Kitobni o'qish: «Можно ли забить гвоздь в космосе и другие вопросы о космонавтике»

© Рязанский С.Н., текст, 2018

© Евтушенко А.А., иллюстрации, 2018

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2023

Благодарности

Моей жене – за поддержку и веру в меня, за ожидание из бесконечных командировок.

Моим родителям – за то, что воспитали во мне заинтересованность в окружающем мире, желание его познавать и двигаться вперед.

Моей сестре – уверен, что всегда могу на тебя положиться!

Всем замечательным инструкторам, работающим в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина – за все знания, благодаря которым получилось пройти свой путь.

Моим подписчикам – за интересные и правильные вопросы! Без вас книга не увидела бы свет и публикации в соцсетях были бы не такими насыщенными.

Этой книги бы не было без моего друга Владимира Обручева. Спасибо огромное ему и издательству «Бомбора».

Предисловие

Меня зовут Сергей Рязанский, и я – космонавт.

Судьбе было угодно, чтобы я дважды побывал на орбите – на борту Международной космической станции. Мне повезло увидеть нашу планету с высоты спутников и познакомиться с удивительными людьми, которые делают мечту былью.

Надо сказать, что в детстве я не собирался в космонавты. Конечно, на формирование моей личности определенным образом повлиял пример деда – Михаила Сергеевича Рязанского, который участвовал в создании первых советских ракет, спутников и межпланетных станций. Но меня больше влекла биология. И так получилось, что именно она привела меня в космос.

После полетов приходится часто выступать на публике – и не только перед специалистами, которые интересуются любыми подробностями для того, чтобы что-то улучшить в конструкции космических кораблей и станции, внести изменения в перспективные проекты. Наоборот, куда чаще я выступаю перед людьми, которые очень далеки от реалий освоения космоса и в лучшем случае помнят только о подвиге Юрия Гагарина. Но радует, что им интересно узнать больше, получить информацию из первых рук. Верю, что после этих встреч они более плотно займутся изучением прошлого, настоящего и будущего космонавтики. И, возможно, кто-нибудь захочет присоединиться к этому большому и важному делу.

На встречах и лекциях обычно звучит много вопросов. Бывают совсем наивные вроде «Почему ракета летит и не падает?» Бывают остроумные типа «Куда вы прячете контрабанду?» Бывают странные в духе «Как почесать нос в скафандре?» Бывают умные: «Как работает компьютерная сеть на станции?» или «Какую технику вы используете при фотографировании?» И так далее. Конечно, уровень вопросов сильно зависит от аудитории. Дети задают больше наивных и странных вопросов; взрослые – умных и остроумных; представители бизнеса интересуются вопросами лидерства, мотивации, командообразования и космическими подходами к решению этих проблем.

Вопросы часто повторяются – не буквально, разумеется, а по смыслу. И однажды возникла идея собрать их вместе и ответить письменно, тем более что опыт подобных интервью у меня благодаря интернету есть. Работа шла следующим образом. Издательство «Бомбора» обратилось к своим читателям с предложением задавать вопросы космонавту Рязанскому. Они поступали ко мне в том же порядке, что и на сайт, а я на них отвечал. Сначала записывал на диктофон общие соображения, потом переносил ответ в файл с некоторой литературной правкой. Конечно, в получившейся книге вопросы и ответы расставлены не по порядку поступления, а по внутренней логике. Сначала – самые наивные, отвечать на которые, кстати, сложнее всего. Потом – более практические, посвященные повседневной жизни космонавтов на Земле и на орбите.

На какие-то получилось ответить более подробно, на какие-то – менее. Проблема в том, что, отвечая, например, на вопрос о конструкции стыковочного агрегата, в какой-то момент понимаешь, что углубляться можно только до определенного предела, ведь дальше пойдут всякие чисто технологические нюансы, которые на пальцах не объяснишь. То есть научно-популярная книга мгновенно превратится в суховатый справочник. Однако я задачу видел прежде всего в том, чтобы донести свои знания о космонавтике до максимально широкого круга людей, включая подростков. В этом, на мой взгляд, и состоит главная функция современного просвещения. Подробности всегда можно найти в специальной литературе или интернете – я и сам пользуюсь этими источниками, когда возникает нужда, – но обобщающий взгляд на ту или иную сферу человеческой деятельности способна дать только популяризация.

Так или иначе, я старался. И надеюсь, что эта книга поможет вам составить собственное представление о том, чем занимаются космонавты и зачем человечеству в принципе нужна космонавтика. Если же у вас ещё останутся вопросы, то пишите мне на адрес: srez13@yandex.ru.

Часть 1
О космосе и не только

Что такое космос?

Слово «космос» пришло к нам из древнегреческого языка и означает «мир» в смысле «вселенная». Причем в античности под космосом понимали пространство вокруг Земли, которая находится в центре Вселенной. Сегодня космосом мы называем всё, что вне Земли и атмосферы, хотя, конечно, наша планета тоже является его частью.

Чтобы различать части космоса, используют уточнения. Космические тела – это массивные объекты: звезды, планеты, луны, кометы, астероиды, метеориты. Пустые участки между ними называют космическим пространством. Под космической средой понимают все виды излучений и рассеянного вещества: солнечные тепло и свет, отраженный свет планет и лун, космическую радиацию, космическую пыль, межзвездный газ.

Космическое пространство тоже принято разделять на условные части: околоземное, межпланетное и межзвездное. Туманности, галактики и группы галактик выделяют особо, ведь по факту они являются массивными телами, но обычно состоят из большого количества разных объектов, поэтому можно, например, встретить такие термины, как «внегалактическая туманность», «межгалактическое пространство», «внутригалактическая среда» и тому подобные.

Космос простирается до границ наблюдаемой Вселенной, отстоящих от нас примерно на 46 миллиардов световых лет. Однако если когда-нибудь астрономы докажут, что за пределами наблюдений есть что-то еще или реально существуют другие вселенные, то космос можно будет смело назвать безграничным.

Скопление из десяти тысяч древних галактик (фотография NASA)

Галактика NGC 6946, называемая Фейерверк (фотография NASA)

Гигантское звездное скопление Вестерлунд-2 в Млечном Пути (фотография NASA)

Зачем человеку космос?

Интересно, когда жить интересно. Зачем человеку космос? Потому что есть желание двигаться вперед. Всегда есть люди, которые хотят что-то разведать, куда-то идти, сделать что-то принципиально новое – они не могут сидеть на месте. Вот я, наверное, из таких. Космос, в первую очередь, это мечта человека о встрече с неведомым. Свою планету мы хорошо изучили: и в океаны опускались, и на горы поднимались, и до Южного полюса добрались. Теперь нужно что-то новое.

Во вторую очередь, космос – это огромная технологическая отдача. Всё, что делается для космонавтики: новые двигатели, новые материалы, новые системы связи, системы жизнеобеспечения для космических кораблей, системы управления – эти технологии востребованы в нашей обычной жизни. Перечислять тут можно долго.

