Американцы не летали на Луну, потому что их убили бы невесомость и радиация

Должен покаяться перед читателями: я тоже стал невольным пособником «антиаполлоновцев». В апреле 2011 года, к 50-летию полета Юрия Гагарина, на Первом канале вышел четырехсерийный документально-исторический фильм «Открытый космос», к которому я написал сценарий. При работе над ним я обратил внимание на один небольшой эпизод в истории отечественной космонавтики: после приземления экипажа «Союза-9» в июне 1970 года космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов почувствовали себя очень плохо и были госпитализированы; правительству даже пришлось отменить торжественный прием в честь героев, установивших новый рекорд, — они пробыли на орбите 17,5 суток, перекрыв достижение американцев (двухнедельный полет «Джемини-7» в декабре 1965 года). Эпизод показался мне интересным, потому что служил хорошей драматической иллюстрацией к хронике освоения внеземных пространств: ученые недооценили коварство невесомости; при достижении определенного момента организм начинает адаптироваться к условиям космического полета, что оборачивается проблемами на Земле. И я даже не заинтересовался, что же там у американцев, ведь проблема с невесомостью была в конечном счете решена с помощью системы физических упражнений, нагрузочных костюмов и специальных тренажеров. Ярким примером тому служит рекордный полет врача-космонавта Валерия Полякова: он провел в космосе более 437 суток без ощутимых последствий для здоровья. Мысль о том, что невесомость может убить, если не изучать ее влияние и не предпринимать необходимых мер, мне понравилась; в дальнейшем я использовал пример «Союза-9» в статьях и книгах.

Теперь представьте мое удивление, когда я встретил цитаты из своих материалов в трудах «антиаполлоновцев», прежде всего — Александра Попова. Ухватившись за драматический эпизод, он вывел целое направление в теории «лунного заговора», в рамках которого утверждается, что если бы астронавты действительно летали в космос, то их пришлось бы «откачивать» в госпитале, как и наших космонавтов с «Союза-9».

Возьмем его статью «Бодряки с “орбиты”. Откуда возвращались бодрые американские “астронавты” 60–70-х?» (http://www.manonmoon.ru/articles/st80.htm). Начинает автор с сакраментальной фразы: «“Единожды солгавши — кто тебе поверит?”. Этот афоризм приходит на ум, когда изучаешь материалы НАСА, касающиеся не только полетов “на Луну”, но и всех пилотируемых полетов 60-х и 70-х годов, о которых сообщило НАСА». Далее Попов делает утверждение, которое научными ссылками не подкреплено, но очень важно для дальнейшего развития конспирологической мысли: «Если полет совершается от начала до конца в тесном корабле, то воздействие невесомости на организм человека гораздо более губительно, чем в случае, когда основное время полета космонавт проводит на просторной космической станции».

Затем идет следующая информация: «Гиподинамия присуща только кораблям, поскольку в них тесно и двигаться особенно некуда. Свободный объем корабля “Союз” составляет 8,5 м3. Минимальный по численности штатный экипаж “Союза” составляет 2 человека. Эти два человека вполне справляются с управлением кораблем. При такой численности в “Союзе” на каждого человека приходится по 4,25 м3. Тесно! <…> При наличии технической необходимости экипаж “Союза” можно увеличить до 3 человек. Становится еще теснее (по 2,9 м3 на человека). Но и в этом случае “Союз” остается значительно более просторным по сравнению с “Меркуриями”, “Джемини” и “Аполлонами”. Движение — вот единственный способ не допустить гиподинамии. Но в корабле зарядку не сделаешь — тесно. Тренажеры в корабле не установишь — нет места!»

Давайте проверим, так ли это? Воспользуемся справочником «Космонавтика»²⁵. Свободный объем корабля «Союз» (спускаемый аппарат и бытовой отсек) в первой модификации — 6,5 м3. Ошибка на два кубических метра, т.е. советским космонавтам было еще теснее, чем считает Попов. Свободный объем корабля «Меркурий» — 1 м3, корабля «Джемини» — 1,6 м3, командно-служебного модуля «Аполлона» — 6,1 м3.

