Что такое барокамера для космонавтов
Что такое барокамера для космонавтов
Космонавты ежегодно проходят медицинскую врачебно-экспертную комиссию. Еще одним специальным исследованием является испытание в барокамере. Космонавт-испытатель отряда Роскосмоса Алексей Зубрицкий рассказывает подробности об этой тренировке в блоге «Жизнь космонавта».
В день обследования необходимо получить разрешение об отсутствии противопоказаний к подъему в барокамере у терапевта и ЛОРа. Сначала на космонавта надевают пояс с датчиками для снятия кардиограммы, манжет для измерения давления и пульсоксиметр. Кроме этого, под подбородком размещается высотная маска, подключенная к баллону с кислородом. В течение испытания она расположена у лица, чтобы в случае ухудшения самочувствия космонавт мог поднести маску к лицу и прекратить гипоксическое состояние.
Итак, космонавт занял место в кресле внутри барокамеры. Закрывается дверь и выполняется контрольный замер показаний пульса и давления, после начинается подъем до высоты 5000 м со скоростью 15 м/с. Здесь выполняется т.н. площадка — экспозиция длительностью 30 минут. Врачи внимательно следят за самочувствием и реакцией организма на пониженное атмосферное давление, отслеживая медицинские показания в реальном времени.
В барокамере установлено допоборудование — в течение 30-минутной площадки проводятся различные исследования. Например, несколько раз проходим тесты на скорость реакции — при помощи устройства с разноцветными светодиодами, оборудованного цветными клавишами, нужно реагировать на загорание светодиодов по алгоритму.
Чтобы космонавт не скучал в одиночестве и мог проверить, не изменилось ли из-за низкого парциального давления кислорода цветовосприятие, внутри лежат книги с фотографиями высочайших гор планеты. Сидишь на искусственно созданной «высоте» и наслаждаешься красотой снимков.
По завершении 30 минут начинается повышение давления в барокамере, скорость которого соответствует снижению со скоростью 50 м/с. Такая скорость нарастания давления требует умения компенсировать давление на барабанные перепонки и проверяет состояние черепных пазух и органов слуха. После «спуска на землю» проводится финальный замер показаний пульса и давления. В конце идем в кабинет ЛОРа, где проводится тональная аудиометрия, цель которой — проверить, не случилось ли негативных последствий с ЛОР-органами из-за перепадов давления.
За новыми публикациями космонавтов набора 2018 года вы можете следить в разделе «Космические блоги» сайта Госкорпорации «Роскосмос», а также на официальных страницах в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook и Instagram.
Для чего космонавтов тренируют в барокамере?
В отличие от высокогорной местности при тренировке в барокамере человек большую часть времени находится в условиях обычной атмосферы. Несмотря на это, в организме происходят определенные сдвиги. Даже после однократного пребывания в барокамере на высоте 5000 м обнаруживаются значительные изменения в периферической крови.
При тренировках в барокамере кроме пониженного атмосферного давления можно имитировать и другие факторы: различную температуру воздуха, влажность, солнечную радиацию и др. Повторное пребывание в барокамере на «высоте» вызывает в организме человека такие же изменения, как и при нахождении в горах: учащение пульса, усиление легочной вентиляции, ускорение кровотока, увеличение числа эритроцитов в крови и ее кислородной емкости. Опыт барокамерных тренировок убедительно доказал возможность выработки стойких приспособительных реакций организма к пониженному барометрическому давлению.
Барокамерные тренировки наиболее целесообразно проводить в утренние часы. «Подъемы» в барокамере должны быть не чаще 2—3 раз в неделю. Наилучшие результаты достигаются в основном при тренировках на высотах, не превышающих 5000 м.