Сергей Рязанский работает на МКС

Я активный сторонник осуществления экспедиции на Марс; у меня есть отдельная лекция, которую я читаю студентам, и в ней называю технологии, необходимые человечеству как для полета на Марс, так и для использования здесь, на Земле. Двухсторонняя микробиологическая защита. Надо? Надо! Мы ведь не хотим занести микробов на соседнюю планету и не хотим привезти марсианского зеленого микроба сюда. Понятно, что микробиологическая защита много где пригодится на Земле. Защита от радиации. Надо? Надо! У нас об этом задумываются только в тех случаях, когда происходит колоссальная авария типа Чернобыля или Фукусимы. Для марсианского полета надежная система защиты от радиации будет сконструирована и построена, а появившиеся технологии станут применять на Земле. Утилизация мусора. Надо? Надо! Мы успешно загаживаем свою планету, даже из космоса. Как мы сейчас утилизируем мусор, который накапливается на орбитальной станции? Прилетает грузовой корабль, привозит много всего полезного и вкусного. Мы перегружаем полезное и вкусное к себе, а в грузовик на освободившееся место запихиваем отходы. После чего отстыковываем его, он входит в атмосферу под определенным углом и сгорает. На Марсе такой возможности долго не будет – нельзя нарушать природную девственность этой планеты. Ведь если там действительно есть какие-то формы жизни, то мы своим мусором можем их убить. Поэтому мы должны придумать принципиально новую систему утилизации: какие-нибудь вакуумные прессы и биореакторы, которые будут перерабатывать всё, что космонавты напродуцируют. И не сомневаюсь, что подобные технологии окажутся востребованными на Земле. Вероятно, сейчас ими не занимаются, потому что они слишком дорогостоящие, но необходимость полета на Марс даст мотивацию к решению проблемы.

Поэтому зачем человеку космос? Космос – это будущее человечества. И он ставит проблемы будущего перед настоящим.

Какие цели преследует космонавтика?

Как я уже говорил, космонавтика поднимает нас ввысь, дает возможность задуматься о проблемах будущего и начать их решать сегодня. Но, конечно, ее цели нельзя свести к сугубо прагматическим, то есть к созданию только востребованных технологий.

Космонавтика дает нам новые научные знания: астрономия, космология, планетология и тому подобное. С помощью межпланетных аппаратов мы изучаем ближний космос, соседние миры, астероиды, кометы – свое окружение. С помощью орбитальных телескопов мы изучаем дальний космос, звезды, планеты у других звезд, галактики, туманности. Что это всё дает? Мы лучше понимаем, как устроена Вселенная, как она возникла, как формировалась. Но, главное, когда мы изучим прошлое Вселенной, то сможем предсказать, как она будет меняться, увидеть потенциальные угрозы. Например, сейчас ведется активный поиск небольших астероидов. Для космоса он, конечно, небольшой, но для Земли может оказаться опасным: упадет сверху на город, будут пожары, жертвы. Если мы вовремя узнаем, что астероид представляет угрозу, то успеем отправить к нему аппарат, который сведет его с орбиты столкновения. Для этого, кстати, необязательно использовать атомные взрывы, как в фильмах, – достаточно прикрепить к астероиду ракетный двигатель, словно к космическому кораблю, и дать импульс в сторону. То же самое с кометами – многие из них появляются внезапно, а столкновение ядра большой кометы с Землей обернется куда большими разрушениями, чем один город. На случай их появления нам надо иметь готовую систему предупреждения и предотвращения, которую лучше всего разместить на околоземной орбите. Важно изучать и Солнце, его активность, ведь от нее зависит вся земная жизнь, климат, урожайность, работоспособность многих приборов, связи, спутников. Надо лучше знать наше светило, чтобы представлять себе, чего от него ждать.

Другая важная научная цель – это изучение самого человека в космосе. Здесь уже идет речь о пилотируемой космонавтике. Ведь мы проникли в новую для себя среду обитания: невесомость, космические лучи, особая атмосфера. Как они воздействуют на человека, на его физиологию, на психику? Как долго можно оставаться в космосе без негативных изменений в организме? Что можно сделать для предотвращения изменений? Казалось бы, мы летаем на орбиту больше полувека, но космос всё еще подбрасывает сюрпризы. И случай каждого космонавта индивидуален. Чтобы составить какое-то общее представление, надо летать в космос чаще, оставаться там дольше, собирать данные, статистику. То же самое можно сказать и о животных, растениях, микроорганизмах, которых мы берем с собой. Надо знать, как они меняются под воздействием космической среды, ведь куда бы мы ни отправились, «кусочек» Земли, точнее, ее биосферы, всегда будет с нами.

Международная космическая станция (фотография NASA)

Но у космонавтики есть еще две глобальные волнующие цели, о которых нужно помнить. Первая – поиск иной жизни, иного разума, подготовка к контакту. Вторая – поиск нового места для человечества, запасной планеты. Есть поговорка, что нельзя все яйца складывать в одну корзину. Мы точно знаем: Земля когда-нибудь нагреется так, что станет непригодна для жизни, превратится во вторую Венеру. Так почему бы не попытаться преобразовать Марс, чтобы он стал пригоден для нормальной жизни людей? Или даже двинуться дальше – к спутникам Юпитера и Сатурна, к звездам? Раньше или позже человечеству придется заняться этой проблемой, если оно собирается выжить и сохранить свою культуру. Получается, космонавтика заботится о бессмертии человечества. Какая цель может быть значимее?

Почему в космос летают люди, а не беспилотники или роботы?

На самом деле летают и те, и другие, но я, кажется, понял, о чем вопрос. И он мучает все космические агентства. Если вы посмотрите внимательно, то увидите, что в каждом космическом агентстве есть планы по развитию и пилотируемой, и беспилотной космонавтики. Все пытаются усидеть на двух стульях, но на это, увы, элементарно не хватает денег. И приходится выбирать, что важнее: межпланетный аппарат для изучения Марса или постройка нового корабля для полета на орбиту. Кто-то всегда выступает за аппарат, – кто-то за корабль. И у всех свои аргументы.

Я считаю, что оба направления космонавтики – пилотируемое и беспилотное – должны развиваться вместе, в симбиозе. Во-первых, они отлично дополняют друг друга. Во-вторых, они решают диаметрально противоположные задачи.

Ведь что такое беспилотный аппарат? По сути, это робот для исследования космоса. Но в нем нет искусственного интеллекта, поэтому он способен выполнять лишь ограниченный набор функций, прописанных в программе. Например, он может посмотреть, есть кислород в атмосфере другой планеты или его нет, какие там температуры, давление, радиация, какой химический состав грунта, камней. Пилотируемая космонавтика занимается совершенно другим – вместо робота действует человек. И он творчески подходит к своим задачам, он больше видит, быстрее реагирует на изменения обстановки, может поменять программу исследований, если его что-то заинтересует. Разумеется, оператор на Земле, управляющий марсоходом, тоже способен вносить коррективы в программу исследований, но не всегда это возможно без риска потери аппарата. А если в нем поломается какой-нибудь бур для забора проб грунта? Или отвалится колесо? Тогда всё – программа сорвана! Человек же обязательно что-нибудь придумает, заменит, починит или, наоборот, поломает для большей эффективности, были такие случаи. Импровизация, творческое начало – вот что придает исследованиям пилотируемая космонавтика.

