Отрывок из выходящей в апреле в издательстве АСТ книги нашей соотечественницы Лены Де Винне «…3. 2. 1. Поехали! Дневник жены космонавта» — человеческой истории о космическом полёте. Лена 15 лет была сотрудницей Европейского космического агентства (ЕКА), где и познакомилась со своим мужем, бельгийским космонавтом Франком Де Винне.

На русском языке публикуется впервые.

Вся прибыль от книги «…3. 2. 1. Поехали! Дневник жены космонавта» на русском языке идёт в проект «Парад кукол — детям».

… 3. 2. 1. Поехали!

История одного космического полёта, рассказанная женой астронавта

Лена Де Винне

… Три, два, один — ПУСК!

В ярких языках резвящегося пламени ракета с моим мужем и двумя его близкими друзьями радостно умчалась в ярко-голубую высь. Прекрасный день, идеальный пуск. Апофеоз мечты и стремлений. Долгие годы тяжелой и напряжённой работы. Пройдет шесть месяцев, прежде чем мы снова будем вместе...

… ПУСК — и ровно в эту секунду начался мой обратный отсчёт.

Коротко о программе МКС

Как организована программа

Программа Международной космической станции – проект пяти партнёров: США, России, Японии, Европы и Канады (представленных, соответственно, НАСА, Российским федеральным космическим агентством Роскосмос, Японским космическим агентством JAXA, Европейским космическим агентством ESA и Канадским космическим агентством CSA). Мне самой не верится, что я пишу это информационное вступление к начальной главе Книги, в которой предполагается рассказать исключительно человеческую историю…

Этой программе посвящено множество технических, научных и должным образом подготовленных для массового читателя популярных материалов. Поэтому я могла бы обойтись без формальных перечислений и даже опустить захватывающие, но уже ставшие общеизвестными факты о МКС. Однако, я всё же считаю, что о них стоит сказать хотя бы вкратце, ибо они уникальны. Четыреста тонн металла, размер  Станции — с полтора футбольных поля, миллиарды долларов инвестиций, первый и единственный глобальный проект такого масштаба, организованный в мирных целях. Предполагаю, что это вам уже известно, раз вы решили прочитать человеческую историю о космосе. А если нет, то я от всей души рекомендую просмотреть интернет-сайты упомянутых космических агентств. Их работа в различных областях космических исследований поражает воображение.

Исключительно для контекста —  буквально пара слов об организации программы МКС. Эта информация важна для нашей человеческой истории – она поможет понять, каково быть человечком внутри этой системы, будь то астронавт или кто-то из его близких. Кстати, обо всех людях, работающих в программе МКС, можно многое сказать. Надеюсь и они когда-нибудь напишут свои человеческие истории о своей работе в космической отрасли.

Международная космическая станция

Наибольший вклад в программу вносят основные партнёры: США и Россия. Соответственно, Станция состоит из Российского и Американского сегментов. Все элементы, сделанные на Западе (в США, Европе, Японии и Канаде), входят в Американский сегмент.

У каждого партнёра есть свои отряды космонавтов и астронавтов. Каждый из партнёров готовит всех космонавтов и астронавтов для работы со своим оборудованием. Другими словами, работе с оборудованием Российского сегмента обучают в Звёздном городке под Москвой; работе с американским оборудованием – в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне; с канадским, соответственно, в Космическом агентстве в Монреале. Управлять японской техникой учат в Цукубе, неподалёку от Токио. В Европе подготовка проходит в Европейском центре подготовки в Германии, недалеко от Кёльна.

Уточню терминологию. Россияне традиционно называют своих космических путешественников космонавтами, а американцы, европейцы, канадцы и японцы —  астронавтами. Кроме того, в космос летали китайские тайконавты и ангкасаваны из Малайзии. Правда, ни те ни другие не участвовали в полёте, о котором здесь идёт речь. Китайцы вообще не участвуют в программе МКС, а летают самостоятельно. Малайзия же посылала своего ангкасавана на МКС лишь однажды – в рамках российского полёта (как и Бразилия, и  Южная Корея).

В зависимости от задач полёта, обучение космонавтов и астронавтов подразделяется на уровни «пользователь», «оператор» и «специалист».

Представьте, что вы учитесь работать на компьютере. Разобравшись в Word, Excel, PowerPoint и электронной почте, вы становитесь «пользователем». Научились загружать новые программы и обновления – вы уже «оператор». А если ваших знаний хватит, чтобы починить сломанный ноутбук и переустановить операционную систему, то вы «специалист».