Как видим, свободный объем «Аполлона» мало отличается от объема «Союза», но длительная гиподинамия астронавтам так или иначе не грозила, если они действительно летали на Луну, ведь двое из них спускались на поверхность, при этом оставшийся получал в распоряжение весь жилой объем, ему было где развернуться. Кроме того, в распоряжении экипажей был еще и жилой отсек лунного модуля (плюс 4,5 м3 свободного объема), который они открывали на пути к цели. В случае с «Меркурием» говорить о каком-либо длительном влиянии невесомости или гиподинамии не приходится: продолжительность полетов двух первых «Меркуриев» составляла 15 минут, самый длительный полет совершил Гордон Купер на «Меркурии-9» — 34 часа 20 минут. Иными словами, теоретически, если верить Попову, проблемы должны были возникнуть только в длительных полетах «Джемини», которые он сравнивает с «Союзами».

Автор пишет: «В рассматриваемый период времени (1961–1975), когда советские космонавты летали практически только на кораблях, коренной перелом в ухудшении их здоровья наступал после 5–6 суток полета. Конечно, реакция на возвращение у разных советских космонавтов была разная, но уж бодряками вернувшихся с орбиты советских космонавтов никак не назовешь. После драматического финала полета “Союза-9” длительность последующих советских полетов в кораблях не превышала 8 суток». В качестве примера приводится мутная фотография, сделанная после приземления экипажа «Союза-19», на которой космонавты лежат на носилках после шестидневного полета, найденная в книге Иосифа Давыдова «Триумф и трагедия советской космонавтики. Глазами испытателя»²⁶. Попов комментирует: «Она снята ответственным сотрудником ЦПК И. Давыдовым не для СМИ, а для служебного отчета. Доверять этой фотографии можно, потому что за фантазии в служебных отчетах обязательно получишь выговор от начальства, а то и “вылетишь” со службы». Здесь он, сам не замечая того, обвинил советских специалистов в фальсификации результатов полета. Впрочем, не это главное. Если бы у Попова не было предвзятого отношения, он поискал бы другие фото, сделанные Давыдовым 21 июля 1975 года на месте приземления «Союза-19», и обнаружил бы, что Алексей Леонов и Валерий Кубасов выбрались из корабля, затем начертали автографы на закопченном боку спускаемого аппарата, дали короткое интервью в прямом эфире и только потом легли на носилки, где их осмотрели врачи, признавшие, что космонавты чувствуют себя совершенно нормально. Вообще, очень рекомендую любознательным дилетантам книгу-альбом Игоря Афанасьева, Александра Глушко и Юрия Желтоногина «Возвращение из космоса. Хронология посадок пилотируемых кораблей. 1961–2011»²⁷ — в ней очень много фотографий, сделанных для служебных отчетов и ныне доступных историкам.

Впрочем, вернемся к гиподинамии. Попов утверждает, что американцы выглядят после полета слишком бодрыми. Я, разглядывая те же самые фото, полагаю, что они выглядят бодрящимися, — так и должны выглядеть люди, которым тяжко, но которые вынуждены улыбаться и держать грудь колесом, позируя перед камерами. Но оставим личные впечатления при себе. Различия в послеполетном поведении экипажей можно объяснить и с научной точки зрения, если мы установим простой факт: предпринимали ли американские специалисты какие-то меры по борьбе с длительным влиянием невесомости? Оказывается, предпринимали, о чем любой может узнать из книги Бартона Хэкера и Джеймса Гримвуда «На плечах титанов: История проекта “Джемини”» (On the Shoulders of Titans: A History of Project Gemini, 1977, https://history.nasa.gov/SP-4203.pdf).

Надо сказать, что до начала космических полетов специалисты разделились по вопросу влияния невесомости на два непримиримых лагеря. Одни считали, что невесомость никак не повлияет на самочувствие космонавтов, другие полагали, что она приведет к серьезным изменениям в человеческом организме. Свой короткий полет Юрий Гагарин на «Востоке» (свободный объем — 1,6 м3, как и у «Джемини») перенес прекрасно, что давало повод для оптимизма. Суточный полет Германа Титова на «Востоке-2» тоже прошел неплохо, но космонавт признался, что после четвертого витка у него появились проблемы с вестибулярным аппаратом. Американцы учли этот момент, и первые два орбитальных полета «Меркурия» по продолжительности не превышали четырех витков. Однако затем состоялся парный полет Андрияна Николаева («Восток-3») и Павла Поповича («Восток-4»), который продемонстрировал, что в космосе можно оставаться без вреда для здоровья до четырех суток. Гордон Купер на «Меркурии-9» должен был подтвердить полученные сведения, хотя и не мог находиться на орбите так долго. За ним последовали полеты Валерия Быковского («Восток-5») и Валентины Терешковой («Восток-6»). Во время полета первой женщины-космонавта возникли проблемы, которые мы обсуждали выше (см. миф №16), а вот Быковский провел в невесомости почти пять суток и вернулся «бодряком». Нужно ли удивляться тому, что Попов в своей статье «забыл» о подвиге советского космонавта, установившего новый рекорд?

