Если посмотреть на кадры подготовки миссий «Аполлон», сразу бросается в глаза одна странность: астронавты несут громоздкие чемоданы, которые на самом деле представляли собой портативные аппараты искусственной вентиляции лёгких. Эти устройства снабжали космонавтов кислородом и охлаждали их тела перед стартом. Но зачем вообще нужен был такой кислородный «багаж», если вокруг был обычный воздух?
Ответ кроется в физике газов, в устройстве корабля и в одном очень неприятном явлении, знакомом водолазам - кессонной болезни.
Внутри командного модуля «Аполлона» перед стартом создавалась привычная для человека смесь: 60% кислорода и 40% азота при давлении 14,7 psi (примерно 1 атмосфера). Но это было лишь временное решение. Как только «Сатурн-5» взлетал, в обшивке оставляли специальное отверстие для выхода воздуха наружу.
Пока ракета пробивалась сквозь плотные слои атмосферы, воздух в кабине постепенно уходил, и давление быстро падало. Уже через минуту после старта оно опускалось до 5 psi, после чего отверстие закрывалось, а кабина работала в таком режиме всю миссию.
Зачем всё это? При меньшем давлении конструкция модуля могла быть легче, а запасы газа занимали меньше места. К тому же NASA сознательно переходило на атмосферу из чистого кислорода: так проще поддерживать дыхание в космосе и не нужно возить с собой азот.
И тут возникает проблема. Если человека из давления в 1 атмосферу резко перевести в среду с давлением всего 5 psi, азот, растворённый в крови и тканях, начнёт выделяться в виде пузырьков. Это явление похоже на то, что происходит при открытии бутылки газировки: растворённый газ мгновенно выходит наружу.
Для человека это смертельно опасно. Газовые пузырьки могут закупорить сосуды, вызвать сильнейшую боль в суставах, паралич и даже смерть. Это и есть кессонная болезнь, с которой сталкиваются дайверы при слишком быстром подъёме с глубины.
Чтобы избежать трагедии, NASA придумало простой, но строгий протокол. За несколько часов до старта экипаж «Аполлона» переводился на дыхание чистым кислородом. Это позволяло азоту постепенно покинуть организм естественным образом через лёгкие.
Именно для этого астронавты надевали герметичные скафандры и подключались к ПОВ. Эти чемоданы обеспечивали подачу кислорода и одновременно охлаждали тела астронавтов, не давая им перегреться внутри плотного костюма.
Почему именно чемоданы, которые неудобно нести, а не ранцы? Потому что астронавт садился на своё место и ранец бы мешал ему правильно расположиться в кресле. А эту штуку он ставил рядом перед собой.
Когда ракета стартовала и давление в модуле падало до 5 psi, в организме уже не оставалось азота, способного превратиться в смертельные пузырьки.
В отличие от «Аполлонов», более поздние корабли - «Шаттл», «Союз», а теперь и Crew Dragon поддерживали привычное давление на уровне 14,7 psi на протяжении всей миссии. Это означало, что никакого резкого перепада не происходило, и азот можно было спокойно оставить в составе атмосферы.
Поэтому экипажи этих кораблей шли на старт без скафандров и шлемов - им не нужно было предварительно «промывать» кровь кислородом.
Скафандры и «чемоданы» астронавтов «Аполлона» были не прихотью инженеров и не данью драматичности, а мерой выживания. Их главная задача заключалась не только в подаче воздуха, но и в том, чтобы защитить организм от кессонной болезни при переходе к пониженному давлению.
Не забывайте ставить лайки 👍 и подписываться на канал ✔️, если материал понравился! Так вы увидите больше интересных статей, а моему каналу это поможет развиваться.