До назначения на полёт каждый кандидат в астронавты проходит базовую двухлетнюю подготовку. После же назначения подготовка к конкретному полёту занимает в целом не менее четырёх лет. Длительность обучения работе на каждом из модулей Станции и её системах зависит от требующегося уровня подготовки.

Есть ещё дублирующие экипажи, которые тренируются одновременно с основными. Если что-то случится с основным экипажем, то его заменят на дублирующий, чтобы не задерживать запуск. Астронавты часто проходят подготовку в качестве дублёров, и лишь после этого их назначают в основной экипаж. Например, до этого полёта Франк дублировал Леопольда Эйхартца во время его подготовки к полёту, на котором на орбиту доставлялся европейский лабораторный модуль «Коламбус».

Россия – «домашняя база» для космонавтов. Они живут в Звёздном городке или рядом с ним. Западные астронавты, по крайней мере те, кто находится на подготовке к конкретному полёту, размещаются в Хьюстоне. Естественно, в Хьюстоне готовятся американцы; там же проходят подготовку канадские, японские и европейские астронавты. Между партнёрами по Станции существует "джентльменское соглашение”: астронавт не должен проводить больше сорока процентов своего времени вдали от дома. Это, конечно, замечательно… но только до тех пор, пока ты не оказываешься одним из двух астронавтов, живущих в Голландии. В этом случае даже  европейский центр подготовки около Кёльна – не дом. Так мы и жили больше четырёх лет. Дом – в Голландии. Подготовка – в Хьюстоне, Звёздном городке, Цукубе, Монреале и Кёльне. В целом, тренировки занимают большую часть рабочего времени, а год перед полётом — всё рабочее время.

Сейчас на МКС летают два типа кораблей: российский «Союз» и американский «Спейс Шаттл».

«Союз» - одноразовый корабль; для каждого полёта строится новый «Союз». Вместе с Романом и Бобом Франк стартовал на «Союзе ТМА-15». Аббревиатура ТМА – модель последнего поколения — расшифровывается как:  «Транспортный Модифицированный Антропометрический». 15 – номер корабля в этой серии. Во время своего первого полёта в космос Франк был бортинженером на «ТМА-1», с командиром Сергеем Залётиным и вторым бортинженером Юрием Лончаковым. Обратно они вернулись на «Союзе», оставшемся с предыдущего полёта – это была последняя модель «Союза ТМ». Франк тогда проходил подготовку к полёту на обеих модификациях «Союза». Это был кратковременный полёт. Срок службы «Союза» в космосе – полгода, и в данном случае одной из задач полёта было привезти корабль-замену на Станцию для постоянного экипажа.

«Спейс Шаттл» – многоразовый космический корабль. На данный момент действуют три «Шаттла»: «Дискавери», «Индевор» и «Атлантис». Обычно они прилетают, стыкуются с МКС и остаются там около двух недель.

Грузы на Станцию доставляют на «Спейс Шаттлах», российских «Прогрессах», а в настоящее время также на европейских автоматических грузовых кораблях ATV и японских «H-II Transfer». «Прогресс» служит космическим программам давно, это старая «рабочая лошадка»; а последние два корабля построили для Станции ESA и JAXA соответственно.

Пилотируемые корабли на МКС на сегодняшний день отправляются с одной из трёх возможных миссий.

Первый вариант – полёт «Шаттла» (обычно 12-14 дней)[1]. Часто на «Шаттле» везут новый блок для Станции, и экипаж должен оперативно его установить. (Отдельно стоило бы написать о полёте «Шаттла» к Космическому телескопу «Хаббл». По-моему, это ошеломляет даже больше  чем  программа МКС, но это совсем другая история.) Через год или два «Спейс Шаттлы» выйдут из употребления, и NASA заменит их новыми кораблями «Орион». «Орионы» будут выводиться на орбиту ракетами-носителями «Арес». Проект задуман как для полётов на МКС, так и для других возможных пилотируемых космических полётов[2].

Члены экипажа МКС-20: Роберт Тёрск, Роман Романенко и Франк Де Винне

Второй тип миссии – короткий полёт на «Союзе» - полёт туда и обратно на период восемь-десять дней. В последнее время так путешествуют только частные участники полётов. «Участник космического полёта» - общепринятый термин для тех, кто платит за полёт из своего кармана. От нелестного термина «космический турист» в космическом мире отказались, когда стало ясно, что люди, которые летят в космос за свои деньги, не только демонстрируют потрясающие способности во время подготовки и в ходе полёта, но и  разрабатывают, и выполняют собственные программы. Они не туристы, а горячие сторонники космических исследований.

