что такое разгерметизация космического корабля
Честная техника и непонятные люди в истории разгерметизации «Союза»
Заметной новостью прошедшей недели стала пресс-конференция совещательного комитета по МКС 16 октября. На ней было объявлено, что в процессе посадки корабля «Союз» произошла частичная разгерметизация спускаемого аппарата. Насколько это было опасно? Часто ли случаются подобные происшествия? И что могло быть причиной такой пресс-конференции?
Та самая посадка 10 апреля, фото NASA/Bill Ingalls
Что именно произошло?
В процессе посадки корабля «Союз МС-02» в момент раскрытия основного парашюта деталь парашютной системы ударила по стенке парашютного контейнера, из-за чего там образовалась трещина размером 3,5 сантиметра, через которую началась утечка воздуха. Различные источники расходятся в определении детали-«виновника». По мнению журнала «Новости космонавтики» это вертлюг — деталь, предотвращающая скручивание строп и тросов парашюта, но по словам представителя РКК «Энергия» причиной была пряжка стяжного ремня тормозного парашюта. Пресс-служба Роскосмоса сообщила, что происшествие носит случайный характер, и меры для предотвращения его повторения уже приняты.
Матчасть
Парашютная система корабля «Союз» состоит из вытяжных, тормозных, основного и запасного парашютов.
Система крепления парашюта к спускаемому аппарату выглядит так:
Источник: форум журнала «Новости космонавтики»
Вертлюг крупным планом:
Источник
На доступных фотографиях парашютного отсека никаких следов трещины не заметно.
Насколько это было опасно?
В общем случае разгерметизация космического корабля — очень опасная вещь, и уже один раз привела к гибели космонавтов на «Союзе-11», но конкретно в данном случае опасность была минимальной. Прежде всего, после горького опыта «Союза-11» космонавты выполняют потенциально опасные операции (старт, стыковка, посадка) в скафандрах. Далее, авария произошла в тот момент, когда спускаемый аппарат уже был в плотных слоях атмосферы. Основной парашют начинает раскрываться на высоте 10,5 км, но за время его полного раскрытия корабль успевает снизиться на три километра.
Схема посадки корабля «Союз»
Даже если бы отверстие было бы в разы больше (иначе воздух вытекает слишком медленно), и экипаж был бы без скафандров, ничего страшного им бы не грозило. В конце концов при штатной посадке всего на два километра ниже открывается дыхательный клапан, выравнивающий давление внутри и снаружи. Ну и, наконец, поскольку происшествие было связано с алгоритмом раскрытия основного парашюта, оно никак не могло случиться на орбите.
Аварийные будни
В официальном сообщении Роскосмоса говорится, что «все операции по спуску с орбиты и приземлению прошли штатно». Кто-то может подумать, что эту аварию от нас пытались скрыть, но это не так. Происшествие было описано в №6 журнала «Новости космонавтики» за этот год, на который может подписаться любой желающий. И ругать пресс-службу Роскосмоса за то, что аварию не упомянули, не стоит. Дело в том, что любая космическая миссия любой страны сталкивается с массой различных мелких происшествий, которые не помешали выполнению программы полета и обычно интересны только специалистам и энтузиастам космонавтики. Например, в тот же день 10 апреля на «Союз МС-02» было еще одно происшествие — после отстыковки корабля от МКС на нем было обнаружено повышенное парциальное давление кислорода (26%, в 1,23 раза выше нормы). В начале этого года при подготовке к старту «Союза МС-04» обнаружили негерметичность одного из клапанов. На «Союз МС-03» 19 ноября на 14 витке полета произошла авария датчиков угловых скоростей, сорвавшая построение тестовой ориентации в орбитальной системе координат. Старт «Союза МС-02» был отложен из-за зажатого кабеля. Стыковку «Союза ТМА-19М» 15 декабря 2015 года осложнила проблема с двигателем ориентации. На «Союзе ТМА-20М» 19 марта 2016 года пришлось перейти на резервную аппаратуру «Курс-А» из-за неустойчивой работы основного комплекта. И это только за два последних года. У других стран творится то же самое. Внимательное чтение историй полетов, например, шаттлов, показывает такое же изобилие мелких аварий — на STS-135 вышли из строя два бортовых компьютера, на STS-134 старт отложили из-за отказа обогревателя вспомогательной силовой установки и так далее. Так что если бы штатным полетом считалось отсутствие проблем вообще, такие полеты случались бы раз в несколько десятилетий.
Тренды
Тревожным признаком было бы нарастание потенциальной опасности аварий. Но этого не наблюдается. С начала 21 века самые серьезные аварии «Союза» были в 2007-2008 годах, когда из-за отказа одного из пироболтов не происходило полное разделение спускаемого аппарата и агрегатного отсека, из-за чего первый входил в атмосферу «вверх тормашками». Наверху слой теплозащиты тоньше, поэтому «Союз ТМА-10М» и «Союз ТМА-11М» находились в серьезной опасности. К счастью, корабль «Союз» спроектирован очень хорошо, агрегатный отсек отгорал и отваливался раньше, чем заканчивался ресурс верхней теплозащиты, а дальше спускаемый аппарат ориентировался правильным образом под собственным весом.