Сергей Рязанский работает в открытом космосе (фотография Джека Фишера)

К примеру, у нас, на орбитальной станции, есть наборы для забора проб микроорганизмов. В упаковке двадцать четыре пробирки, для двадцати прописано, в каких местах надо взять, а четыре – на усмотрение экипажа. Потому что экипаж всегда может найти нечто необычное: «О, вот там я знаю место. Мне показалось, что там застойная зона». Или: «Вот тут какой-то налет странный, я его соберу. Что это за налет – окислы или микроорганизмы?» Настоящее творчество! Мы в десятки раз больше можем сделать и узнать, если в процессе участвует человек.

Спутниковая группировка Земли

Да, это опасно. Но это и помогает развивать технологии защиты человека в экстремальных условиях. Да, это дорого стоит. Но это и отдача технологиями, которые меняют нашу жизнь к лучшему. Поэтому нельзя сделать однозначный выбор между человеком и роботом. Оба направления космонавтики должны дополнять друг друга, идти в ногу и развиваться в симбиозе.

Что полезного принесла космонавтика?

Если говорить только о сугубо прагматических вещах, то первое, что приходит в голову, – связь. Я помню времена, когда лихорадочно искал двухкопеечную монету, чтобы позвонить приятелю из уличного телефона-автомата и сказать, что не успеваю на место встречи. Сейчас такое трудно представить – у всех есть «мобильники». Системы спутниковой связи, которые сначала обеспечили нас телевещанием, а затем прямой связью, стимулировали развитие аналогичных систем на Земле, и вот мы пользуемся смартфонами и планшетами с выходом в Сеть, как будто так было всегда.

Мало кто знает, но даже интернет возник в результате разработок, связанных с космонавтикой. Там, правда, речь шла о создании системы управления ракетно-ядерными силами. И всё равно космическая компонента учитывалась. Теперь интернет везде, даже в бытовой технике.

Всё это очень выгодно, поэтому прикладная космонавтика привлекает коммерсантов, на ее развитие выделяются огромные деньги. Помимо связи и телевидения, можно вспомнить транспортную навигацию, картографирование поверхности Земли, поиск полезных ископаемых с орбиты, наблюдения за погодой. Наша жизнь благодаря спутникам становится с каждым годом безопаснее и комфортнее.

Пилотируемая космонавтика тоже дает коммерческую отдачу, хотя и не напрямую, а опосредованно. Раньше я уже говорил, что если заняться наконец серьезной организацией экспедиции на Марс, то придется решить множество проблем по защите и обеспечению экипажа корабля. Потребуются системы для хранения провизии и воды, для утилизации отходов, инструменты для ремонта и медицины, какие-то новые генераторы энергии и еще многое, многое другое. И всё это должно быть легким, компактным, надежным, высокоэффективным. Когда проблемы решат, появятся изобретения, патенты, готовые линии сборки. И всё пойдет в промышленность, принесет прибыль. Пример в истории уже был. Многие новинки типа «липучек» на одежде, пожарных скафандров, тефлоновых сковородок, микрокомпьютеров, энергосберегающих домов вошли в наш быт благодаря американской лунной программе «Аполлон»; она давно окупилась.

Вероятно, новинки, которые я перечислил, появились бы и без космонавтики, но с ней они вошли в наш быт намного раньше.

Почему мы летаем с Байконура в Казахстане?

Так сложилось исторически. Напомню, что Казахстан еще недавно был частью Советского Союза. Когда наши конструкторы разрабатывали межконтинентальную баллистическую ракету Р-7, им понадобился новый полигон для ее испытаний, в минимальной степени нарушающий жизнь людей. Государственная комиссия рассматривала три варианта. Первый – Марийская Автономная Республика, где после войны остались значительные вырубки леса и были хорошие транспортные пути. Второй – западное побережье Каспийского моря; туда можно было бы доставлять ракетные блоки баржами по Волге. Третий – Казахстан, разъезд Тюра-Там; через него проходила железная дорога Москва – Ташкент. Последний вариант больше всего понравился комиссии, и в 1955 году решение было принято. Никто тогда не мог предположить, конечно, что полигон станет космодромом Байконур, а Казахстан обретет независимость.

Доставка ракеты-носителя «Союз-ФГ» на стартовый комплекс космодрома Байконур в сентябре 2013 года (фотография Андрея Шелепина /ЦПК)

Полигоны Капустин Яр и Плесецк тоже используются для запуска ракет, но преимущество Байконура сегодня в том, что там есть готовая и проверенная инфраструктура для пилотируемых запусков; всё отлажено и работает как часы. И еще – чем космодром южнее, тем больше орбит он охватывает, а Байконур в этом смысле расположен выгоднее других наших площадок.

Где проходит граница между космосом и атмосферой?

Век назад ученые полагали, что граница атмосферы проходит на высоте 12 км. У них были для этого основания. Ведь если рассуждать о нашей атмосфере как газовой смеси, пригодной для дыхания, то она действительно заканчивается в районе 10 км. На этом уровне из-за низкого давления и малого содержания кислорода человек погибнет. Позже исследования на стратостатах и высотных самолетах показали, что атмосфера простирается гораздо дальше.

Сегодня условную границу космоса проводят на высоте 100 км. И связано это не только с красивым «круглым» числом, но еще с тем, что выше перестает действовать подъемная сила воздуха, которая нужна для полета на крыльях. Авиация не может подниматься туда, поэтому там начинается сфера космонавтики.

Структура атмосферы

Однако если смотреть на вопрос практически, то и на высоте 100 км атмосфера не заканчивается. Физики говорят, что переход атмосферы в межпланетное пространство постепенно происходит в экзосфере – области, которая простирается на 190 тысяч километров, половина расстояния до Луны! Получается, что спутники и Международная космическая станция всё еще находятся в атмосфере – в ее высших разреженных слоях. И это правда: любой околоземный объект потихоньку тормозится под воздействием разреженных газов. Раньше или позже он войдет в более плотные слои и сгорит. Чтобы сохранить орбиту Международной космической станции, ее необходимо «корректировать», то есть поднимать высоту с помощью двигателей.

Как устроена ракета?

Даже самая простая ракета состоит как минимум из трех элементов: ракетного двигателя с соплом, топливного бака и полезной нагрузки. Но такая ракета далеко не улетит, если не управлять ее полетом. Значит, нужен еще блок управления, который работает по радиокомандам с Земли или по заложенной программе. Блок должен как-то влиять на траекторию ракеты, не давать ей сбиться с курса. Значит, нужны еще так называемые исполнительные органы: на крылатые ракеты ставят крылья и хвост с воздушными рулями, на баллистические ракеты – газовые рули внутри сопла, на космических применяются поворотные сопла рулевых двигателей.

Устройство ракеты

Второй экипаж Сергея Рязанского и ракета «Союз-ФГ», которая через три дня доставит космонавтов на орбиту (фотография Андрея Шелепина /ЦПК)

Ракетное топливо обычно состоит из горючего и окислителя. Чтобы они случайно не смешались и не воспламенились, их баки отделены друг от друга. Кроме того, важно сделать так, чтобы горючее и окислитель непрерывно шли в двигатель, в камеру сгорания. И чем больше будет давление в этой камере, тем больше будет эффективность двигателя, тем дальше и выше ракета полетит. На первых ракетах с жидким топливом, которые появились еще в 1930-е годы, применяли вытеснительную подачу топлива – из особого бака поступал азот под давлением и вытеснял компоненты топлива, направляя их в камеру сгорания. Но такие двигатели обладали невысокой тягой и эффективностью, то есть не использовали полностью запас энергии, содержащийся в топливе. Сегодня используется турбонасосный агрегат – турбина приводит в действие насосы, которые прокачивают компоненты топлива.