Мы помним, что полеты «Джемини» служили для подготовки к осуществлению программы «Аполлон». К их началу американцы уже имели представление о переносимости невесомости в течение четырех-пяти суток (ведь Николаева и Быковского не прятали от общественности), но сомневались в данных, которые предоставлял Советский Союз, и поэтому наращивали продолжительность миссий постепенно. «Джемини-3» летал меньше пяти часов, «Джемини-4» — чуть больше четырех суток. Во время второго полета астронавты активно занимались с большим нейлоновым эспандером, а Эдвард Уайт выходил в открытый космос. Вроде бы никаких предпосылок к развитию негативных эффектов во время полета не было, однако медики из команды Чарльза Берри были встревожены тем, что астронавты похудели (Макдивитт — на 2 кг, Уайт — на 4 кг); что у них наблюдалось снижение содержания плазмы в крови и небольшая потеря костной массы в пятках.

«Джемини-5» совершил полет, который продолжался восемь суток. По мнению его участников, это был самый скучный рейс на орбиту, поскольку они мало двигались. При этом главной задачей астронавтов, помимо испытания топливных элементов и радиолокатора, было изучение самих себя. Разумеется, они делали гимнастику, разминались с помощью эспандера, но, кроме того, испытали надувные манжеты для ног, помогающие нормализовать циркуляцию крови, что дало хороший результат. Получается, что еще в 1965 году американцы применили прототип нагрузочного костюма. Астронавты вернулись вполне здоровыми, и специалисты признали: подготовленный человек вполне может слетать к Луне без особого вреда для себя.

Затем последовали новые полеты, самым продолжительным из которых был рейс «Джемини-7»: Фрэнк Борман и Джеймс Ловелл провели на орбите 14 суток. Им предстояло проверить эффективность принятых мер, поэтому в программе миссии было заложено восемь медико-биологических экспериментов, включая снятие электроэнцефалограмм. За девять дней до полета астронавты перешли на специальную диету, причем были обязаны вести подробный учет еды и отходов. Изучались также темпы потери кальция и изменения баланса жидкостей в организме. При этом космонавты постоянно двигались в кабине, работали с эспандером, снимали и надевали скафандры; Лоуэлл носил надувные манжеты. На случай двигательных расстройств в аптечку корабля были уложены таблетки и шприцы-тюбики с гидрохлоридом циклизина; использовались болеутоляющие и тонизирующие средства. Все это помогло астронавтам в полете и после приземления: хотя они и признавались, что очень устали, а идти тяжело, однако отказались от помощи эвакуационной команды, тем самым доказав, что даже двухнедельный полет не может значительно подорвать здоровье. Команда Берри ликовала: экипаж «Джемини-7» перенес полет даже лучше экипажа «Джемини-5» и за сутки полностью восстановился, что подтверждало правильность выбранных решений по устранению негативного влияния невесомости. В Советском Союзе к пониманию решения этих проблем пришли лишь после полета «Союза-9», ведь до того только у Титова и Терешковой наблюдались расстройства, которые исчезли сразу после возвращения на Землю, — были ли причины всерьез беспокоиться?..

Если бы Александр Попов подошел к вопросу без предубеждения и почитал историческую литературу, а не глумился над американскими «бодряками», то узнал бы много интересного и нашел ответы на свои вопросы. Но вместо этого он предпочел пойти путем подтасовок. «Единожды солгав»? К сожалению, не единожды (см. миф №26).

Теперь перейдем к другой части современного мифа о невероятных опасностях, которые поджидали американцев на пути к Луне. В последнее время все чаще встречается утверждение, будто бы экипажи «Аполлонов» должна была поразить чудовищная радиация. В интернете есть даже какие-то неудобоваримые расчеты, с графиками и формулами. Меня это утверждение и подобные расчеты обескураживают, ведь вроде бы никаких оснований для паники не было даже до начала полетов. Открытие радиационных поясов вокруг Земли (Van Allen radiation belt), где под воздействием магнитного поля нашей планеты скапливаются заряженные частицы, излучаемые Солнцем, заставило подкорректировать амбициозные планы основоположников космонавтики, но принципиальным препятствием они служить не могут, что подтвердили еще первые межпланетные аппараты. Давайте посмотрим, как накапливалась информация о радиации на трассе Земля — Луна.