Обгоревший тангажный двигатель «Союз ТМА-11М», фото журнала «Новости космонавтики»
Пироболт следующего корабля, «Союз ТМА-12М» тоже оказался под подозрением, поэтому его сняли на одном из выходов в открытый космос. Но проблему сумели решить, подобные происшествия не повторялись, и за прошедшие десять лет не было настолько же опасных аварий. Для паники причин нет, но и благодушествовать не стоит — космическая техника сложна, а опасности космоса совершенно реальны. Только качество проектирования и выполнения работ может предотвратить по-настоящему опасные проблемы.
Мотивы
Отдельный вопрос состоит в том, почему вообще эта история подняла шум? Увы, работа техники проще и понятней того, что делают люди, и вместо четкого ответа мне приходится дать список возможных версий.
«Пророк в чужом отечестве». Отечественные СМИ не читают журнал «Новости космонавтики», поэтому содержание пресс-конференции, пересказанное на портале SpaceNews стало для них новостью. В пользу этой версии говорит то, что в западных СМИ не заметно особого интереса к этой истории, а вот отечественные издания ее перепечатывали достаточно активно.
«Конструктивная паранойя». У космических агентств разные подходы к организации пилотируемых полетов, и какие-то события могут восприниматься NASA острее, чем Роскосмосом. Например, на «Союзе» и МКС есть панели метеоритной защиты, которые были добавлены по требованию NASA, но считаются излишними Роскосмосом. NASA контролирует создание нескольких пилотируемых кораблей, и для него логична забота о безопасности экипажа, поэтому эту историю могут использовать как пример, чтобы повышать надежность уже своих кораблей.
«Политические интриги». Упомянутый выше источник SpaceNews говорит о сомнениях в надежности российских кораблей, но, поскольку это не указано как цитата, более вероятно, что это мнение журналиста, написавшего материал. Остается надеяться, что комитет не занял пристрастной позиции и не пытается представить российские корабли менее надежными и более опасными, чем они есть. В уже не таком далеком будущем NASA перестанет покупать места на «Союзах», и это нормально, главный вопрос заключается в будущем сотрудничестве. Обнародованное на 68 Международном астронавтическом конгрессе заявление о сотрудничестве Роскосмоса и NASA было отличной новостью, и сейчас было бы очень печально увидеть силу, лоббирующую отказ от него. Сегодня большие космические проекты страны могут создавать только вместе, и, чем больше будет участников в проекте станции Deep Space Gateway на лунной орбите, тем больше и функциональнее она будет.
«Союз-11». Самая крупная катастрофа в истории советской космонавтики
30 июня 1971 года первый в истории космонавтики экипаж орбитальной космической станции «Салют» в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева погиб при возвращении на Землю. Это трагическое происшествие стало самым крупным в истории отечественной космонавтики – погиб весь экипаж.
Коллаж © L!FE. Фото © РИА Новости/Александр Моклецов// © Shutterstock Inc
Советская и американская космические программы действовали в условиях крайне жёсткой конкуренции. Каждая из сторон стремилась во что бы то ни стало опередить конкурента и стать первой. Поначалу пальма первенства принадлежала СССР: первый запуск искусственного спутника Земли, первый запуск человека в космос, первый выход человека в открытый космос, первые полёт женщины-космонавта остались за Советским Союзом.
Американцы сосредоточились на лунной гонке и победили. Хотя и СССР имел теоретическую возможность успеть первым, но программа была слишком ненадёжна и слишком высока была вероятность катастрофы, поэтому советское руководство не посмело рисковать жизнью своих космонавтов. Советский лунный отряд космонавтов был переведён на подготовку по программе «Стыковка» для первого полёта на орбитальную станцию.
Благополучно высадившись на Луне, американцы доказали сами себе, что тоже кое-что могут, после чего чрезмерно увлеклись спутником Земли. СССР в то время уже разрабатывал проект пилотируемой орбитальной станции и одержал в этой сфере очередную победу, запустив свою орбитальную станцию на два года раньше, чем это сделали США.
Станцию «Салют» планировали вывести на орбиту к началу 24-го съезда КПСС, однако немного опоздали. Станция была выведена на орбиту только 19 апреля 1971 года, через десять дней после закрытия съезда.
«Союз-10»
Практически сразу на орбитальную станцию был отправлен первый экипаж. 24 апреля, через пять дней после выхода станции на орбиту, с Байконура стартовал корабль «Союз-10». На его борту находились командир корабля Владимир Шаталов, бортинженер Алексей Елисеев и инженер-испытатель Николай Рукавишников.
