аполлон-9» (это было первое испытание лунного посадочного модуля на орбите) Расти Швайкарт поначалу был не в состоянии выполнить некоторые из поставленных задач, и продолжительность выхода в открытый космос пришлось сократить.
Ануше Ансари, ставшая первым космическим туристом среди женщин, тоже говорила, что ей пришлось столкнуться с тошнотой, рвотой и потерей ориентации.
Два дня после старта. Опухшее лицо
Недавно я брал интервью у канадского астронавта Криса Хэдфилда. По его словам, на орбите у него постоянно был заложен нос. В космосе мы будто постоянно стоим на голове; жидкость скапливается в верхней части тела. Результат — отек лица. Похоже на отек ног во время долгого авиаперелета.
Они перевозбуждены из-за пребывания в космосе, посменно работают, да еще должны привыкать ко сну в спальном мешке, пристегнутыми ремнями к стене
«Наше тело гонит жидкость вверх, — объясняет Фонг. — Когда мы оказываемся в невесомости, системы организма продолжают работать, и поскольку они не встречают сопротивления в виде гравитации, ткани головы отекают».
Но то, что вы будете выглядеть толще, чем обычно — это еще не беда. Недавние исследования также показывают, что космический полет может повлиять на зрение. Исследователи из Университета Техаса обследовали астронавтов с помощью МРТ-сканеров, и две трети из обследованных имели отклонения от нормы.
«Причины этого мы пока не выяснили, — признает представитель НАСА Уильям Джеффс. — У некоторых астронавтов кроме небольших изменений зрения были обнаружены отек зрительного нерва, изменения сетчатки, деформация глазного яблока. Возможно, из-за повышения внутричерепного давления».
Неделя после старта. Снижение массы мышц и костей
Когда отсутствует сила тяжести, наше тело начинает деградировать.
Правообладатель иллюстрации THINKSTOCK Image caption Прежде чем решиться сделать первый шаг на Марсе, позаботьтесь о своих костях и мышцах!
«Многим системам нашего организма для правильного функционирования нужна сила тяжести, — объясняет Фонг. — В некоторых экспериментах крысы за семь-десять дней полета теряли до трети мышечной массы – а это очень много!» Деградирует и сердечная мышца.
Когда вы находитесь на орбите, например, на Международной космической станции, это не такая уж большая проблема. Но представим себе, что вы задумали полет на Марс. Вы приземляетесь в 200 миллионах километров от дома, а ваш экипаж не может ходить…
С самого начала космической эры ученые ломали голову над тем, как помочь космонавтам поддерживать физическую форму. Каждый член экипажа МКС посвящает час в день кардиотренировке и еще час — силовым упражнениям. Несмотря на это, когда они возвращаются на Землю после полугодовой вахты на орбите, ходить им трудно.
Отсутствие силы тяжести влияет и на кости. Они растворяются — почти буквально. «На некоторых несущих участках наблюдались потери в 1-2% в месяц, — говорит Фонг. — Это очень значительные потери костной ткани и огромное количество кальция, который попадает в кровь».
Для будущих исследователей, готовых впервые ступить на поверхность Марса, это может оказаться серьезным препятствием. Обидно будет, если такой важный для человечества шаг закончится банальным переломом ноги.
Две недели после старта. Бессонница
«Бессонница — одна из наиболее распространенных проблем, — говорит Фонг. — Циркадные ритмы космонавтов, их цикл светового дня — все идет наперекосяк». На орбите, где Солнце встает каждые 90 минут, космонавтам с трудом удается приспособиться к отсутствию естественной ночи.
Кроме того, они перевозбуждены из-за пребывания в космосе, посменно работают, да еще должны привыкать ко сну в спальном мешке, пристегнутыми ремнями к стене.
Для борьбы с недосыпанием на МКС оборудованы отдельные спальные отсеки, которые можно затемнить, имитируя ночь. Испытания проходит новая система светодиодного освещения, призванная уменьшить неестественную резкость света на борту станции.