Первые сведения о радиационном поясе получил в 1958 году американский спутник «Эксплорер-1» (Explorer I), который в апогее поднимался на высоту до 2550 км. Советские исследователи подтвердили наличие заряженных частиц на высотах свыше 500 км с помощью большой космической лаборатории «Спутник-3», поднимавшейся до 1881 км. Столкнувшись с новым явлением, ученые тут же приступили к его изучению. В космос отправились спутники «Эксплорер-3» и «Эксплорер-4», которые делали замеры в радиационных поясах на орбитах с разным наклонением и высотах до 2800 км. Но куда важнее был полет советского аппарата «Луна-1», запущенного 2 января 1959 года: он должен был врезаться в ближайшее небесное тело, но «проскочил» мимо и превратился в первую искусственную «планету». Обобщая полученные данные, авторы Ежегодника Большой советской энциклопедии²⁸ сообщали: «Был исследован ореол излучения вокруг Земли. По современным представлениям, этот ореол имеет две концентрические зоны повышенной интенсивности: внутреннюю и внешнюю. <…> Результаты изучения космической радиации показывают, что для экипажей космических ракет будущего области повышенной интенсивности излучения могут представлять известную опасность. Однако при пересечении ореола радиации в полярных широтах и во время полета в межпланетном пространстве при спокойном состоянии Солнца эта опасность значительно снижается».

Теперь предстояло изучить структуру и влияние радиационных поясов на живые организмы. В 1966 году на «опасную» орбиту отправился «Джемини-11». Пролетая на высоте 1370 км над Австралией, астронавты сделали замеры, обнаружив, что полученная ими доза ионизирующего излучения составляет 0,2–0,3 рад (2–3 мЗв), что оказалось даже меньше, чем у предыдущей экспедиции. При этом минимальная доза, которая хоть как-то может повлиять на человеческий организм, составляет 25 рад (250 мЗв), а легкая степень лучевой болезни развивается при дозах от 100 до 200 рад (1–2 Зв, или 1000–2000 мЗв), полученных в течение суток. Запомним эти значения.

В Советском Союзе планировался аналогичный эксперимент на «Восходе-3», но в результате было решено отправить в радиационный пояс подопытных собак. Милые псы Ветерок и Уголек были запущены на аппарате «Космос-110» 22 февраля, а вернулись 16 марта 1966 года, т.е. провели 22 дня на орбите. При этом апогей проходил на высоте 882 км, где суточная доза составила до 0,5 рад (5 мЗв). Хотя космос плохо повлиял на собак (они облысели и сильно ослабели), их удалось довольно быстро реабилитировать.

Таким образом, удалось получить первоначальную информацию о внутреннем радиационном поясе. Но важно было установить, какая радиационная обстановка будет на пути к Луне. Этим вопросом занялись ученые, работавшие с аппаратами серий «Пионер», «Сервейор», «Лунар орбитер», «Луна» и беспилотными кораблями «Зонд». Интересно, что на борту корабля «Зонд-5», стартовавшего 15 сентября 1968 года к Луне (т.е. еще до полета «Аполлона-8») находились тканеэквивалентные макеты человека с дозиметрами и биологический груз: черепахи, дрозофилы, мучные хрущаки, традесканция с бутонами, клетки HeLa в культуре, семена высших растений. После возвращения на Землю черепахи были активными — много двигались и с аппетитом ели, потеряв за время полета в весе около 10%. Исследование их крови не выявило каких-либо существенных отличий по сравнению с контрольной группой. Измеренная интегральная доза составила около 3,5 рад (35 мЗв). Возможность полета земных существ к Луне без вреда для здоровья, таким образом, была доказана.

Разумеется, космической радиацией занимались и после полетов «Зондов». Своего рода промежуточный итог исследованиям подвел летчик-космонавт и конструктор космических кораблей Константин Феоктистов в учебном пособии «Космическая техника. Перспективы развития»²⁹. В частности, он сообщал: «Имеются два торообразных пояса — внутренний и внешний. Во внутреннем поясе (до высот 10 000…13 000 км) энергия протонов достигает до 30 МэВ (на высоте около 3000 км в плоскости экватора) и более — при максимальной плотности потока до 2×104 протонов / (см2·с). Плотность потока протонов во внешнем поясе (до высот 25 000…30 000 км) падает на три-четыре порядка. Плотность потока электронов в поясах имеет два максимума — один на высоте примерно 3000 км [порядка 109 электронов / (см2·с)] и другой — на высоте около 22 000 км [порядка 6×107 электронов / (см2·с)]. <…>

При наиболее интенсивной из наблюдавшихся вспышке на Солнце максимальная доза, которая могла бы быть получена вне магнитосферы Земли, составила бы 123 рад под защитой 3 г/см2 (поверхностная доза) и 10 рад — на глубине 5 см ткани.