Стойкие приспособительные изменения обычно достигаются при следующем режиме барокамерных тренировок: 15 подъемов на высоту 5000 м с пребыванием на этой высоте 30 и 60 мин. — по одному разу, 90 мин. — 2 раза, 120 мин. — 5 раз и 180 мин. — 6 раз. К концу такой двухмесячной тренировки содержание гемоглобина, как правило, возрастает в среднем на 10% и количество эритроцитов — на 15—20%. Увеличение содержания гемоглобина сохраняется после прекращения барокамерных тренировок в течение 1—1,5 месяца, т. е. столько же, сколько и после длительного пребывания в горах.
При проведении специальной тренировки надо иметь в виду, что приспособительные сдвиги лучше закрепляются при комбинации действия тех или иных природных факторов с физическими упражнениями.
Что такое барокамера для космонавтов
Космонавты ежегодно проходят медицинскую врачебно-экспертную комиссию. Еще одним специальным исследованием является испытание в барокамере.
В день обследования необходимо получить разрешение об отсутствии противопоказаний к подъему в барокамере у терапевта и ЛОРа. Сначала на космонавта надевают пояс с датчиками для снятия кардиограммы, манжет для измерения давления и пульсоксиметр. Кроме этого, под подбородком размещается высотная маска, подключенная к баллону с кислородом. В течение испытания она расположена у лица, чтобы в случае ухудшения самочувствия космонавт мог поднести маску к лицу и прекратить гипоксическое состояние.
Итак, космонавт занял место в кресле внутри барокамеры. Закрывается дверь и выполняется контрольный замер показаний пульса и давления, после начинается подъем до высоты 5000 м со скоростью 15 м/с. Здесь выполняется т.н. площадка — экспозиция длительностью 30 минут. Врачи внимательно следят за самочувствием и реакцией организма на пониженное атмосферное давление, отслеживая медицинские показания в реальном времени.
В барокамере установлено допоборудование — в течение 30-минутной площадки проводятся различные исследования. Например, несколько раз проходим тесты на скорость реакции — при помощи устройства с разноцветными светодиодами, оборудованного цветными клавишами, нужно реагировать на загорание светодиодов по алгоритму.
Чтобы космонавт не скучал в одиночестве и мог проверить, не изменилось ли из-за низкого парциального давления кислорода цветовосприятие, внутри лежат книги с фотографиями высочайших гор планеты. Сидишь на искусственно созданной «высоте» и наслаждаешься красотой снимков.
По завершении 30 минут начинается повышение давления в барокамере, скорость которого соответствует снижению со скоростью 50 м/с. Такая скорость нарастания давления требует умения компенсировать давление на барабанные перепонки и проверяет состояние черепных пазух и органов слуха. После «спуска на землю» проводится финальный замер показаний пульса и давления. В конце идем в кабинет ЛОРа, где проводится тональная аудиометрия, цель которой — проверить, не случилось ли негативных последствий с ЛОР-органами из-за перепадов давления.
64 часа без сна: началось самое жесткое испытание кандидатов в космонавты
Почти половина от общего времени, как рассказали специалисты госкорпорации, уйдет на психологические тесты. Основная задача − исследование нервно-психической устойчивости кандидатов в космонавты.
При этом, к примеру, смотреть фильмы или слушать музыку в сурдокамере запрещено, несмотря на наличие компьютера. Нельзя воспользоваться смартфоном или планшетом. Никаких электронных приборов. Но можно собирать пазлы, разгадывать кроссворд, играть на музыкальных инструментах, читать. Хотя последнее как раз не рекомендуется.
«Кто-то берет с собой в сурдокамеру спортивный инвентарь, кто-то коврики акупунктурные, то есть предмет, который поможет бороться со сном. А вот чтение книг в личное время, напротив, усиливает сонливость, особенно на том этапе, когда человек очень утомлен. К тому же участники испытаний выполняют много тестовых заданий на бумажных бланках и на компьютерах, у них устают глаза. Поэтому читать книги в личное время мы не рекомендуем», − рассказала на сайте Роскосмоса начальник лаборатории ЦПК Камиля Мусабаева.
Самое страшное в сурдокамере не только вынужденная бессонница. Это, как отмечают ученые, одиночество, замкнутое пространство, отсутствие солнечного света и посторонних звуков.