Это был весьма опытный экипаж. Шаталов и Елисеев уже совершили по два полёта на кораблях «Союз», новичком в космосе был только Рукавишников. Планировалось, что «Союз-10» успешно произведёт стыковку с орбитальной станцией, после чего космонавты пробудут на ней три недели.
Но всё пошло не так, как было запланировано. Корабль благополучно добрался до станции и начал стыковку, но тут начались сбои. Штырь стыковочного узла сцепился со станцией, однако произошёл сбой автоматики и заработали корректирующие двигатели, из-за чего «Союз» раскачался и стыковочный узел сломался.
О стыковке больше не могло быть и речи. Более того, под угрозой оказалась вся программа станции «Салют», поскольку космонавты не знали, как избавиться от штыря стыковочного узла. Его можно было «отстрелить», но это сделало бы невозможной стыковку с «Салютом» любого другого корабля и означало крах всей программы. В дело включились находившиеся на Земле инженеры-конструкторы, которые посоветовали установить перемычку и с её помощью открыть замок и извлечь штырь «Союза». После нескольких часов это наконец удалось сделать — и космонавты отправились домой.
Смена экипажа
Началась подготовка к полёту «Союза-11». Этот экипаж был чуть менее опытным, чем предыдущий. Никто из космонавтов не был в космосе более одного раза. Зато командиром экипажа стал Алексей Леонов — первый человек, совершивший выход в открытый космос. Кроме него в состав экипажа входили бортинженер Валерий Кубасов и инженер Пётр Колодин.
Несколько месяцев они тренировались в стыковке как в ручном, так и в автоматическом режиме, ведь нельзя было второй раз подряд ударить в грязь лицом и вернуться из полёта так и не пристыковавшись.
В начале июня была определена дата вылета. На заседании Политбюро дата была одобрена, как и состав экипажа, который все однозначно аттестовали как наиболее умелый. Но случилось невообразимое. За два дня до старта с Байконура пришло сенсационное известие: во время стандартного предполётного медосмотра врачи сделали Кубасову рентгеновский снимок и обнаружили в одном из лёгких небольшое затемнение. Все указывало на острый туберкулёзный процесс. Правда, оставалось непонятным, как его можно было просмотреть, ведь такой процесс развивается не за один день, а космонавты проходили тщательные и регулярные медицинские осмотры. Так или иначе, но лететь в космос Кубасову было нельзя.
А ведь и Госкомиссия и Политбюро уже одобрили состав экипажа. Что же делать? Ведь в советской программе космонавты готовились к полётам тройками и если выбывал один, то требовалось менять всю тройку, так как считалось, что тройки уже сработавшиеся, а замена одного члена экипажа приведёт к нарушению согласованности.
Но, с другой стороны, никто прежде в истории космонавтики не менял экипаж менее чем за двое суток до вылета. Как выбрать правильное решение в такой ситуации? Между кураторами космической программы произошёл горячий спор. Помощник главкома ВВС по космосу Николай Каманин настаивал на том, что экипаж Леонова опытный и если заменить выбывшего Кубасова Волковым, который также имел опыт космических полетов, то ничего страшного не будет и согласованность действий от этого не нарушится.
Однако конструктор Мишин, один из разработчиков «Салюта» и «Союза», выступил за полную смену тройки. Он считал, что дублирующий состав будет гораздо лучше подготовленным и сработавшимся, чем основной, но подвергшийся изменению состава накануне полёта. В итоге победила точка зрения Мишина. Экипаж Леонова отстранили, заменив дублирующим экипажем, в составе командира Георгия Добровольского, бортинженера Владислава Волкова и инженера-исследователя Виктора Пацаева. Никто из них не был в космосе, за исключением Волкова, уже летавшего на одном из «Союзов».
Экипаж Леонова очень болезненно воспринял отстранение от полёта. Борис Черток позднее вспоминал слова конструктора Мишина: «Ох, какой же тяжёлый был у меня разговор с Леоновым и Колодиным! — сказал он нам. — Леонов обвинил меня в том, что я якобы сознательно не пожелал заменить Кубасова Волыновым, чтобы ещё раз протащить в космос Волкова. Колодин сказал, что он так и чувствовал до последнего дня, что его в космос не пустят под любым предлогом. Колодин говорит: «Я у них — белая ворона. Они все лётчики, а я ракетчик».
Никто из разгневанных космонавтов и представить не мог, что ошибочный рентгеновский снимок (никакого туберкулёза у Кубасова не оказалось и позднее он успешно летал в космос) спас им жизнь. Но тогда обстановка накалилась до предела. Черток лично наблюдал эту картину: «На Госкомиссии я оказался рядом с Колодиным. Он сидел с низко опущенной головой, нервно сжимал в кулаки и разжимал пальцы, на лице играли желваки. Нервничал не только он. Оба экипажа чувствовали себя неважно. Первый был потрясён отстранением от полёта, второй — внезапным изменением судьбы. После полёта второму экипажу предстояло подниматься по мраморной лестнице Кремлёвского дворца под фанфары, музыку Глинки, получать звёзды героев. Но радости на их лицах не было».
