Кристофер Хэдфилд - Руководство астронавта по жизни на Земле. Чему научили меня 4000 часов на орбите

• Название: Руководство астронавта по жизни на Земле. Чему научили меня 4000 часов на орбите
• Автор: Кристофер Хэдфилд
• Жанр: Публицистика
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-9614-3905-2

Кому не интересно узнать, как устроены жилые модули МКС, как в космосе чистят зубы, как едят, спят и ходят в туалет? Чему обучают космонавтов перед полетом и чем руководствуются при наборе команды? Какие навыки необходимы на орбите и почему они полезны в повседневной жизни на Земле? Крис Хэдфилд провел в космосе почти 4000 часов и считается одним из самых опытных и популярных астронавтов в мире. Его знания о космических полетах и умение рассказать о них интересно и увлекательно уникальны. Однако эта книга не только о том, что представляют собой полет в космос и жизнь на орбите.

Это история человека, который мечтал о космосе с девяти лет — и смог реализовать свою мечту, хотя, казалось бы, шансов на это не было никаких. Это настоящий учебник жизни для тех, у кого есть мечта и стремление ее реализовать.

---

Самая активная работа выполняется во время запуска корабля и ухода с орбиты, когда включены двигатели, поэтому мы моделируем разные непредвиденные обстоятельства и сбои в работе во время этих двух этапов полета сотни, если не тысячи раз. Если, например, двигатели «Союза» отказывают во время ухода с орбиты, известно, что в плотные слои атмосферы корабль войдет не так, как хотелось бы. Возможно, посадка произойдет не там, где встречи с вами ждет спасательный транспорт. Возможно, перегрузка при спуске составит не 4g, то есть в четыре раза выше обычной земной силы тяжести, а, что более вероятно, 8g или 9g, а это уже не только ужасно неприятно, но еще и просто опасно. К тому же, с учетом физического воздействия перегрузки на ваше тело, придется приложить дополнительные усилия, чтобы просто дотянуться и щелкнуть переключателями, управляющими кораблем. Или, может быть, траектория ракеты не верна, и вы проскочите, как камень через пруд, и у вас не останется достаточно топлива, чтобы повторить попытку. А еще может быть, что «Союз» просто развалится на куски и сгорит в атмосфере.

Что бы ни случилось, все произойдет очень быстро, и ваша жизнь будет в огромной степени зависеть от вашего профессионализма. Взаимосвязь между различными факторами — между внутренними системами корабля, его действительной скоростью и ориентацией, расстоянием от Земли — очень сложна. Это та самая космическая наука, требующая незаурядных умственных способностей. Вы должны понимать, что служит причиной того или другого процесса, и у вас не будет времени что-то объяснять членам вашего экипажа или самому себе. Вы действительно должны отлично знать, что означает угловое положение корабля 20º или что нужно делать, если отказал один из маневровых двигателей. Необходимо представлять себе массу будущих последствий, которые запустят еще больше цепных реакций. У вас не будет даже нескольких секунд, чтобы собраться с мыслями, — эта информация нужна немедленно, должна быть моментально извлечена из вашей памяти, чтобы можно было принять верное решение.

Во время подготовки, как только мы разобрались в теории и в основах взаимодействия между системами корабля, мы начинаем изучать, что будет происходить при отказе систем, одной за другой. Сначала мы работаем на тренажерах отдельных задач. Это компьютерные симуляторы, с которыми имеешь дело один на один. Симулятор управляется инструктором, который обычно сидит рядом с нами и использует отдельный компьютер. Например, во время имитации работы системы теплового контроля корабля «Союз» на экране моего компьютера отображается панель управления системой. Сначала я просто смотрю на экран, чтобы освоиться с системой, работающей в нормальном, штатном режиме. Затем инструктор «выводит из строя» один из насосов, и я могу наблюдать, что при этом происходит. Дальше он показывает мне, как и что изменится, если откажет датчик температуры. Все выглядит так, как будто возникла проблема с поддержанием температурного режима, но в действительности дело просто в неисправном термодатчике. Я провел очень много времени за работой на этих тренажерах, наблюдая за признаками, по которым можно отличить ложные аварийные сигналы от реальных отказов системы: регулировка давления, контроль состояния атмосферы, стыковочная система сближения — список очень длинный.

Благодаря этим тренировкам я начал понимать, чему следует уделять внимание, а что можно проигнорировать, какие угрозы наиболее опасны и какие смогут привести к самым отрицательным последствиям. Только после этого я был готов к работе на комплексном тренажере «Союза», в котором можно было увидеть цельную картину полета. Мои инструкторы в комнате управления начали с отдельных неисправностей, а со временем перешли к моделированию комплексных отказов: прежде всего неисправности системы терморегуляции, сбоя программы управления центрального компьютера — к чему приведет сочетание этих отказов? Будут ли эти проблемы иметь взаимное влияние или они не связаны? А теперь еще и силовая установка отключилась, и остались только запасные маневровые двигатели. Какие у нас варианты в этом случае?