Третий тип миссии – длительный полёт. Это как раз полёт Франка, Боба и Романа. Смена экипажей длительных экспедиций на борту Станции называется ротацией экипажа. При ротации используют «Союз» или «Спейс Шаттл». Если экипаж прилетает на МКС на «Шаттле», астронавтов называют смешным словом - «Шрек». Ибо они - «Shuttle Rotating Expedition Crew» («Экипаж экспедиции с ротацией на Шаттле»)[3]. А вовсе не потому, что они милые и зеленые.

С самого начала планировалось, что на МКС будет постоянно жить экипаж из шести человек; плюс к ним время от времени станут присоединяться экипажи посещения. Но, чтобы построить МКС размера, необходимого для постоянной жизни шести человек, потребовалось времени на несколько лет больше, чем изначально это планировалось. До того как Роман, Франк и Боб прилетели на Станцию 29 мая 2009 года, экипажи длительных экспедиций состояли только из трёх человек (изредка – из двух), к которым иногда присоединялись ещё трое с «Союза» или шестеро-семеро с «Шаттла». Вместе с Геннадием Падалкой, Майком Барреттом и Коичи Вакатой, Франк, Боб и Роман стали первым экипажем из шести человек.

Чтобы на МКС могли жить люди, на ней должны поддерживаться комфортные и безопасные условия для жизни. Средняя температура здесь 24˚ С. Поэтому большинство обитателей носят шорты и футболки. В то же время нельзя забывать, что в невесомости кровообращение (как и другие функции организма) лишено помощи гравитации. То есть сердце перекачивает кровь, но гравитация не тянет её вниз к ногам или в другом направлении, вне зависимости от того, в каком положении ты находишься. Поэтому некоторые ощущают температуру 24˚С как довольно холодную, и используют рубашки с длинными рукавами, брюки и даже толстые носки и свитера.

Размер доставляемого на Станцию груза ограничен вместимостью грузовых кораблей. В первую очередь сюда отправляют дополнительное топливо для МКС. Топливо необходимо для поддержания её на околоземной орбите. Из-за внешних воздействий (сопротивление атмосферы, земная гравитация) Станция понемногу теряет высоту и ориентацию (высота – расстояние от Станции до поверхности Земли, ориентация – её положение по отношению к Земле). Каждые несколько месяцев один из пристыкованных кораблей выполняет так называемый "доразгон”, или подъем орбиты — для поддержания параметров высоты и ориентации Станции. МКС находится на околоземной орбите на высоте около 400 км над поверхностью Земли.

Соотношение сил на этой орбите следующее. На Станцию действует сила тяжести Земли – иными словами, она постоянно «падает» на Землю, находится в «свободном падении», за счёт чего, собственно, и возникает состояние невесомости. Скорость полёта МКС удерживает её на околоземной орбите. Чтобы выйти на околоземную орбиту на скорости, необходимой для её поддержания, нужно оторваться от Земли со скоростью восемь километров в секунду. При более медленной стартовой скорости не удастся преодолеть силу тяжести, и ракета упадет обратно, а при слишком высокой — улетит выше. К примеру, чтобы долететь до Луны, следует разогнаться до одиннадцати километров в секунду (вторая космическая скорость или скорость «освобождения»). Таким образом, Станция движется со скоростью около 28 000 километров в час (те же восемь километров в секунду).  При более низкой скорости Станция упала бы на Землю, при более высокой – улетела бы совсем с околоземной орбиты.

Непрерывное вращение вокруг Земли возможно только за пределами атмосферы, поскольку в пределах земной атмосферы слишком высокое сопротивление. Именно поэтому самолётам (которые летают в атмосфере Земли), чтобы набрать и поддержать скорость вопреки сопротивлению атмосферы, нужны двигатели и топливо.