Полёт
Корабль «Союз-11» стартовал с Байконура 6 июня 1971 года. Космонавты волновались не только потому, что двое из них прежде не были в космосе, но и из-за пышных проводов: за день до отлёта провожающие устроили настоящий митинг, на котором выступали с речами.
Тем не менее запуск корабля прошёл в штатном режиме и без каких-либо сбоев. Космонавты успешно и без проблем состыковались с орбитальной станцией. Это был волнительный момент, ведь им предстояло стать первыми землянами на борту космической станции.
Космонавты благополучно разместились на орбитальной станции, которая хотя и была небольшой, казалась им огромной после невероятно тесного «Союза». Первую неделю они привыкали к новой обстановке. Помимо прочего, космонавты на «Салюте» имели телевизионную связь с Землёй.
16 июня на станции произошло ЧП. Космонавты почувствовали сильный запах гари. Волков связался с Землёй и сообщил о пожаре. Решался вопрос о срочной эвакуации со станции, но Добровольский принял решение не торопиться и отключить некоторые приборы, после чего запах гари прошёл.
Всего космонавты провели на орбите 23 суток. У них была достаточно насыщенная программа исследований и экспериментов. Кроме того, им предстояло законсервировать станцию для следующих экипажей.
Вечером 29 июня экипаж произвёл успешную расстыковку с «Салютом» и отправился домой.
Катастрофа
В целом полёт проходил нормально — никто не ждал никаких ЧП. Экипаж вышел на связь и провёл ориентацию. Как оказалось, это был последний сеанс связи с экипажем. Как и ожидалось, в 1:35 включилась тормозная двигательная установка. В 1:47 произошло разделение спускаемого аппарата с приборным и бытовым отсеками. В 1:49 экипаж должен был выйти на связь и сообщить об успешном отделении спускаемого аппарата. Спускаемый аппарат не имел телеметрической системы и на Земле никто не знал, что происходит с космонавтами. Планировалось, что сразу после разделения Добровольский выйдет на связь. Молчание в радиоэфире очень удивило специалистов, ведь экипаж отличался большой словоохотливостью и порой говорил с Землёй куда больше, чем того требовала ситуация.
Возвращение на Землю происходило в плановом режиме, без эксцессов, поэтому поначалу не было оснований считать, что с экипажем что-то случилось. Наиболее вероятной версией была неисправность радиооборудования.
В 1:54 системы ПВО засекли спускаемый аппарат. На высоте 7 тысяч метров раскрылся основной парашют спускаемого аппарата, который был оборудован антенной. Космонавты обязаны были связаться либо по КВ- либо по УКВ-каналам и доложить об обстановке. Но они молчали, не отвечая на запросы с Земли. Это уже настораживало, ни один из благополучно вернувшихся «Союзов» не имел проблем со связью на этой стадии.
Около 2:05 встречающие спускаемый аппарат вертолёты обнаружили его и доложили в Центр управления полётами. Через десять минут аппарат благополучно приземлился. Внешне аппарат не имел никаких повреждений, но экипаж по-прежнему не выходил на связь и не подавал признаков жизни. Уже было ясно, что произошло какое-то ЧП, но ещё была надежда, что космонавты, может быть, потеряли сознание, но всё-таки живы.
Сразу же после посадки рядом с аппаратом приземлился встречающий вертолёт, а через две минуты спасатели уже открывали люк аппарата. Черток вспоминал: «Спускаемый аппарат лежал на боку. Внешне не было никаких повреждений. Постучали по стенке — никто не откликнулся. Быстро открыли люк. Все трое сидят в креслах в спокойных позах. На лицах синие пятна. Потёки крови из носа и ушей. Вытащили их из СА. Добровольский был ещё тёплым. Врачи продолжают искусственное дыхание».
Попытки врачей реанимировать экипаж путём искусственного дыхания и массажа сердца не увенчались успехом. Вскрытие показало, что экипаж погиб от декомпрессионной болезни, вызванной резким падением давления в спускаемом аппарате.
Расследование
Обстоятельства гибели однозначно указывали на разгерметизацию корабля. Уже на следующий день начались исследования спускаемого аппарата, однако все попытки обнаружить утечку провалились. Каманин вспоминал: «Закрыли люк и все другие штатные отверстия в корпусе корабля, создали в кабине давление, превышающее атмосферное на 100 миллиметров, и. не обнаружили ни малейших признаков негерметичности. Повысили избыточное давление до 150, а затем до 200 миллиметров. Выдержав корабль под таким давлением в течение полутора часов, окончательно убедились в полной герметизации кабины».
Но, если аппарат был полностью герметичен, тогда как могла произойти разгерметизация? Оставался только один вариант. Утечка могла произойти через один из вентиляционных клапанов. Но этот клапан открывался только после раскрытия парашюта для выравнивания давления, как он мог открыться при отделении спускаемого аппарата?