Простая ракета не может вывести значительный груз на орбиту, ведь она тяжелая сама по себе. Поэтому придумали делать многоступенчатые ракеты, то есть соединять две, три, четыре ракеты, которые называются ступенями. Что это дает? Когда топливные баки первой ступени опустошаются, она отбрасывается, и начинает работать двигатель второй, затем – третьей, четвертой. Сразу получается выигрыш: нет нужды тащить на высоту опустевшие баки.

Традиционная схема многоступенчатой ракеты построена на последовательном расположении ступеней – одна над другой. Но долго не могли разработать систему запуска двигателя второй ступени после отделения первой. Поэтому команда Сергея Королёва предложила оригинальную идею: собрать ступени в «пакет», то есть соединить их боками и запускать одновременно на старте. Так появилась ракета Р-7, которая стала первой межконтинентальной; ее называют просто «семеркой». На ее основе потом создавались ракеты для запуска спутников и космонавтов, сейчас так же устроены самые современные ракеты-носители «Союз-У», «Союз-ФГ» и «Союз-2».

«Пакет» ракеты Р-7 собирается из пяти блоков: центрального блока А и четырех боковых блоков Б, В, Г и Д. Двигатели всех блоков запускаются на старте. После опустошения баков боковые блоки отделяются, а центральный блок продолжает полет. Впервые ракета Р-7 стартовала 15 мая 1957 года. За 60 лет было запущено почти 1900 ракет этого семейства, а на них – более 2000 спутников и межпланетных аппаратов. Можно сказать, ракеты линейки Р-7 – это «рабочие лошадки» космонавтики.

Но мысль инженеров не остановилась на достигнутом. Была освоена и схема последовательного расположения ступеней: «семерка» пополнилась третьей ступенью – блоком Е; с его помощью выводились на межпланетные трассы первые исследовательские аппараты, а на орбиту – первые корабли с космонавтами.

Почему ракета летит?

Вообще говоря, сам принцип реактивного движения интуитивно понятен. Но многие, увы, до сих пор путаются в деталях. Наверное, потому что смотрят голливудские фильмы, а там вечно что-нибудь забористое изобразят. Например, приходилось слышать мнение, будто бы ракета отталкивается от воздуха. Но как же в таком случае она летает в космосе, где нет воздуха?

Легко понять из названия, что реактивное движение – это движение за счет силы реакции, отдачи. Скажем, вы стреляете из пистолета – отдача после вылета пули выворачивает руку. Это и есть сила реакции. Если бы при выстреле вы находились, допустим, на борту орбитальной станции, в невесомости, то отдача придала бы вам реактивное движение и вы полетели бы в противоположную сторону от пули.

Механику реактивного движения описывают с помощью третьего закона Ньютона. Мы со школы помним его формулировку: тела действуют друг на друга силами, равными по модулю и противоположными по направлению. Или: сила противодействия равна силе действия. В случае ракет силой действия является тяга, которая создается раскаленными газами, вырывающимися из сопла. Они и толкают ракету в противоположную сторону. Поэтому ракета не нуждается в приложении каких-то других сил; она сама создает силу действия, а за счет силы противодействия, реакции, отдачи летит с ускорением не только в атмосфере, но и в космосе.

«Союз-ФГ» стартует с космодрома Байконур 28 июля 2017 года (фотография Андрея Шелепина /ЦПК)

В то же время реактивным называют и движение, при котором для создания сил действия и противодействия используется окружающая среда. Например, турбореактивный двигатель авиалайнера использует окружающий воздух для создания рабочей газовой смеси. Кальмар прокачивает через свое тело окружающую воду для разгона при охоте или бегстве. Но, конечно, ни авиалайнер, ни кальмар не смогут летать в космосе.

Какая скорость нужна, чтобы выйти на орбиту?

Очень большая. Но развивать ее можно постепенно, как и делает ракета, поднимаясь на космическую высоту. С какого-то момента скорость становится такой, что ракета выйдет на орбиту. Мысленный эксперимент поставил еще великий Исаак Ньютон. Представьте себе высочайшую гору, пик которой находится за пределами атмосферы. Вообразите пушку, установленную на самой ее вершине и стреляющую горизонтально. Чем мощнее заряд используется при выстреле, тем дальше от горы будет улетать ядро. Наконец при достижении некоторой мощности заряда ядро разовьет такую скорость, что не упадет на Землю вообще и будет вращаться вокруг нашей планеты. Фактически Ньютон описал искусственный спутник, а значение вычисленной им начальной скорости – 7,91 км/с. Ее сегодня называют «первой космической».

Если говорить с физической точки зрения, то спутник на самом деле всё время падает под действием силы притяжения, но не может упасть, потому что земная поверхность как бы «убегает» от него за счет собственной кривизны. Вот если бы Земля была плоская, то спутники неизбежно падали бы на нее, пролетев какое-то расстояние. И понятно, что если бы движение спутника происходило не в вакууме, а в атмосфере, то он тоже упал бы, потому что молекулы воздуха при бесчисленных столкновениях затормозили бы его.

Пушка Ньютона

С удалением от Земли величина первой космической скорости снижается, ведь и сила притяжения уменьшается. Например, на высоте 100 км скорость равна 7,85 км/с, а на высоте полета Международной космической станции – 7,67 км/с. Немного изменяя скорость спутника, можно сделать его орбиту эллиптической, а путем довольно хитрых маневров – вывести на такую высоту, где его угловая скорость относительно планеты станет равна скорости ее вращения, в результате получится, что спутник как бы висит над одной точкой земного шара, хотя в действительности он продолжает падать.

Какая скорость нужна, чтобы добраться до Луны и Марса?

Чтобы космический аппарат вышел в межпланетное пространство на собственную орбиту вокруг Солнца, ему нужно развить скорость, которую называют «второй космической», или «скоростью убегания»; для нашей планеты она составляет 11,19 км/с. Ее значение тоже меняется с высотой, поэтому специалисты обычно используют значение 11,02 км/с, которое соответствует высоте 200 км – именно там проходит «промежуточная» орбита, с которой стартуют межпланетные аппараты. Но Луна находится поблизости от нас в общей гравитационной системе, поэтому для того, чтобы попасть в спутник Земли по прямой траектории, нет необходимости развивать «скорость убегания»: для старта с земной поверхности достаточно разогнаться до 11,09 км/с, а с «промежуточной» орбиты – до 10,92 км/с. Правда, лететь тогда придется дней пять.

При полете к Марсу ситуация усложняется. В межпланетном пространстве влияние гравитации Земли настолько мало, что им пренебрегают. Поэтому имеет смысл говорить только о скорости относительно Солнца. Минимальная «скорость убегания» от Солнца – 42,12 км/с – в четыре раза больше, чем от Земли! Но если мы стартуем в направлении по движению нашей планеты вокруг Солнца, то используем ее собственную скорость, которая близка к 29,78 км/с. Значит, необходимо иметь «на бесконечности», где притяжение Земли уже пренебрежимо мало, скорость 12,34 км/с. Это соответствует скорости отлета с низкой орбиты примерно 16,54 км/с относительно Земли – ее называют «третьей космической» скоростью. Рассчитать ее можно через закон сохранения энергии.