Принято считать, что атмосфера кончается на высоте около 100 км. В принципе, это означает: выше 100 км начинается «космос». На самом деле атмосфера сходит на нет, постепенно становясь более разреженной, и молекулы (кислород, азот и все, что ещё содержится в воздухе) рассредоточиваются (т.е. их становится меньше). В ближайшем будущем высота чуть более 100 километров станет зоной общедоступного «космического туризма». Полёты на суборбитальных самолётах за пределы атмосферы дадут пассажирам возможность увидеть искривление земной поверхности и на несколько минут ощутить невесомость. Что касается околоземной орбиты, высота в четыреста километров – лучший компромисс между сопротивлением атмосферы и расходом топлива. На этой высоте ещё встречаются отдельные молекулы, которые оказывают влияние на высоту орбиты Станции. Но если сравнить расход топлива на поддержание орбиты на этой высоте и на доставку  новых модулей и экипажей на более высокую орбиту, где молекул ещё меньше, то получается, что высота четыреста километров — оптимальная.

Другой тип груза – вода и кислород — основные элементы жизнеобеспечения.

В Американском сегменте МКС применяется система, которая полностью регенерирует почти все использованные жидкости. Проще говоря, вся жидкость, выделяемая организмом, собирается, перерабатывается, и эту воду снова можно пить. Не раз и не два слышала рассказ астронавта о том, что «кофе, который мы пили вчера, это тот же кофе, который мы пьём сегодня, и тот же кофе, который мы будет пить завтра». В Российском сегменте для повторного питья используют исключительно конденсат. Из отходов жизнедеятельности делают только «техническую воду». По-моему, это делается по психологическим причинам, поскольку с технической точки зрения процесс очищения даёт прекрасные результаты. На выходе вода — дистиллированная, но в неё не добавлены микроэлементы, и она не тестируется на присутствие в ней микроорганизмов. Её расщепляют для получения кислорода.  Переработанная вода превращается в пригодную для питья после насыщения минеральными веществами и тестирования на микроорганизмы. Кстати, избавиться от жидкостей на борту практически невозможно. Нет, вы не можете слить их в туалет (на самом деле, вы ничего не можете слить в туалет, но об этом мы поговорим позже). Поэтому на борту не разрешена пища вроде консервированных сосисок — некуда деть жидкость, в которой они хранятся или маринуются.

Общее правило на Станции: наливать себе ровно столько воды, сколько ты собираешься выпить. Жидкость хранится в специальных резервуарах: при комнатной температуре, и горячая (примерно 60˚С). (Кстати, представили себе жизнь без воды из холодильника или напитков со льдом в течение шести месяцев?). Так вот, вы заливаете жидкость из резервуара в пакет с трубочкой, через которую можно пить, а можно временно её перекрывать (просто выпустить трубочку изо рта нельзя — жидкость из-за отсутствия гравитации вытечет наружу). Если хочется сока, чая или кофе, то берёте пакетик с соответствующими сухими компонентами. Если нужен сахар, он также должен быть внутри – добавить по вкусу невозможно. Прибывающие корабли привозят свежие фрукты, которые могут храниться некоторое время. Тогда экипажу удается попить чай с лимоном. Для этого нужно откусить кусочек лимона и глотнуть чая из пластикового пакета. Или наоборот.

Что касается соков, тюбиков с заранее приготовленным соком уже не делают (вероятно, вы видели такие тюбики в музеях космонавтики — они выглядят как увеличенные зубные пасты). Теперь фруктовый порошок запечатывают в пакет, который нужно наполнить водой, встряхнуть, оставить на 10 минут – в результате получится фруктовый сок. Опять-таки, нужно сделать ровно столько, сколько собираешься выпить. Если вы видели съемки, на которых астронавты и космонавты играют с водяными каплями, то вы наверняка заметили, что капли они выдавливают из пакетов. Жидкость имеет идеальную сферическую форму – это из-за отсутствия гравитации. Именно притяжение заставляет влагу принимать привычные нам формы капель; пламя свечи в невесомости тоже становится сферическим, а не вытянутым, как на Земле.

Вероятно, Вы обратили внимание и на то, что после демонстрации парящих в невесомости капель, их проглатывают. Это делается не только для развлечения наблюдающих за этим телезрителей, но и потому, что в первую очередь нужно избавиться от «летающей» воды. Возможно и другое решение: поймать капли на ткань и оставить её сохнуть. Испарившаяся вода попадет в систему регенерации, и после цикла переработки её можно будет в очередной раз выпить.

Пригодная для дыхания атмосфера поддерживается благодаря добавлению в воздух различных газов. Их доставляют на МКС в сжатом виде.