Единственный теоретический вариант: ударная волна и подрывы пиропатронов при отделении спускаемого аппарата заставили преждевременно сработать пиропатрон открытия клапана. Но на «Союзе» ни разу не было таких проблем (да и вообще не было ни одного случая разгерметизации как на пилотируемых, так и на беспилотных кораблях). Более того, после катастрофы многократно проводились эксперименты, моделирующие эту ситуацию, но ни разу не произошло нештатного раскрытия клапана из-за ударной волны или подрыва пиропатронов. Ни один эксперимент так и не воспроизвёл эту ситуацию. Но, поскольку других объяснений не было, в качестве официальной была принята именно эта версия. Оговаривалось, что это событие относится к разряду крайне маловероятных, поскольку в экспериментальных условиях его так и не смогли воспроизвести.
Комиссии удалось приблизительно восстановить события, происходившие внутри спускаемого аппарата. После штатного отделения аппарата космонавты обнаружили разгерметизацию, поскольку давление быстро падало. На то, чтобы найти и устранить её, у них было менее минуты. Командир экипажа Добровольский проверяет люк, но он герметичен. Пытаясь обнаружить утечку по звуку, космонавты отключают радиопередатчики и аппаратуру. Вероятнее всего, им удалось обнаружить утечку, но уже не хватило сил, чтобы закрыть вентиль. Падение давления было слишком сильным, и уже через минуту космонавты потеряли сознание, а примерно через две минуты они были мертвы.
Всё было бы по-другому, будь у экипажа скафандры. Но советские космонавты возвращались в спускаемом аппарате без них. Против этого выступали и Королев, и Мишин. Скафандры были очень громоздкими, как и необходимая для них аппаратура жизнеобеспечения, а корабли и без того были слишком тесными. Поэтому пришлось выбирать: либо дополнительный член экипажа, либо скафандры, либо коренное переустройство корабля и спускаемого аппарата.
Итоги
Погибшие космонавты были похоронены в Кремлёвской стене. На тот момент это была самая крупная катастрофа в космосе по числу жертв. Впервые погиб целый экипаж. Трагедия «Союза-11» привела к тому, что полёты по данной программе были заморожены более чем на два года.
За это время коренным образом была пересмотрена сама программа. С тех пор космонавты в обязательном порядке возвращаются назад в защитных скафандрах. Чтобы получить больше места в спускаемом аппарате, было решено отказаться от третьего члена экипажа. Была изменена компоновка органов управления, чтобы космонавт, не вставая с места, мог дотянуться до всех важнейших кнопок и рычагов.
После внесения доработок программа «Союз» зарекомендовала себя в качестве одной из самых надёжных и с успехом действует до сих пор.
Полет ненормальный: чем болела астронавт, подозреваемая в «авторстве» дыры на МКС
Три года назад на МКС обнаружилось отверстие, через которое уходил воздух. Его благополучно заделали, однако официально ни «Роскосмос», ни NASA причину появления дефекта не объяснили. При этом, как выяснили «Известия», на сегодняшний день можно выдвинуть как минимум две версии, объясняющие произошедшее на орбите. По данным источников редакции, «автором» отверстия могла стать астронавт Серина Ауньон-Ченселлор. По предположению собеседников «Известий», таким образом женщина хотела добиться эвакуации экипажа станции на Землю. Согласно первой версии, предшествовать этому неординарному поступку могли проблемы со здоровьем — в шейной вене Серины был выявлен тромб, ставивший под угрозу ее жизнь. А вот вторая версия заключается в том, что астронавт не могла находиться в замкнутом пространстве из-за ссоры с еще одним членом экипажа, который состоял с ней в романтической связи. В том, чего в этой истории больше, медицины или страсти, разбирались «Известия».
Тайны и последствия
30 августа 2018 года на МКС упало давление. Как выяснилось позднее, воздух уходил через отверстие в бытовом отсеке «Союза МС-09», прямо за санузлом. По сведениям источника ТАСС, после осмотра места ЧП космонавты нашли семь попыток сверления и одну сквозную дыру. Ее космонавты вскоре заделали специальным герметиком, но после этого встал вопрос о причинах появления отверстия.
Созданная комиссия сочла маловероятной версию производственного брака или халатности при сборке корабля на Земле. Оставался один вариант: отверстие просверлил кто-то из членов экипажа. Заметим сразу, теоретически просверлить отверстие и остаться незамеченным было возможно. Астронавту следовало проникнуть на «Союз» и закрыть за собой люк. Вибрация до товарищей не донеслась бы, а шум заглушили вентиляционные системы станции — во время сна космонавтов его уровень составляет около 50 дб. Предположим, что герметично закрытый люк забирает около 20–30 дб. Но и оставшихся децибелов вполне достаточно, чтобы сверление не выделялось на общем шумовом фоне.
Через некоторое время стали появляться сообщения о том, что отверстие сделала астронавт NASA Серина Ауньон-Ченселлор, которая в то время находилась на МКС. В частности, такой вариант озвучили летчик-космонавт РФ Елена Кондакова и бывший директор космодрома Байконур Евгений Раковский.