Год после старта. Болезни
Все больше свидетельств того, что космический полет оказывает вредное воздействие на иммунную систему. Исследователи НАСА обнаружили, что белые кровяные клетки дрозофил на орбите менее эффективны при поглощении чужеродных микроорганизмов и борьбе с инфекцией, чем у генетически идентичных мух, оставшихся на Земле.
В дальнем космосе, например, на пути к Луне или Марсу, возможность получить летальную дозу радиации становится все более реальной
Это исследование подтверждается другими работами. Другие насекомые, мыши и саламандры в космосе становятся более уязвимы для болезней. Вероятнее всего, дело опять в отсутствии гравитации.
Еще больше оснований для тревоги дает воздействие космической радиации. Космонавты часто сообщают, что «видят» яркие вспышки света. Причина — в космических лучах, проходящих через их мозг. И это при том, что МКС вращается по достаточно низкой орбите, и атмосфера Земли отчасти защищает обитателей станции от жесткого космического излучения. Но в дальнем космосе, например, на пути к Луне или Марсу, возможность получить летальную дозу радиации становится все более реальной. Это может сделать продолжительные полеты слишком опасными.
Впрочем, наблюдения за астронавтами программы «Аполлон», которые проводили по несколько дней в дальнем космосе на борту слабо защищенной капсулы, не выявили повышенной вероятности заболевания раком.
Два года после старта. Депрессия
Вы пережили взлет, преодолели тошноту, научились спать в космосе и делаете зарядку, чтобы по прибытии на Марс уверенно шагнуть на его поверхность. Вы в отличной физический форме. Но как вы себя чувствуете психологически?
В июне 2010 года Европейское космическое агентство и российский Институт медико-биологических проблем послали шесть человек в «полет на Марс» продолжительностью 520 дней. Имитация полета происходила на окраине Москвы в макете космического корабля. Исследовался стресс, связанный с длительным перелетом, и проблемы, вызванные изоляцией.
Как разрешить психологические проблемы людей, запертых в тесной автоматизированной консервной банке, пьющих переработанную мочу и наблюдающих за иллюминаторами бесконечное безвоздушное пространство?
Путешествие на Марс прошло прекрасно. Это было захватывающее приключение, и у экипажа была масса дел. Хорошо прошла также «прогулка по Марсу». Самой трудной оказалась финальная часть полета — возвращение на Землю. Ежедневные дела стали обременительными, члены экипажа легко раздражались. Дни тянулись медленно. В общем, участников одолела скука.
Как разрешить психологические проблемы людей, запертых в тесной автоматизированной консервной банке, пьющих переработанную мочу и наблюдающих за иллюминаторами бесконечное безвоздушное пространство? Специалисты космических агентств продолжают работать над этой задачей.
«Психологическое здоровье наших астронавтов всегда занимало нас не меньше, чем их физическое состояние, — говорит Джеффс. — Постоянные поведенческие тренинги, исследование и совершенствование технологий коммуникации — все это призвано помочь предотвратить любые потенциальные проблемы».
Для этого в первую очередь нужно набирать в экипажи правильных людей. Нервный срыв у космонавта — это худшее, что может случиться.
Долгие годы эволюции приспособили нас к жизни в условиях стабильной земной гравитации. Атмосфера дает нам защиту и обеспечивает возможность дышать. Наверное, какой-то вариант искусственной гравитации отчасти решит проблему, однако космос в любом случае представляет серьезную угрозу здоровью человека.
В следующем году НАСА планирует начать на МКС годичный эксперимент для более подробного изучения последствий длительного космического полета для астронавтов. А пока всякий, кто решится покинуть сравнительно безопасную орбиту нашей планеты и отправиться к другим мирам, должен помнить: на Земле пока нет врача, подобного культовому персонажу из «Звездного пути». Нет и технологий, которые тот использовал во время своей службы в Звездном Флоте.
Автор. Ричард Холлингам — журналист и ведущий подкаста «Исследователи космоса». Он редактирует журнал Space:UK для Британского космического агентства, выступает комментатором запусков для Европейского космического агентства и ведет научные программы на радио Би-би-си.
Источник