«Все 49 суток эксперимента моя голова находилась ниже тела»
Как работал экспериментальный «отряд №0», на котором проверяли технику до полета. Рассказ испытателей
Чудовищные перегрузки, декомпрессионная болезнь, отравление дыхательной смесью – герои этого текста испытали все на себе.
Они никогда не выходили в безвоздушное пространство, но знают, что чувствует человек, находящийся внутри стартующей ракеты – им довелось ощутить это раньше Леонова, Терешковой, Поповича – даже раньше Гагарина.
Это «наземные» космонавты. Отряд №0. В ходе сотен испытаний космической техники они выяснили, где находится предел возможностей человеческого тела – и заплатили за это своим здоровьем.
«Вас вызывают в Москву!»
С Федором Родиновичем Шкиренко я встречаюсь в торговом центре у «Сходненской». До этого мы виделись один раз, примерно полгода назад. Я замечаю, что на нем все тот же коричневый пиджак, а на лацкане медаль «Заслуженный испытатель космической техники».
Награду выдала Федерация космонавтики России – это некоммерческая организация, которая формально не имеет никакого отношения к «Роскосмосу». Кажется, только от этой НКО испытателям и удалось добиться признания.
Шкиренко родился в Донецкой области, после школы успел поработать шахтером, пока в 21 год его не призвали в армию. Определили на курсы младших авиаспециалистов, после которых он должен был обслуживать истребители. Но не сложилось.
«Вот уже остается месяц или два до конца курсов, как из Москвы приезжает комиссия для отбора кандидатов в испытатели. Меня командование вызывает и говорит: «Товарищ Шкиренко, вот вам хотим предложить». А я отвечаю: «С удовольствием!»» – вспоминает Федор Родионович.
Он не знал тогда толком, на что соглашается. «Слышал, что-то связано с космосом» – и этого было достаточно.
«Из Москвы приехали два-три терапевта, ухогорлонос. Была барокамера на колесах, на кресле крутили. Все прошел, сказали: «Ждите ответа». Ну, думаю, забыть надо.
И вот проходит месяца полтора и мне говорят: «Вас вызывают в Москву»», – рассказывает он.
«Ощущение, будто выпил водки»
В столице за будущих испытателей взялись всерьез – часть отсеялась еще до начала экспериментов. Нужно было пройти расширенную комиссию: выдержать испытания в центрифуге, барокамере, на качелях Хилова.
«Обычные детские качели, сами знаете, ходят «коромыслом», по дуге, а эти – по прямой. Тебя пристегивают, сидишь полулежа, как в кресле – поначалу приятно. Качаться нужно пятнадцать минут.
Напротив профессор сидит и каждые полминуты спрашивает, как самочувствие. «Нормальное!» – отвечаю, а на двенадцатой минуте какое там «нормальное»!
У меня уже язык заплетается, такое ощущение, будто выпил грамм 250 водки. И вот идет четырнадцатая или пятнадцатая минута. «Как самочувствие?» Я так говорю: «Норма-альн…» – и меня вырвало», – вспоминает испытатель.
В результате Шкиренко получил отметку «годен к испытательным работам без ограничения». Так он стал штатным испытателем института авиационной и космической медицины (сейчас – НИИЦ авиационной, космической медицины и военной эргономики ЦНИИ ВВС Минобороны).
Федор Родионович прослужил там с октября 1959 по декабрь 1961 года – разгар подготовки к первому выходу человека в космос (исторический полет Гагарина состоится 12 апреля 1961 года). Всего же он участвовал в космических экспериментах шесть лет. Два года в Институте авиационной и космической медицины – во время срочной службы в армии. После еще четыре – в Институте медико-биологических проблем.
«Нас называют «нулевыми», потому что все начиналось с неизвестности: врачи не знали, что с нами будет, что будет с космонавтом при определенной высоте, температуре и давлении – а ведь он должен не только выжить, но и быть в состоянии работать», – объясняет Федор Родионович.