Впрочем, официально эту информацию до сих пор не подтверждает ни «Роскосмос», ни NASA. И это неудивительно. Если Серина и правда совершила такой поступок, — это, по сути, покушение на убийство: разгерметизация могла коснуться всей МКС, и экипаж мог погибнуть.
Изучив ситуацию, «Известия» пришли к выводу, что существует минимум две версии, которые могут объяснить поступок астронавта. А теперь разберемся с каждой из них.
На Землю невтерпеж
Первая версия гласит, что Серина хотела вернуться на Землю из-за проблем со здоровьем, так как в ее шейной вене образовался тромб. И вот что говорит в пользу такой теории. В ноябре 2019 года была опубликована научная статья на тему того, связано ли длительное пребывание в невесомости с повышенным риском тромбоза яремных вен. Так называют вены шеи, по которым происходит отток крови из полости черепа к сердцу.
Источник «Известий», знакомый с исследованиями влияния невесомости на организм человека, сообщил, что ученые занимаются проблемами тромбообразования на МКС уже давно. Однако эта научная статья появилась в 2019 году. И одним из ее авторов была. Серина. Более того, в самом начале 2020 года появилось письмо в издании «The new England journal of medicine» на ту же тему — образование тромбов в невесомости. И одним из его авторов снова оказалась Ауньон-Ченселлор.
В первой научной работе говорится, что из 11 членов экипажа МКС (в исследование вошли астронавты из нескольких экспедиций) у шести человек был обнаружен застой кровотока в яремной вене примерно на 50-й день полета. Однако лишь у одного из них во время космического полета развился тромб в шее. Причем в статье сообщается, что тромб обнаружил сам астронавт, который и проводил исследование влияния невесомости на кровоток. До полета на МКС склонности к тромбообразованию не было ни у него, ни у его родственников.
— Человеческий организм приспособлен к существованию в условиях земной гравитации, — пояснила врач-кардиолог «СМ-Клиники» Дарья Сергеева. — И в условиях невесомости исчезает значительная часть той силы, которая вызывает ток крови по венам сверху вниз. Поэтому для профилактики тромбозов на МКС используются специальные аппараты, которые за счет вакуумного воздействия на нижнюю половину тела симулируют воздействие земной гравитации и улучшают нормальный отток крови от головы к ногам.
Легко предположить, что факт образования тромба, описанный в статьях Серины, — именно ее случай. А с помощью сверления отверстия в корпусе корабля она хотела ускорить свое возвращение на Землю. Просьба о срочной эвакуации с МКС — это ЧП, срыв исследовательской программы и к тому же огромные финансовые затраты. Если астронавт возвращается с МКС по причине проблем со здоровьем — это конец его карьеры в космосе. Но вот если что-то происходит с самой станцией, то «Роскосмос» и NASA обязаны вернуть людей на Землю, причем без ущерба их карьере.
После появления отверстия диаметром около 2 мм давление на станции падало примерно на 0,8 мм ртутного столба в час. С такой скоростью станция полностью лишилась бы воздуха за 18 дней. Понятно, что полная разгерметизация станции вынудила бы «Роскосмос» и NASA принять решение об эвакуации. Впрочем, крайние меры не понадобились — дырка была успешно заделана.
Лечить нельзя вернуться
После обнаружения тромба в шее члена экипажа МКС, как рассказывает статья, начались дискуссии с участием специалистов на Земле. Риски тромбоэмболии сравнивались с рисками после приема антикоагулянтов (препаратов против свертывания крови). В аптеке космической станции имелось 20 ампул, содержащих по 300 мг эноксапарина (антикоагулянт, применяется для профилактики венозных тромбозов и тромбоэмболий). Но не было никакого препарата, который бы вернул свертываемость крови в норму.
В итоге было принято решение начать лечение эноксапарином в дозе 1,5 мг на килограмм массы тела один раз в сутки. Доза была снижена до 1 мг на килограмм один раз в день через 33 дня, потому что в противном случае лекарство бы закончилось до момента прилета на станцию грузового корабля. Он доставил апискабан (антитромботическое лекарство), протамин (устраняет способность других лекарств тормозить свертываемость крови) и концентрат протромбинового комплекса.
Поток крови через пораженный сегмент вены впервые был отмечен на 47-й день лечения, но только при особой технике вдоха — с закрытыми ртом и носом, отмечается в статье. Ультразвуковое исследование сразу после приземления выявило спонтанный кровоток в положении лежа на спине. Остаточный тромб был прижат к стенке сосуда, и лечение прекратили. Через 10 дней после приземления образование исчезло. При контрольном обследовании, проведенном через шесть месяцев после возвращения на Землю, у астронавта не было никаких признаков тромба.
