Вот уже почти 60 лет, многие умы не перестает будоражить вопрос о том, как американцам удавалось осуществлять длительные космические полеты в кораблях со 100% кислородной средой, которая «способна отравить человека в считанные часы, если не минуты».
Высокие дозы кислорода действительно оказывают токсичное воздействие на человека, но как и в любом другом случае, степень «ущерба» зависит от двух факторов:
1-полученная доза кислорода.
2-длительность воздействия получаемой дозы.
Время появления первых симптомов кислородной интоксикации
Еще в 64м году, американцы провели исследования по воздействию чистого кислорода в нормальных барометрических условиях и выяснили, что первые симптомы интоксикации в этом случае начинаются лишь через 30 часов, которые проявлялись в виде боли в груди, кашле, онемении пальцев рук и ног, отсутствии аппетита и общим недомоганием. Однако, определенные физические нарушения обнаружены за этот срок небыли.
Что касается лунных миссий Аполлона, то не смотря на 100% кислородную среду, дозировка получаемого кислорода (его парциальное давление) было относительно низким за счет снижения общего барометрического давления до 0,25-0,3 атмосферы. Т.е. парциальное давление О2 составляло всего лишь 228мм.рт.т. (при норме 156), а вышеописанные симптомы появлялись через 30 часов при парциальном давлении О2 порядка 760 мм.рт.ст.
Таким образом, время наступления интоксикации отсрочивалось как минимум в 3 раза до 90 часов без учета того, что меньшие дозы быстрей выводятся из организма, что собственно и подтверждается наличием некоторых изменений в организме астронавтов после недельных полетов на Луну, но не имеющих критического значения.
Атмосфера «Скайлэб» - уже не 100% кислород, но еще не земная атмосфера.
Атмосфера «Скайлэб» представляла из себя смесь кислорода и азота. Газы хранились отдельно и подавались автоматически, что бы восполнить потери, которые имели место быть за счет утечки и метаболического расходования кислорода.
Во время пилотируемых полетов, устанавливалось давление порядка 3,4 ньютона/см2. Концентрация кислорода поддерживалась на уровне 74%, так что парциальное давление кислорода в атмосфере «Скайлэба» было таким же, как на уровне моря.
Газ в «Скайлэбе» постоянно перемешивался. Циркулирующий газ обогревался или охлаждался для поддержания температуры в пределах 18-32С0. Двуокись углерода и запахи устранялись за счет поглощения фильтрами.
Во всяком случае, так писали об атмосфере сами американцы в своих отчетах.
Разбор приведенных американцами характеристик окружающей газового состава и давления
Как видим, американцы сами понимали бесперспективность 100% кислородной среды при длительных орбитальных полетах, но в рамках программы «Аполлон» (технических характеристик) не могли разом отказаться от 100% О2, это произошло только на «Шаттлах».
Проанализировав приведенные данные (переведя ньютоны/см2 в кгс/см2), мы получаем давление внутри «Скайлэб» на уровне 3,5кгс/см2., что соответствует 266мм.рт.ст., или высоте чуть более 7км, но ниже чем 7,5.
Исходя из этого, не сложно посчитать и парциальное давление кислорода, которое обеспечивала внутренняя атмосфера станции. Оно составляло 199мм.рт.ст. что намного ближе к земным 160мм.рт.ст. чем в лунной программе.
Говоря «парциальное давление кислорода в атмосфере «Скайлэба» было таким же, как на уровне моря.», американцы были практически правы, благодаря этому, на «Скайлэб» удалось провести три длительных (по меркам того времени) экспедиции. Но по-настоящему последним гвоздем в крышке гроба со 100% кислородной средой стал один неприятный факт: «Скайлэб» имела циклопические размеры с диаметром 6 метров и длинной 14, фактически, это было помещение равное по своим габаритам целой чисти салона современного широкофюзеляжного самолета. Опыт пилотируемых экспедиций на «Скайлэб» показал, что при разряженной атмосфере 266 мм.рт.ст., 75% которой составлял кислород, звук речи астронавтов распространялся не более чем на два метра из-за чего два астронавта находящихся по разные стороны «цилиндра» даже на одной палубе, были не в состоянии друг друга услышать, а НАСА было вынужденно всерьез задалось вопросом снабжения астронавтов портативными микрофонами.