К счастью, для полета к Марсу такой большой скорости не нужно. Давным-давно рассчитаны траектории межпланетных полетов, которые требуют минимум топлива. Их называют траекториями – Гомана в честь немецкого инженера Вальтера Гомана, который вычислил их одним из первых. Чтобы выйти на траекторию полета к Марсу с минимальными затратами топлива, нужно разогнать космический аппарат до скорости 11,42 км/с – ненамного больше, чем для полета на Луну. Однако Марс при этом должен находиться в благоприятном положении относительно Земли, которое устанавливается раз в два года с небольшим – точнее, через 780 суток. Период, когда возможен полет к Марсу по гомановской траектории, называют «стартовым окном». Сам полет, если сделать всё правильно, будет продолжаться 259 дней. Можно сократить время перелета, чуть увеличив начальную скорость. Например, если скорость поднять до 11,8 км/с, то аппарат доберется до Марса за 165 дней; если до 12 км/с, то за 144 дня; если до 13 км/с, то за 105 дней.

Космические скорости

Конечно, теоретически по Солнечной системе можно летать по каким угодно траекториям, но у нас пока нет настолько мощных кораблей, чтобы нарушать законы баллистики, а когда они появятся, сказать трудно.

40
Почему Земля не плоская?

Если вы смотрели документальные фильмы о космосе, то, наверное, заметили, что капли воды в невесомости становятся шарообразными. Но почему? Форма предметов меняется только под действием какой-то силы. Что за сила действует на воду? Это, конечно, сила поверхностного натяжения. Под ее действием жидкость стремится принять форму с минимальной площадью поверхности, а лучшая форма для этого – шар.

Однако Земля – твердое тело, сила поверхностного натяжения тут ни при чем. Для твердых тел в космосе главная сила – гравитация. Конечно, она очень слаба, но чем выше масса, тем сила гравитации значительнее, а ее влияние заметнее. Когда планеты, включая Землю, только формировались, они своей гравитацией собирали вещество из окружающего пространства. Гравитация всегда направлена к наиболее массивной части тела, вещество стремится к этому условному центру, а тело в целом принимает форму с минимальной площадью поверхности – как капля в невесомости. Если Земле каким-то невероятным способом придать форму чемодана, то через многие тысячи лет она опять соберется в шар.

Земля из дальнего космоса (фотография NASA)

Впрочем, среди космических тел есть, например, астероиды. Они не приобрели шарообразную форму. Почему? Тут всё зависит от массы и времени. Сила гравитации, как мы помним, слаба, поэтому, для того чтобы быстро получился шар, нужна очень большая масса. Если же массы мало, то для этого понадобится много времени, миллиарды лет. Самые большие астероиды – такие, как Церера, Веста, Паллада, – имеют шарообразную форму, а остальные, поменьше, выглядят порой довольно причудливо, как «бесформенные» глыбы.

Получаете ли вы удовольствие от полетов или это преодоление себя?

Я сказал бы, что преодоление себя – это как раз подготовка к космическому полету.

Когда-то, во времена детства, я считал, что главное мучение – учеба в школе: много уроков, экзамены. И вот я вырасту большим, окончу школу и больше никогда не буду учиться. Но когда я вырос, окончил школу, то поступил в Московский государственный университет и чуть не вылетел с первого курса за неуспеваемость. Потому что выяснилось, что там, оказывается, нужно учиться еще больше. Моей проблемой была математика. Пришлось на нее изрядно подналечь. Но я себя утешал тем, что получу диплом, и на этом моя учеба закончится. Потом – защита, выпуск, работа в научном институте, аспирантура, и вдруг выяснилось, что и там тоже надо учиться и сдавать экзамены. Так что спокойной жизни, к сожалению, опять не получилось, но я понимал, что аспирантура – это ведь ненадолго, и с учебой будет покончено.

Сергей Рязанский работает на МКС

Потом я поступил в отряд космонавтов и попал в Звёздный городок. И только там осознал: всё, что было раньше, – это не учеба; так я никогда не учился. Когда ты учишься два года подряд с утра до ночи и сдаешь больше сотни экзаменов, зачетов, тестов… Если говорить откровенно, основная работа космонавта на самом-то деле – это не летать в космос, а учиться. Что мы делаем между полетами? Учимся! Когда тебя ставят в экипаж, что ты делаешь? Учишься! И преодоление себя происходит прежде всего на Земле.

Конечно, сам космический полет – это тоже достаточно серьезная и тяжелая работа, но от нее получаешь удовольствие. Потому что она воспринимается как итог, как вершина тяжелого пути и даже как награда за трудный этап жизни перед полетом. Да, приходится иногда что-то в себе преодолевать, когда ты на борту орбитальной станции: ведь всё-таки полгода находишься в тесном помещении, в отрыве от привычной жизни, от близких людей, своих хобби, увлечений и прочего. При этом постоянно гложет мысль, что толщина стенки станции – полтора миллиметра, а снаружи – пустота. Ты должен быть, с одной стороны, спокоен, собран, должен хорошо работать, а с другой – ты понимаешь, что если что-то пойдет не так, помочь будет некому. Внутренняя тревога есть, но с нею-то справиться как раз просто: нас к этому готовят, тренируют. Поэтому могу уверенно заявить: удовольствие от полета компенсирует все неудобства, в том числе и душевные волнения.

Есть ли перспектива, что космический туризм станет массовым, а новые технологии смягчат перегрузки?

Я абсолютно уверен, что еще при нашей жизни космический туризм станет если не массовым, то доступным. Во-первых, всё больше частных компаний приходит в космонавтику; как только у них появятся системы для запуска человека в космос, они начнут зарабатывать на этом деньги. Во-вторых, среди богатых людей хватает желающих слетать на орбиту или хотя бы на космическую высоту. Их вклад в новую отрасль станет значительным толчком к строительству космических отелей, экскурсионных кораблей и частных космодромов. Появятся какие-то шоу в реальном космосе. Будут проводиться коммерческие научные эксперименты. Главное – поставить туристические полеты на поток. Ведь сегодня пока получается, что каждый полет частного космического корабля – это некое преодоление и событие. Пора сделать их рутиной.

Сергей Рязанский в центрифуге Центра подготовки космонавтов (фотография Андрея Шелепина /ЦПК)

Космические туристы, которые летали на кораблях «Союз», уже снизили планку по требованиям к будущим космонавтам. Здоровье у них не столь совершенное, как у отобранных кандидатов, поэтому им делаются различные послабления. Профессиональный космонавт должен обладать большим запасом здоровья, чтобы долгое время продержаться в условиях орбитальной станции. Космическому туристу достаточно хорошего уровня физической подготовки. Самое страшное, что может случиться на орбите, – проблемы с сердцем. Понятно, что и на Земле людям, которые, например, предрасположены к инфаркту миокарда, не разрешают бегать марафоны или поднимать тяжелые грузы. Здесь те же самые разумные ограничения, но в остальном ситуация становится проще.