«Гагарин был космонавтом №1, а мы – №0», – замечает его коллега по испытаниям Борис Иванович Бычковский.
Всегда на высоте
Федор Родионович был задействован в основном в «высотных» экспериментах: в барокамере создавалось давление ниже атмосферного – как на расстоянии нескольких километров от Земли. Испытания проходили 1-2 раза в неделю, после этого давалось 3-4 дня на отдых.
Иногда «наземных космонавтов» могли отпустить на полторы-две недели, если они участвовали в особо сложном эксперименте.
В барокамере Шкиренко обычно находился по 2-3 часа: в течение десяти минут он поднимал штангу весом двенадцать килограммов, следующие десять минут – отдыхал.
Через иллюминатор барокамеры за его состоянием постоянно следили медики.
Вот так процесс описывает Борис Бычковский: «Все происходит в металлической, полностью герметизированной камере с набором приборов, шлангов, проводов, световой и звуковой сигнализацией. К костюму прикреплены микрофоны.
Мы переговариваемся с врачами, меня спрашивают, как самочувствие, я говорю, как ведет себя костюм. Все нужно проговаривать. Потом с учетом наших замечаний шился новый костюм, более усовершенствованный».
«49 суток вниз головой»
Бычковский, демобилизовавшись, оставил работу испытателя. А Федор Родионович продолжил участвовать в смертельно опасных экспериментах – уже в Институте медико-биологических проблем.
– Вот, например, гиподинамия. Казалось бы, лежишь и лежишь. Но это длилось сорок девять суток – сорок девять, представляете?
То, что космонавты испытывают в космосе, мы испытываем лежа на кровати с отрицательным углом, – и голову нельзя было поднимать ни на один сантиметр. Все 49 суток. Так имитируется влияние невесомости на человека.
– Без перерыва? – уточняю я, с трудом представляя себе эту картину.
– Без перерыва. А вы думаете, мы вечером на свидания бегали? – смеется он
– А как же еда и остальное?
– Ели лежа и нужду справляли тоже, даже в баню нас так возили.
Все сорок девять суток тело находится под наклоном семь градусов – голова оказывается ниже ног. Можно переворачиваться с боку на бок – но строго запрещено поднимать голову.
«Первые десять суток хочется встать и бросить все. Потом полегче», – рассказывает Шкиренко.
Ни телевизора, ни книг – только процедуры и тесты: «Давали карточки –штук триста. Открываешь, а там вопрос: «Хотели бы поменять социалистический строй?», нужно ответить «да» или «нет». Проверяли так, способны ли мы соображать».
«А что с собачкой?»
Из эксперимента испытателей выводили по очереди. Каждого осматривала комиссия врачей. Шкиренко смеется: «Мне повезло, мы разыграли, что мне первому вставать – десять часов выиграл».
После испытания – долгое восстановление, занятия на тренажерах.
Однажды во время очередного упражнения Шкиренко потерял сознание. «Ощущения настолько приятные после этого, как будто ты заново родился».
В эксперименте с перегрузками испытателя пристегивали к креслу, которое вращается вокруг своей оси. Один оборот занимает две секунды.
«Был такой профессор Маркарян, интересный мужик. Я к нему в дверь стучу, смотрю: выходит навстречу мне собачка, которую кидает из одной стороны в другую. Спрашиваю: «Сергей Сергеевич, что с ней?» «Да ничего,- говорит, – просто мы ей дали 20 g» (перегрузка 20g считается очень высокой – человек способен выдерживать ее 1-2 секунды – Прим.ред).
Это он, конечно, пошутил так – кресло развалится от 20 g, но, может быть, дали десятку или двенадцать. После эксперимента выхожу: во дворе эта собачка бегает, с ней уже все нормально».
Шкиренко вращали с перегрузкой 7g. «Давит на грудь, прижимает к креслу, лицо вот так вот, – Федор Родионович руками оттягивает кожу на щеках назад. – Потом смотришь: на таблице проверки зрения черные цифры белыми становятся».