Дозы от галактического космического излучения под защитой 1 г/см2 вне магнитосферы Земли в период максимума солнечной активности составляют 50 бэр/год, в период минимума солнечной активности — 100 бэр/год, на высоте 300…500 км — в 3–7 раз меньше. <…>

При полетах людей на высоте Н < 400 км в течение < 6…12 мес. специальная радиационная защита не требуется. При полетах вне магнитосферы Земли (но не в радиационных поясах) в период времени до года необходимо на кораблях и орбитальных станциях иметь радиационное убежище удельной массой > 10…30 г/см2. При полетах людей вне магнитосферы Земли в течение 2…3 лет на кораблях нужно иметь радиационное убежище удельной массой до 30…50 г/см2, а может быть, и более».

Надеюсь, вы все поняли? Если нет, разъясняю. Радиационные поля не являются сплошной стеной из заряженных частиц, как пытаются представить некоторые «антиаполлоновцы», — они имеют максимумы у экватора: для высокоэнергетических протонов — на высоте около 3000 км, для электронов — на высоте около 3000 км и 22 000 км. Галактическое космическое излучение можно вообще не учитывать при расчете кратковременных полетов, поскольку 100 бэр/год эквивалентно 100 рад/год, т.е. лучевую болезнь можно подхватить, только если находиться в потоках галактического излучения целый год. Из выводов Феоктистова следует, что, имея на корабле защиту плотностью от 10 до 30 г/см2, можно путешествовать по Солнечной системе до года, не опасаясь проблем с облучением. Но даже если защита составляет всего 3 г/см2, то вполне можно пережить даже самую мощную солнечную вспышку.

Итак, что же предприняли американцы для того, чтобы обезопасить своих астронавтов от всех этих радиационных «ужасов»? Во-первых, стенка командно-служебного модуля корабля имела плотность 7,5 г/см2, что довольно солидно с учетом кратковременности экспедиций: Митчелл Шарп в книге «Человек в космосе» (Living in Space, 1969) сообщал, что даже самая мощная из зарегистрированных солнечных вспышек при такой защите дала бы дозу облучения всего лишь 0,07 рад. Во-вторых, сами корабли, двигавшиеся на второй космической скорости, пролетали пояса за несколько часов. В-третьих, траектория кораблей выбиралась так, чтобы они проходили над земными полюсами, где плотность радиационных поясов чрезвычайно мала. Поэтому суммарные дозы радиации, полученные астронавтами, оказались весьма скромными: «Аполлон-8» — 0,16 рад, «Аполлон-10» — 0,48 рад, «Аполлон-11» — 0,18 рад, «Аполлон-12» — 0,58 рад, «Аполлон-13» — 0,24 рад, «Аполлон-14» — 1,14 рад, «Аполлон-15» — 0,30 рад, «Аполлон-16» — 0,51 рад, «Аполлон-17» — 0,55 рад (https://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD7080RadProtect.pdf). До 25 и тем более 100 рад очень далеко!

Можно, конечно, не верить этим цифрам, но современные аппараты, изучающие Солнечную систему, подтверждают: в периоды спокойного Солнца космос не так уж опасен, как полагают некоторые паникеры. Например, марсоход «Кьюриосити» (Curiosity), отправившийся на Марс, установил, что средняя доза, которую получит космонавт без защиты в течение 180-дневного перелета к соседней планете, составит 300 мЗв, что эквивалентно 30 рад (http://science.sciencemag.org/content/343/6169/1244797). Иначе говоря, угроза облучения все же есть, если не использовать защиту. Но разве кто-то собирается лететь в космос, не обезопасив себя?

Подведем итог. Слухи о страшной угрозе разрушительного воздействия невесомости и космической радиации на человека в космосе сильно преувеличены, хотя саму угрозу отметать нельзя. Даже поверхностное изучение истории мировой космонавтики показывает, что специалисты США и СССР занимались проблемой достаточно серьезно и предложили ряд решений, которые используются по сей день. Теоретические попытки опровергнуть общедоступные данные являются публицистической манипуляцией и не имеют научной основы.

Миф №25