Могут ли новые технологии как-то облегчить жизнь будущих космических туристов? Конечно, и это тоже делается. Скажем, с появлением контактных линз и пластмассовых очков снизились требования по зрению. У меня, например, зрение не идеальное – минус три. И при этом я профессиональный космонавт, который может нормально летать и работать. В первый полет попробовал линзы – мягкие Acuvue. Во второй полет мы все трое стартовали в очках: у двоих дальнозоркость, у меня – близорукость. Если говорить о перегрузках, которые испытывают космонавты, то они на самом деле не так уж критичны. Ведь что такое перегрузка в 4–4,5 g? Как-то, пройдя ежегодный тест на центрифуге, я сразу после него поехал в Парк имени Горького и решил, чтобы сравнить ощущения, прокатиться на одном из аттракционов, на котором, мне казалось, перегрузки достаточно высоки. Эксперимент удался: если и не 4 g, то 3,5 g аттракцион выдает точно. Получается, что обычный взрослый человек, катающийся на аттракционах в парке Горького, – почти космонавт. Я уверен, что новые технологии помогут сделать космический полет комфортнее, но в сущности достаточно просто быть здоровым человеком.

Единственное, нельзя переборщить с невесомостью. Считается, что среднее время адаптации в безопорном состоянии – до семи дней. Через неделю организм начинает перестраиваться: появляется мышечная атрофия, вымывается кальций, происходят другие изменения. Поэтому больше десяти дней не стоит задерживаться на орбите: прилететь, пожить, сделать фотографии, провести какой-то эксперимент и вернуться.

Как космос повлиял на технологии и как он повлияет на них в будущем?

Знаете, сейчас всё время идут какие-то споры по этому поводу. Дескать, зачем нам нужен космос? Что он нам дает? Может, лучше направить средства в другие сферы деятельности? И так далее. При этом как-то забывается, что плодами космических технологий мы пользуемся постоянно. И это не только связь и навигация. К примеру, у НАСА есть специальный сайт по программе Spinoff (https://spinoff.nasa.gov), где рассказывается о технологиях, появившихся благодаря реализации космических проектов. Чего там только нет! Взять, например, медицину. Я уже говорил, что длительная невесомость оказывает негативное влияние на человеческий организм. Мы боремся с этим с помощью специальных тренажеров, нагрузочных костюмов и пищевых добавок. Но и на Земле хватает людей, которые долго оставались в неподвижности после травм или всё еще прикованы к постели. И вот на основе космического опыта созданы компактные тренажеры, разработаны реабилитационные процедуры и тому подобное. Кроме того, для наблюдения за здоровьем космонавтов были сконструированы дистанционные мониторинговые системы – оказалось, что им можно найти применение где угодно в медицине: от контроля за хронически больными людьми до подготовки спортсменов. Сейчас дело идет уже к появлению виртуальных терапевтов – компьютеров, которые через биометрические датчики, например в наручных часах, будут отслеживать ваше самочувствие и при необходимости выписывать лекарства, следить за их своевременным приемом, направлять вас к врачу или даже вызывать вам «скорую помощь» в критической ситуации. Про новые легкие материалы, теплоизоляторы, двигатели, миниатюрные солнечные батареи и дроны можно и не говорить – всё у нас перед глазами, и всё это порождено космическими технологиями.

Использование космических технологий на Земле

Чего нам ждать от космонавтики в будущем? Во-первых, конечно, появятся новые системы повышения энергоэффективности. Проблема эта остро стоит перед космонавтикой – и пилотируемой, и беспилотной. Решается она через разработку сверхъемких аккумуляторов и через совершенствование генераторов энергии. Понятно, что все эти разработки найдут применение в наземном и воздушном электротранспорте. Во-вторых, сейчас очень модным направлением стало проектирование микро- и наноспутников. Считается, что рой небольших дешевых аппаратов будет решать те же задачи, что и один большой дорогой аппарат, причем потеря отдельных элементов роя не будет так же критична, как сбой какого-то из элементов большого спутника. Понятно, что роевые системы будут востребованы в робототехнике очень широко – от медицины до спелеологии, ведь они могут легко проникнуть туда, где большой робот просто не пролезет. В-третьих, благодаря космонавтике появляются новые лазеры, композиты, интеллектуальное программное обеспечение, трехмерная печать – всё это очень быстро внедряется, а мы даже не подозреваем, что очередной гаджет наполовину, если не больше, состоит из компонентов, которые создавались для спутников, межпланетных аппаратов или МКС.

Во сколько обходится полет и содержание космонавтов на станции? Во сколько МКС обходится России за год?

Международная космическая станция – очень дорогой проект. И, скорее всего, нашей стране из-за вечных экономических проблем его в одиночку было бы не потянуть. И всё же наш вклад в развитие МКС весьма значительный. Если говорить только о финансах, то мы тратим в среднем около миллиарда долларов в год. Всё это уходит на строительство пилотируемых кораблей «Союз», грузовиков «Прогресс» и ракет-носителей, на их запуск, на работу наземных служб обеспечения полета, на подготовку и реабилитацию космонавтов, на банковскую страховку, на изготовление новых модулей станции. Причем весь бюджет «Роскосмоса» на космическую деятельность – например, на 2018 год – составляет 128 миллиардов рублей, то есть около двух миллиардов долларов по нынешнему курсу. Получается, что МКС «съедает» половину бюджета.

Если говорить о стоимости полета и содержания одного нашего космонавта на орбите, то подсчитать точную сумму довольно сложно. Но в принципе возможно, если исходить из того, что один корабль «Союз» стоит около 36 миллионов долларов, а ракета-носитель «Союз-ФГ» с запуском – минимум 22 миллиона долларов. Чтобы МКС функционировала нормально, мы должны отправлять четыре корабля «Союз» в год, то есть тратить 232 миллиона долларов. Кроме того, для обеспечения экипажей провиантом и расходными материалами необходимо запускать еще три грузовых корабля «Прогресс» – стоимость каждого вместе с ракетой «Союз-2.1а», включая изготовление, доставку на космодром, старт и стыковку, составляет 40 миллионов долларов. В сумме получается 120 миллионов долларов в год. Итак, четыре «Союза» и три «Прогресса» нам обойдутся примерно в 352 миллиона. На орбиту в 2017 году отправились в составе международных экипажей четверо наших космонавтов, в 2018 году – трое; еще один в сентябре на «Союзе МС-10», увы, не долетел. Простой расчет показывает, что только полет и содержание одного космонавта обходятся минимум в 88 миллионов долларов или, если привести к обменному курсу, 5 миллиардов 720 миллионов рублей в год.

Международная космическая станция на орбите (фотография NASA)

Конечно, что-то мы «отбиваем» за счет доставки на станцию иностранных коллег. Но, к сожалению, и по нашим внутренним ценам с каждым годом полеты в космос дорожают.

Часть 2
Как стать космонавтом?

Где узнать о наборе в отряд космонавтов?

Обычно о наборе в отряд космонавтов можно узнать на сайте «Роскосмоса» (https://www.roscosmos.ru) или космических агентств других стран. Там же сообщаются условия, по которым проводится набор. Иногда он бывает совершенно открытый – любой человек имеет право подать заявку, если соответствует списку требований. В некоторых случаях нужен опыт работы в ракетно-космической отрасли – то есть хотят набрать грамотных инженеров или врачей, которые много лет работают с космонавтами.

Конкретный список требований формулируется в «Положении о проведении конкурса по отбору кандидатов в космонавты», которое публикуется заранее. Сам отбор проходит на базе Центра подготовки космонавтов (ЦПК).

Как часто проходят наборы?