Сам Федор Родионович никогда не жалел о своем выборе: «Мы туда шли добровольно, нас никто не тянул на аркане.
Мы не думали ни о наградах, ни о деньгах – мы знали, что будем работать с учеными и врачами – вот это главное было для нас».
Солдаты не отказываются
Я раз за разом пытаюсь вывести Федора Родионовича на рефлексию. Спрашиваю, каково было лежать без движения сорок девять дней. О чем он думал? Чем занимал себя? Как спасался от ломящего суставы желания двигаться? Как ему удавалось подавлять страх мучительный смерти?
Но у меня ничего не получается, в конце концов я сдаюсь, потому что понимаю: передо мной человек совсем другого теста. Цельный, крепкий – без намека на склонность к болезненному самоанализу и пресловутую тонкую душевную организацию.
«Ты солдат и не можешь отказаться. Если не хочешь – пожалуйста, иди дослуживай в любую часть, где самолеты. А какой из меня уже механик, если я забыл, как подходить к самолету?» – весело отвечает он.
О постоянной угрозе жизни и здоровью Федор Родионович говорит просто: «Кто не рискует, тот не пьет шампанское».
Я спрашиваю, как жена реагировала на его опасную профессию? «Я, можно сказать, каждый раз с ней прощался», – сдержанно отвечает он.
Позже Шкиренко устроился оператором на завод медицинских радиоактивных препаратов. В пятьдесят лет ушел на пенсию – «по первому списку». Сейчас ему восемьдесят два.
Иногда Федор Родионович говорит словно словами из агиток советской эпохи: «мы были непосредственно причастны к штурму космоса», «страна вступила в новую эру, и мы сыграли в этом не последнюю роль», «мы внесли свою лепту в историю космонавтики в то время, как наш Советский Союз писал новую страницу в истории человечества».
Но в его устах эти слова перестают быть казенщиной и штамповкой – он верит в то, что говорит.
«Извините, я после инсульта»
Бориса Ивановича Бычковского, товарища Шкиренко по испытаниям, я навещаю у него дома. Пожилой мужчина ведет рассказ медленно, долго подыскивает слова, если сбивается с мысли. Тогда я еще не знала, что это наша первая и последняя встреча – недавно Борис Иванович умер.
«Извините, что так говорю – я после инсульта», – поясняет он.
Бычковский – автор книги «Наземные космонавты – первопроходцы космических трасс».Толстое издание в твердой голубой обложке лежит у него на столе рядом с медалью от Союза писателей.
В книге – сотни имен испытателей и их краткая биография, десятки черно-белых фото – тех самых, снятых на пленочный фотоаппарат, которому доверяли запечатлеть только самые значимые моменты жизни.
Борис Иванович служил в Институте авиационной и космической медицины в то же время, что и Шкиренко – два года юности, оставившие след на всю жизнь. До сих пор он продолжает бороться за то, чтобы о наземных космонавтах осталась какая-то память.
«Штатные испытатели не имели никакого статуса: числились, как механики, лаборанты, просто рядовые солдаты. Их увольняли в запас и долгое время запрещали говорить родителям и товарищам о том, как служили – секретность была», – говорит он.
Путь в испытатели у него был такой же, как у Шкиренко и многих других: срочная служба в армии, внезапное известие о приезде комиссии из Москвы.
«Солдат из моей роты приглашали на медосмотр, но меня не пускали – я был помощником командира взвода. Но я подгадал время и все равно пошел. Врачи как будто бы остались довольны. Я получил дисциплинарное взыскание за самовольную отлучку, – но ничего страшного не случилось», – рассказывает испытатель.
«Спустили на пять километров»
На счету Бычковского 88 экспериментов, 49 считались особо опасными. Со времен службы в армии у него два дня рождения. Второй – когда в барокамере порвался высотно-компенсирующий костюм. Это плотно облегающий тело комбинезон с пневмотрубками, в которые подается газ под давлением.
Трубки расширяются, ткань создает давление на тело – благодаря этому человек может находиться на большой высоте, не рискуя получить баротравму. Однажды костюм не справился с задачей и попросту лопнул.