«Известия» написали на указанную в статье почту Серины письмо с просьбой уточнить, была ли она на МКС в момент обнаружения тромба у одного из членов экипажа, а также попробовали узнать его имя. Однако астронавт на письмо не ответила.
Одним из авторов этой статьи является ведущий научный сотрудник ИМБП РАН, врач по космической физиологии и медицине высшей категории Ирина Алферова. «Известия» связались со специалистом, но отвечать на вопрос, у кого из членов экипажа МКС был обнаружен тромб, она отказалась.
— К сожалению, это закрытые индивидуальные данные, и огласить я их не могу, — сообщила эксперт. — Отмечу, что случай образования тромба у космонавта на МКС единичный. Это была некая особенность организма, которая на Земле никак не проявлялась и не могла быть обнаружена в проводимых до полета исследованиях. Изложенная в статье информация была получена в ходе российско-американского научного эксперимента под названием «Перемещение жидкостей». Использованная в ходе этого эксперимента аппаратура позволила обоснованно и убедительно описать влияние невесомости на свертываемость крови. К слову, в эксперимент входили самые разные исследования, а не только влияние невесомости на особенности функционирования сердечно-сосудистой системы.
Жизни не угрожает
Теоретически, обнаружив у себя тромб, Серина сама могла оценить состояние своего здоровья и наличие угрозы для жизни: астронавт имеет медицинское образование и опыт работы в условиях невесомости.
Серина Ауньон-Ченселлор получила степень доктора медицины в Университете Техаса. К моменту зачисления в отряд астронавтов она была доцентом на кафедре профилактической медицины и социального здравоохранения факультета профилактической медицины и медицины внутренних болезней в медицинском отделении Техасского университета. В NASA ее приняли в 2006 году в качестве врача экипажа. Серина занимала должность заместителя хирурга экипажа в экспедиции МКС, принимала участие в медицинском обеспечении экипажей после их возвращения на Землю.
Во мнении относительно опасности обнаруженного тромба опрошенные «Известиями» эксперты расходятся.
— Если бы тромб оторвался, он бы попал в систему легочного кровообращения через правое предсердие и правый желудочек, — считает интенсивный терапевт в кардиохирургической реанимации Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского Роман Комнов. — И могла бы произойти так называемая тромбоэмболия ветвей легочной артерии, то есть закупорка тромбом. Это привело бы к возникновению острой дыхательной недостаточности, а то и смерти. Астронавт, полагаю, сильно испугалась, так как хорошо понимала это.
— По приведенным в статье изображениям можно сказать только о наличии окклюзивного тромбоза (полное перекрытие просвета в вене тромботической массой. — «Известия») левой внутренней яремной вены, — сообщил эксперт. — Такой тромбоз прямой угрозы жизни не представляет.
Согласен с этим и заведующий отделением переливания крови НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева, сердечно-сосудистый хирург Алексей Купряшов.
— Исходя из иллюстраций, можно сказать, что риск эмболии был невысок, — пояснил врач. — Поскольку клиническая картина отсутствовала, а сам тромб был найден с помощью УЗИ, нарушения регионального кровотока были незначительными, по-видимому, за счет их компенсации коллатеральными путями (боковые или обходные пути кровотока, ветви кровеносных сосудов, которые обеспечивают приток или отток крови помимо кровеносного ствола. — «Известия»).
Учитывая, что в итоге NASA приняло решение лечить астронавта на станции, скорее всего, большую угрозу жизни и здоровью астронавта тромб не представлял.
Может показаться странным, что у астронавта вообще образовался тромб — члены экипажа МКС должны иметь очень крепкое здоровье. Однако, как отметил Алексей Купряшов, патология развилась только в космосе. Учитывая, что представленное исследование является первым ее изучением, моделирование прогноза подобных событий пока невозможно из-за недостаточного количества наблюдений. Александр Лебедев не исключил, что тромбоз мог спровоцировать стресс.
Космическая любовь
Но есть еще одна версия того, почему Серина могла рискнуть жизнью людей и целостностью корабля «Союз». О ней «Известиям» рассказал источник, знакомый с подробностями инцидента, произошедшего на станции.
Согласно рассказу собеседника редакции, еще до полета у Серины завязались романтические отношения с одним из членов экипажа. С кем именно — неизвестно. Однако уже на станции пара поругалась. Конфликт был настолько сильным, что женщина просто не могла находиться в замкнутом пространстве с возлюбленным.
В пользу этой версии говорит много фактов. Экспедиция началась 6 июня. Тромб, если верить данным из статьи, образовался в конце июля. Отверстие в МКС, напомним, обнаружили 30 августа. Допустим, после обнаружения тромба экипаж МКС и NASA несколько дней обсуждали лечение. Выходит, если отверстие всё же просверлила астронавт, на этот момент она уже некоторое время принимала лекарства для ликвидации тромба.