Главное во всех этих тренировках — определение приоритетов, ранжирование угроз, понимание того, как они взаимосвязаны, выбор тех угроз, на которые нужно реагировать немедленно. Все это вам необходимо освоить задолго до того, как вы отправитесь в космос, где нерешительность несет в себе смертельную опасность. На Земле времени более чем достаточно. Инструкторы даже могут приостановить работу тренажера, чтобы убедиться, что вы все поняли: «Вы только что остались без центрального компьютера — посмотрите, как системы корабля пересчитают ускорение и время отключения двигателей, как они будут контролировать его положение при входе в атмосферу. Попытайтесь сейчас обдумать каждый свой шаг».

В конечном счете я учусь действовать в ситуации каскадных отказов систем, когда инструкторы подкидывают все новые и новые проблемы, охватывающие абсолютно все, даже кухонный слив. Это похоже на выпускной экзамен в университете, где вам приходится писать ответы так быстро, как только возможно, — без остановки, часами. Когда я завершал тяжелейшую работу на интегральном тренажере, я чувствовал себя побитым. Внешне я мог выглядеть спокойным, но мой мозг только что закончил бесчеловечную тренировку и теперь мог справиться с задачей не сложнее, чем найти бутылку пива в холодильнике и довести меня до веранды во дворе дома.

Когда я дорос до реально напряженных командных испытаний на тренажере, пришлось начать готовиться к тренировке, чтобы получить максимум пользы. До работы с Романом я участвовал в моделировании выхода с орбиты вместе с Томом Маршберном. Мы обсуждали, как будем справляться с некоторыми проблемами («Если на этом этапе откажет компьютер, то мы будем действовать так-то и так-то»), и делили наши роли и обязанности. У каждого была своя зона повышенного внимания в процессе выполнения активных действий, и мы заранее спланировали три или четыре операции, которые должны будем выполнить при развитии ситуации по разным сценариям, так что мы с Томом были на одной волне. Я взял в привычку на каждом моделировании, которое мы проводили вместе, спрашивать: «Хорошо, какие у нас неисправности на данный момент?» Том перечислял все проблемы, и мы быстро расставляли их по степени важности и определяли, какие из них несут непосредственную угрозу.

Люди обычно говорят, что надо ждать лучшего, но готовиться к худшему, однако я думаю, что этот соблазнительный подход вводит в заблуждение. Беда не приходит одна. Всегда есть вероятность целого спектра скверных событий. И самой страшной окажется та беда, к которой вы не готовы.

* * *

Теперь небольшой парадокс: да, нужно относиться к моделированию очень серьезно и быть полностью вовлеченным, как будто это реальная ситуация, но при этом необходимо быть готовым к тому, что само моделирование может оказаться ошибочным. Наиболее часто это происходит с тренажерами, предназначенными не для моделирования аварийных ситуаций, а для отработки и развития навыков.

В 1992 г., например, когда я был астронавтом-новобранцем, самый первый полет космического шаттла Endeavour планировался для спасения спутника Intelsat V1-F3, который не смог выйти на расчетную орбиту на высоте 37 000 км. Двигатели не сработали нужным образом, и этот жутко дорогой спутник связи оказался на низкой орбите, почти на 500 км ниже расчетной, где он был абсолютно бесполезен. По плану команда шаттла должна была выйти в космос, закрепить новый двигатель на спутнике и затем вывести его на запланированную геостационарную орбиту. Захват такого спутника не был предусмотрен конструкцией роботизированного манипулятора Canadarm, поэтому астронавт должен был выйти в открытый космос и, забравшись на стрелу манипулятора, установить специально сконструированное сцепное устройство, с помощью которого затем можно было подхватить и удержать спутник. Захват с помощью этого устройства представлял собой что-то вроде приделывания огромной ручки к боковой поверхности спутника.

Сначала был разработан план этой операции, а затем построен тренажер. Конечно, без невесомости пользы от этого тренажера было немного, поэтому для ее имитации пришлось воспользоваться специальным оборудованием НАСА, похожим на гигантский стол для игры в аэрохоккей. Астронавт, которому было поручено осуществить захват спутника, практиковался снова и снова на этой штуке с имитатором Canadarm, пока ему не удалось выработать удачный технический прием, с помощью которого можно было приделать ручку к спутнику. Однако даже на столе для аэрохоккея есть небольшое трение, влияние которого стало понятно до конца, только когда астронавт оказался в космосе. В реальной невесомости ему просто не хватало силы, чтобы запереть фиксирующую рейку до того, как спутник снова отдалялся.