Частота и объем набора определяются задачами космического агентства. То есть посмотрели и прикинули: нам нужно столько-то космонавтов под новую программу, а старыми космонавтами мы ее закрыть не можем из-за естественной убыли на пенсию или их занятости в других проектах. Поэтому сроки и графики наборов, в общем, разные и рваные. Бывают большие перерывы – перед нами, например, наборов не было шесть лет. Между нашим набором, который завершился в 2003 году, и следующим прошло три года. Между тем набором и очередным – четыре года. Последний по времени набор был объявлен в 2017 году и завершился в августе 2018 года. Сейчас планируется объявить еще один, итоги которого подведут до конца 2020 года.

Эмблема набора 2003 года; автор эмблемы – космонавт-испытатель Марк Серов

Набор космонавтов 2003 года, Сергей Рязанский – четвертый справа

Хотели ли вы в космос в детстве?

В детстве я мечтал стать биологом. И никогда не думал о том, что можно вообще попасть в отряд космонавтов. Прежде всего, я был достаточно болезненным ребенком – в первом классе по состоянию здоровья меня даже не допустили до уроков физкультуры. Заслуга моей семьи в том, что закаливанием, упражнениями, личным примером мама и папа вдвоем смогли вырастить здорового человека. Который, впрочем, всё равно мечтал стать биологом.

Со временем, конечно, менялись интересы и в биологии: сначала нравились зверюшки и цветочки сами по себе; потом уклон пошел в биохимию, молекулярную биологию и вирусологию. Объекты интереса, как видите, становились всё мельче и мельче, но зато это передний край современной науки. Учился я в классе с биологическим уклоном, потом – на биологическом факультете МГУ. Пошел работать в Институт медико-биологических проблем, который занимается космической биологией.

Так получилось, что в 90-е годы, когда с наукой в стране всё было достаточно грустно, вариантов оказалось немного. Либо, если хочешь заниматься наукой, уезжай на Запад, либо, если хочешь жить в России, уходи из науки в бизнес. Но мне повезло найти этот институт – удивительное место, где с деньгами тоже было всё плохо, зато исследования проводились самые передовые, потому что воспроизвести многие космические эксперименты ученые из других стран практически не могли: у них просто отсутствовали такие возможности. И, конечно, импонирует, когда молодой ученый может на научной конференции представить доклад, который будет интересен всем присутствующим, потому что содержит результаты уникального исследования.

Потом в какой-то момент решили направить ученых в отряд космонавтов. При этом задача руководства была набрать врачей, занимающихся наукой, а из кандидатов, которым предложили попробовать свои силы, я единственный не имел классического медицинского образования. И вот тут мне крупно повезло: мои коллеги не прошли по здоровью, а я проскочил через сито отбора и попал в отряд.

Надо сказать, что наша космонавтика не очень-то готова к тому, чтобы ученый находился в отряде. Несмотря на то, что я сдавал те же экзамены, проходил те же тесты, квалификацию после государственного экзамена мне присвоили другую: офицеры и инженеры стали «космонавтами-испытателями», а я – «космонавтом-исследователем». По формальным правилам, космонавт-исследователь – это «полезная нагрузка» на корабле, правое кресло, и получилось, что после того как в 2003 году погиб шаттл «Колумбия» с экипажем, все места ученых на наших кораблях «Союз» были выкуплены американцами на много лет вперед. Руководство меня вызвало, и было сказано: «Сергей, ничего личного, но ты никогда не полетишь в космос. Смирись, давай подумаем и найдем тебе другую работу, другое применение. Шансов у тебя нет». Потому что центральное кресло – это опытный командир, левое – это бортинженер, а правое – та самая «полезная нагрузка», которая в корабле ничего не делает, ее везут на станцию для выполнения каких-то специальных работ. И вот тут я по-настоящему захотел стать космонавтом!

Сергей Рязанский на второй месяц 105‐суточной изоляции в комплексе проекта «Марс-500» тестирует методику по изучению функций сердечно-сосудистой системы (фотография Олега Волошина/ИМБП)

Экипаж подготовительного эксперимента проекта «Марс-500» после 105‐суточной изоляции, командир экипажа Сергей Рязанский слева (фотография Олега Волошина/ИМБП)

Я вдруг понял, что мне очень хочется доказать: ученый – тоже человек, ученый тоже может полететь в космос. Я понял, что не успокоюсь, пока не сделаю всё, что от меня зависит, для того, чтобы прорваться в космос. Да, есть правила, которые изменить не в моих силах. Тогда придется создать себе репутацию. Я защитил диссертацию, принимал участие в различных испытаниях: в частности, участвовал в подготовительных экспериментах по программе «Марс-500» командиром экипажей. И так получилось, что по результатам эксперимента один из руководителей «Роскосмоса» заметил молодого человека и спросил: мол, вот этот командир экипажа – он когда летит? Ему говорят: «Никогда не летит, товарищ генерал». Он говорит: «Не понял, он же космонавт? Космонавт. Когда он у нас летит?» Снова отвечают: «Никогда, товарищ генерал». Естественно, реакция генерала: ничего не понял, завтра доложите, разберусь. Созвали совещание, мое личное дело изучили и в виде исключения разрешили пересдать все экзамены по левому креслу. И я один из немногих, кто получил статус и космонавта-исследователя, и космонавта-испытателя – у меня две категории, две «корочки». Таких в истории трое: Юрий Михайлович Батурин, бывший советник президента Ельцина, Олег Валерьевич Котов, который стал командиром моего корабля, и я – третий. У Олега, кстати, базовое медицинское образование; он сначала окончил Военно-медицинскую академию в Ленинграде, а потом учился в Качинском высшем военном авиационном училище, чтобы получить статус командира корабля. А я стал первым в истории бортинженером без инженерного образования.

Что нужно знать, чтобы стать космонавтом?

Космонавт – универсальный специалист. Поэтому приходится учиться самым разным вещам, вырабатывая широкий спектр навыков. Тут и астрономия, и физика, и медицина, и программирование. На МКС, кстати, больше ста компьютеров, три сети, системы на Windows и Linux, есть Wi-Fi-точки, серверы. В ходе подготовки космонавт должен досконально изучить больше семидесяти инженерных систем. Не для того чтобы их починить в случае чего, а чтобы толково объяснить Земле, какие возникли проблемы. Поэтому нужно знать как можно больше, а еще – уметь быстро воспринимать информацию, усваивать ее и воспроизводить.

Какое нужно образование?

Минимум – высшее. Какое именно высшее образование требуется, определяется конкретным набором в отряд. В одних случаях указывается, что необходимо высшее техническое образование, в других – просто высшее. Многие космонавты и астронавты имеют не одно высшее образование, а два. Наличие дополнительных специальностей учитывается при отборе.

Есть и чисто формальные требования. Одного из кандидатов, поступавших в отряд, не взяли из-за того, что он свободно говорил по-немецки, по-французски и по-испански, но почти не знал английского. Я был шокирован, ведь понятно, что такой полиглот английский выучит легко. И тем не менее, его кандидатура была отклонена.

Что еще поможет при поступлении в отряд? Вместе с заявлением обычно прикладывается достаточно большой пакет медицинских документов. При этом ты сам за свои деньги проходишь все необходимые обследования. Нужно представить и свидетельства обо всех своих навыках: предположим, есть опыт парашютных прыжков, права пилота. Дальше в обязательном порядке сдаются экзамены по английскому языку и по физкультуре.