Ещё один тип груза – экспериментальное оборудование, запасные детали для систем Станции и предметы первой необходимости для экипажа. При расчёте нужных экипажу вещей учитывается, что на МКС один человек употребляет за день около трёх литров воды (включая гигиенические расходы) и полтора-два килограмма пищи. Моются в космосе, обтираясь влажными салфетками, которые потом высушивают для переработки жидкости. Чистка зубов – также особый процесс. Выдавливание пасты на щетку и собственно чистка не отличаются от привычной для нас процедуры, трудности возникают со споласкиванием рта, поскольку просто выплюнуть набранную в рот воду нельзя. Для начала вам придётся решить, сколько пасты действительно нужно – отличное напоминание, что иногда меньше – значит лучше. А потом, набрав в рот воды, вы берёте сложенную салфетку и выплёвываете на неё воду маленькими порциями, чтобы всё впиталось и никуда не улетело. Иначе вам придётся начать охоту за пузырями — все обязаны убирать за собой.

Основная часть «космической» еды производится в Америке и в России. Другие партнёры начали разрабатывать собственные меню не так давно. Сейчас можно попробовать кое-какие блюда японской, канадской и европейской кухни, но в ограниченных количествах — на ежедневное меню не хватит. Пища бывает двух видов: консервы и сублиматы. Российские консервы выглядят как обычные консервные банки из магазина. Американские — упакованы в мягкую фольгу и поэтому похожи на запечатанные серебряные конверты. Подогреть пищу можно до 60˚ С – в особой печке. После этого российскую банку открывают обычным консервным ножом; для американских «конвертов» предусмотрены ножницы. В содержимом нет ни капли свободной жидкости (чтобы избежать распыления воды и вытекающих из этого проблем); оно также не должно быть слишком сухим и крошиться. Летающие кусочки пищи грозят не только беспорядком – мелкие частицы могут попасть в глаза или в нос, что опасно.

Другой способ приготовить горячее – залить сублимированные продукты водой (такой же, как для чая или кофе). Мюсли и каши похожи здесь на свои земные аналоги, и готовят их так же. Батончики, сухофрукты, орехи и мёд отличаются от своих земных собратьев разве что упаковкой: если открыл порционный пакет, повторно его уже не запечатаешь. Всё тот же общий принцип для МКС: если вы что-то открываете, нужно всё доесть.

Как правило, цикл ежедневных меню повторяется каждые 10 дней. Члены экипажа получают и дополнительные продукты по выбору. Они могут заказать различные вкусности, которые производят поставщики космической еды, некоторые обычные продукты, хотя есть, конечно, ограничения. Ещё следует помнить, что на борту нет ни холодильника, ни морозилки для еды, кроме того, нельзя использовать для упаковки продуктов стекло. Чтобы попасть на борт, пища должна храниться при комнатной температуре и иметь срок годности больше года. Припасы для нового экипажа попадают на Станцию до его прибытия – еда и напитки должны быть доставлены  примерно за три месяца. Это важно, поскольку случаются неожиданные задержки с запусками.

Обычно партия повседневной одежды на неделю включает одну пару носков, одну чистую футболку и одну футболку для спорта (то, что в первую неделю служит чистой футболкой, за семь дней превращается в спортивную футболку на следующую неделю). Участникам длительных экспедиций полагаются две пары брюк и пара свитеров на весь длительный полёт.

Электроэнергию вырабатывают солнечные батареи, расположенные снаружи Станции. Они автоматически наводятся на Солнце, что увеличивает до максимума задействованную площадь и, соответственно, сбор энергии. Внешние радиаторы позволяют избавиться от лишнего тепла и скомпенсировать жару солнечной и холод затенённой частей орбиты.

Чтобы понять, сколько груза надо доставить на орбиту только для поддержания функционирования человеческого организма, обратимся к простой арифметике. Один человек потребляет (30 х 3) + (30 х 2) = 150 килограммов жидкости и пищи в месяц.

[1] К моменту выхода книги на русском языке в 2011 году ожидается закрытие программы «Шаттл».

[2] В начале 2010 года, когда Книга была закончена, американская администрация изменила свой подход и пригласила коммерческие фирмы к сотрудничеству на рынке космических транспортировок. К моменту выхода книги рассматривается возможность доставки экипажей на МКС на корабле Dragon, выводимом на ракете-носителе Falcon-9, разрабатываемыми компанией SpaceX.

[3] Последняя ротация экипажей на «Шаттле» произошла в конце 2009 года, после того, как Книга была закончена. С тех пор ротация происходит только на российском корабле «Союз».