Еще одно косвенное подтверждение романтической версии инцидента — слова космонавта Олега Атькова. Выступая на общем собрании Отделения медицинских наук РАН, он туманно заявил, что «Проблемы гетерогенности экипажа связаны с культурными и языковыми различиями, которые оказывают значительное влияние на общение экипажа». «Нужно очень хорошо отбирать людей и обеспечивать психологическую поддержку на всем протяжении полета», — сообщил Атьков.
Еще одно подтверждение романтической версии причины инцидента на МКС — слова Елены Кондаковой: «Думаю, у американцев это далеко не первый случай, думаю, вы помните, как одна из астронавток помчалась за своим возлюбленным в другой город.» Мы полагаем, речь идет о Лизе Новак — участнице полета «Дискавери» STS-121. В документах, предоставленных полицией, упоминается, что Новак приехала в аэропорт Орландо из своего дома в Хьюстоне за полторы тысячи километров с целью «разборки» с капитаном ВВС США Колин Шипман, которую подозревала в романе с астронавтом Биллом Офелейном.
Кроме того, проблем с самочувствием астронавт не испытывала, опять-таки согласно изложенному в научной статье. Возможно, тромб стал еще одной попыткой Серины заставить специалистов вернуть ее на Землю. Если это правда, астронавту было настолько невыносимо находиться с возлюбленным в замкнутом пространстве, что она готова была пожертвовать своей карьерой.
По версии «Известий», возлюбленным Серины мог быть Александр Герст — немецкий ученый и космонавт. Они летели на МКС втроем — вместе с россиянином Сергеем Прокопьевым, который за несколько дней до вылета дал интервью, в котором очень позитивно отозвался о совместной подготовке к полету: «В человеческом отношении экипаж у нас очень дружный, мы друг друга во всем поддерживаем. Мы даже дружим семьями, ходим друг к другу в гости. Незадолго до отлета на Байконур прекрасно провели время вместе в подмосковном санатории».
Известно, что Александр Герст вместе с Сереной Ауньон-Ченселлор тренировался в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, США.
Серина и Александр родились в 1976 году, между их днями рождения чуть больше месяца разницы. Кстати, та экспедиция на МКС была для них последней. При этом возраст астронавтов далеко не предельный для полетов.
Александр Герст — активный пользователь соцсетей, у него сотни тысяч подписчиков. Временами на фотографиях появляется и Серина, но — в рабочей обстановке. Сама она делает посты намного реже, но и у нее попадаются совместные фото и видео с коллегой (тоже рабочие), а на некоторых фигурирует только Александр.
Предсказать невозможно
Всё это время «Роскосмос» отказывался сообщать, кто именно проделал отверстие, однако указывал, что создано оно было не на Земле. Более того, Дмитрий Рогозин заявлял, что знает, кто это сделал, но — не расскажет.
— Американцы отказались пройти полиграф, в отличие от российских космонавтов, — добавлял он.
Несколько источников «Известий» также подтвердили факт того, что отверстие просверлил один из членов экипажа, хотя называть имя отказались. Еще один собеседник редакции упомянул, что это была женщина, сославшись на информацию от семей участников космической экспедиции.
Надо отметить, что отбор претендентов в космонавты ведется крайне тщательно — внимание уделяется не только здоровью, физической подготовке и наличию знаний в самых разных областях наук, но и психологическому состоянию человека. На МКС летают только психологически стабильные люди. К тому же перед полетом люди проходят на Земле подготовку, включающую в себя испытания в стрессовых условиях. Казалось бы, специалисты должны предсказать адекватность реакций астронавта на всё, что может случиться с ним на МКС.
— Несмотря на наличие огромного количества самых разных методик тестирования, никто не может со 100-процентной вероятностью прогнозировать выполнение человеком профессиональных задач в экстремальных условиях, — сообщил доцент кафедры психологии труда и инженерной психологии МГУ им. М.В. Ломоносова Артем Ковалев. — Как бы человека ни готовили на Земле, будущий космонавт на самом деле не может знать наверняка до конца, что будет происходить с ним на настоящей станции. Человеческий организм — настолько сложная система, что наука не дает точного ответа, как он работает даже в обычных условиях, не то что в условиях МКС. Работа психики в условиях невесомости, замкнутого пространства, в присутствии нескольких одних и тех же людей — еще один осложняющий это понимание фактор.
И в итоге, как рассказал эксперт, некий факт, с которым человек бы более или менее примирился на Земле, в космосе может не пройти так называемый «порог адекватного эмоционального реагирования».
Дело в том, то в привычных условиях у психики сохраняются некоторые ресурсы, которые позволяют пережить ту или иную ситуацию. Однако пребывание на МКС — это непрерывный стресс, там человек находится постоянно в мобилизованном состоянии. В итоге ресурсов организма не хватает, и когда появляется некая значимая информация, запускаются непредсказуемые и неконтролируемые механизмы поведения, которые иногда приводят вот к таким ситуациям.
В любом случае, кто бы ни был виновником происшествия, сам факт столь странного поведения астронавта не может не удивлять. И не исключено, что об этой достойной сериала истории мы еще услышим.