«На «высоте» тридцать километров у меня порвался высотно-компенсирующий костюм – а разница давления в организме и снаружи очень большая. За мной наблюдали врач и механик – меня аварийно «спустили» на пять километров.
Я благодарен тому механику за то, что он среагировал так быстро», – вспоминает испытатель.
При такой разнице давлений может возникнуть декомпрессионная болезнь, которая в тяжелой форме может привести к параличу и даже смерти.
Другой раз он был на грани жизни и смерти, когда «надышался» газами. Это тоже была часть эксперимента – испытателям давали разные составы: «углекислый газ, угарный, чистый кислород, азот, смеси озона».
Это нужно было для того, чтобы подобрать оптимальную дыхательную смесь для тех, кто выйдет в открытый космос: на высоте кровь хуже насыщается кислородом, поэтому обычный воздух не подойдет. Однажды Борису Ивановичу стало плохо – врачи откачали, но он потом еще долго не мог участвовать в экспериментах.
«У Гагарина душа светилась»
12 апреля 1961 года, когда ракета-носитель вывела на орбиту космический корабль «Восток», Бычковский был в больнице – для профилактики испытателей регулярно госпитализировали.
«12-го числа я был у терапевта, и тут все забегали, зашумели. Кто-то сказал, что Гагарин полетел. У нас был большой зал с телевизором, все ринулись туда. На мне были какие-то провода – я с ними побежал», – вспоминает он.
С Гагариным они были знакомы – Гагарин и другие космонавты (тогда еще будущие) из отряда №1 бывали в Институте авиационной и космической медицины. «В феврале 60-го года они жили от нас через дом, это был щитовой такой домик. Приходили в бильярд играть, телевизор смотреть.
Гагарина я Юрой звал. А когда увидел его в госпитале, понял – теперь только Юрий Алексеевич. Он был не то что бы веселым – жизнерадостным. Душа у него светилась», – вспоминает испытатель.
Знал он и Поповича, и Быковского – тот шутил: «Мы с вами почти родственники – разница в одну букву».
После демобилизации у Бориса Ивановича «жизнь сложилась хорошо». Бычковский устроился в институт промышленного строительства. «От инженера дошел до главного технолога института, объездил весь Советский Союз: Якутия, Хабаровск, Казахстан, Белоруссия, Прибалтика, Украина, Ташкент», – вспоминает он.
«Я писал президенту Путину»
Но сейчас получается, что эти исторические люди, на которых проводили испытания в подготовке космических полетов, мало кому нужны.
«Льгот никаких нет, я писал в администрацию президента, в Министерство обороны, Госдуму, просил прибавить пенсию и предоставить медицинское обслуживание – прикрепить нас не к районным поликлиникам, а каким-то более солидным организациям, оформить нам льготы по оплате ЖКХ, – сетует Бычковский.
Шкиренко дважды пытался задать вопрос президенту во время прямой линии.
«Я пишу президенту: «Уважаемый Владимир Владимирович, задаю вам один и тот же вопрос два года подряд.
Мы, испытатели Института авиационной и космической медицины, сделали все возможное и невозможное, чтобы наш человек первым оказался в космосе.
Спортсмены и артисты имеют льготы, а космические испытатели нет. А нам всем уже больше восьмидесяти лет, мы устали ждать», – говорит Федор Родионович.
Никто не знает, сколько осталось в живых «наземных космонавтов» и сколько их было. По данным Бориса Бычковского, около тысячи. Я обратилась в НИИЦ авиационной, космической медицины и военной эргономики, но там рассказали только, что раньше все данные были засекречены, а сейчас находятся архиве. Для посторонних архив закрыт.
Мы просим подписаться на небольшой, но регулярный платеж в пользу нашего сайта. Милосердие.ru работает благодаря добровольным пожертвованиям наших читателей. На командировки, съемки, зарплаты редакторов, журналистов и техническую поддержку сайта нужны средства.