Космонавт Сергей Рязанский на пробежке (фотография из архива С. Рязанского)

Как-то, готовясь к первому еще полету, я наблюдал, как проходят отбор молодые ребята и, в частности, молодые девчонки. И вот девочка, очень спортивная, очень сильная и вроде бы на хорошем счету, должна была прыгнуть «рыбкой» с трехметровой вышки. По-моему, она раза три залезала на эту вышку и три раза слезала обратно. К ней подошел тренер и сказал: «Решайтесь, это ваш последний шанс». При этом где-то в углу помещения бассейна тихонько стоял психолог, который смотрел на всё это дело. В итоге девочка не прыгнула, и в отряд ее, естественно, не взяли. Психологические тесты – это тоже очень важно и очень серьезно.

Обязательно ли быть летчиком?

Нет, сегодня это не считается обязательным требованием. Обучение летным навыкам само по себе входит в будущую подготовку. Когда человек преодолевает этап отбора, он еще не становится космонавтом. Должность в трудовой книжке – «кандидат в космонавты». И он ее занимает целых два года. За это время проходит летную практику, прыгает с парашютом, ныряет под воду, учится выживать в пустыне, на море, среди снегов и тому подобное.

Причем все эти испытания проходят с оценкой стрессоустойчивости. Например, парашютные прыжки. В шлем испытуемого встраивается диктофон с микрофоном. На руку рядом с высотомером надевается карточка с заданием, и ты обязан это задание решить в промежуток от выхода из вертолета до открытия парашюта, а свое решение надиктовать. По правильности решения и по тембру голоса определяется уровень твоего стресса. Плюс мультизадачность: ты решаешь задание, ты смотришь на высотометр, а еще описываешь сигналы, которые подает инструктор, – он прыгает вместе с тобой, падает рядом и показывает какие-нибудь жесты, а ты обязан их комментировать. Далее на строго определенной высоте надо открыть парашют, а после приземления провести анализ своего прыжка и правильность решения задач.

Будущий космонавт Сергей Рязанский на парашютной подготовке в Бердске

Летная и парашютная подготовки очень важны для формирования личности космонавта как профессионала, потому что, обучаясь этому делу, он попадает в реальные стрессовые условия, которые по-другому не воссоздать. Играть в опасные ситуации, сидя дома в уютном кресле, не имеет смысла при подготовке к реальному космическому полету.

Какие профессии нужны в космонавтике?

Космонавта готовят как универсального специалиста. Он может делать всё: от научных экспериментов или пилотирования корабля до проведения хирургической операции на орбите или онлайн-урока из космоса для школьников. Но узнать всё и всему научиться невозможно, поэтому мы сильно зависим от подсказок наземных операторов и ранее летавших космонавтов.

В будущем, если космонавтика продолжит развиваться, наверняка появится узкая специализация. Например, возникнет профессия «космический таксист» – они будут перегонять корабли с околоземной орбиты к Луне или Марсу, а затем обратно, потому что там находится научная база, где вахтовым методом работают ученые. Или другой вариант: где-нибудь на высоких орбитах расположат автоматизированный завод-лабораторию по производству особых кристаллов или белков, которые можно вырастить только в полной невесомости, и «таксист» понадобится для того, чтобы привезти туда расходные материалы, а через какое-то время вернуться за продукцией. Наверняка потребуются инженеры, которые будут обслуживать космические базы и заводы. На случай аварии или какого-либо технического сбоя понадобятся команды космических ремонтников. Возможно, будет построена обсерватория на Луне, и тогда в космос отправятся астрономы. А если мы установим контакт с братьями по разуму, то новых профессий возникнет великое множество: космические биологи, космические лингвисты, космические дипломаты и так далее. То есть вроде бы те же самые профессии, но с определенной внеземной спецификой. Поэтому будьте уверены: при развитии космонавтики любой специалист получит шанс на путевку в космос, главное – стать настоящим профессионалом в своем деле.

Есть ли ограничения по здоровью при наборе?

Конечно, есть. И пока они очень серьезные. Всё-таки в отряд космонавтов идут люди с мотивацией, и понятно, что они собрали пачку документов, они познакомились с теоретическими основами, они стремятся к полету. Но, к сожалению, как у нас говорят, не бывает идеально здоровых людей – бывают «недообследованные». И очень часто человек не знает, какое у него здоровье на самом деле. Вроде ничего не болит, ничего не беспокоит, поэтому и ходить к врачам для каких-то дополнительных исследований организма он не станет. Вот и получается, что при углубленной проверке вдруг вылезают проблемы со здоровьем, которые критически сказываются на возможности попасть в отряд.

Будущий космонавт Сергей Рязанский проходит медицинское обследование (фотография Олега Волошина/ИМБП)

На самом деле, разумеется, скрытых проблем выявляется не так много, но они существенно могут повлиять на образ жизни: претендент не только будет отвергнут, но ему придется отказаться в дальнейшем от экстремального спорта, серьезных нагрузок, перейти на особую диету и тому подобное. В первую очередь отбраковывают по осложнениям на сердце, затем – по избыточному весу. Находят камни в почках и желчном пузыре, язвенную болезнь – тут опасность в быстром переходе из стадии ремиссии в самую крайнюю степень.

Что касается зрения, то вопрос решается сегодня в индивидуальном порядке. Если человек с плохим зрением способен нормально работать, выполнять все поставленные задачи, то оснований для его отбраковки нет. Подытоживая, можно сказать, что современный космонавт – это человек со «средним» здоровьем, но без каких-то увечий, патологий и хронических болезней.

Есть ли ограничения по возрасту?

При каждом наборе в списке требований указываются ограничения по возрасту. Например, в последнем по времени наборе был обозначен предельный возраст – тридцать пять лет. Но удивительное дело: если ты попал в отряд, то ограничения по возрасту снимаются. У нас Павел Владимирович Виноградов отпраздновал на борту МКС свое шестидесятилетие и даже выходил в открытый космос. Итальянский астронавт Паоло Несполи, с которым я летал на «Союзе МС-05», за три месяца до старта тоже отпраздновал свое шестидесятилетие. После прохождения всех отборов, испытаний, экзаменов, после получения практического опыта на орбите космонавт становится слишком ценным специалистом, поэтому остается востребованным еще очень долго.

Ограничений по минимальному возрасту вроде бы нет, но все понимают: в космос школьника или студента не пошлют – необходимо законченное высшее образование. Считается, что оптимальный возраст для подачи заявления – 27–30 лет, потому что к тому времени организм уже полностью сформировался, нет гормональных всплесков. Кроме того, кандидат в этом возрасте – во многом состоявшаяся личность: по профессиональным навыкам, по жизненному опыту, по общей житейской мудрости.

Можно ли отобраться со второго раза, если первый раз отказали?

Да, и такие случаи бывали. Например, американец Кристофер Фергюсон – он поступил в отряд астронавтов только со второго раза; зато потом слетал в космос трижды и стал командиром шаттла «Атлантис» в его последнем полете, по факту – в последнем полете пилотируемого корабля НАСА на настоящий момент. Кого-то заворачивают еще при предварительном отборе, поэтому остается возможность учесть ошибки, потренироваться, подлечиться и снова написать заявление. Главное – стремиться и по-настоящему хотеть попасть в космос.