Второй фактор, вызванный отсутствием гравитацииэто перераспределение жидкостей в организме, а их там много. Изменяется функционирование вестибюлярного аппаратаесли вас тошнит на карусели, о космосе можно забыть. Изменяется движение крови, что влечёт за собой целую массу последствий. Например, усиленную эрекцию у мужчинпо словам астронавта Роберта Маллейна, однажды он проснулся в таком состоянии, что мог бы сверлить криптонит (девушки, обратите внимание). Но эрекция ещё ладно, куда хуже то, что из-за всего этого меняется форма сердца (оно становится более круглым), повышается внутричерепное давление, потливость и так далее. Не самые приятные ощущения.
Кстати, если в упоминавшемся выше любовном романе ОН вдруг надумает бросить ЕЁ и улетит в открытый космос без скафандра (женская ревность, ну вы понимаете), ОНА не сможет даже всплакнуть по прошедшей любви. То есть всплакнуть-то ОНА сможет, а вот слёзы по щекам течь не будут. Вместо этого они будут надоедливо летать вокруг в виде капелек и мешать романтической сцене грусти.
На десерт у космонавтов падает зрение, наблюдается деградация сердечно-сосудистой системы, уменьшается масса эритроцитов в крови, нарушается водно-солевой и кислородный гомеостаз, меняется обмен веществ с преимущественно углеводного потребления на жировое, изменяется афферентация (например, космонавты не раз говорили, что еда на орбите теряет ярко выраженный вкус) и происходит ещё много весёлых вещей. Собственно, именно поэтому системы отбора жёстко отсеивают кандидатовкосмонавт должен иметь лошадиное здоровье. No exceptions.
Отдельно стоит упомянуть искусственную гравитацию. Если вы начнёте ходить внутри вращающегося корабля-бублика, действующая на ваше тело тяжесть будет меняться в зависимости от направлении движения. На Земле тот же эффект создаёт циклоны и течения, но Земля слишком велика и вращается слишком медленно, чтобы грубый хомо сапиенс мог ощутить это. А вот в корабле-бублике они будут более заметны.
Если не вдаваться в линейную алгебру и теоретическую механику, то суть в следующем: создаваемая вращением искусственная грацитация зависит от угловой скорости, т. е. от числа оборотов в минуту. Двигающийся ПО направлению движения человек прибавляет к скорости обода свою собственную, так что он совершает чуть больше оборотов в минуту, чем обод, а следовательно, испытывает и большую тяжесть. В обратном направлении, соответственно, всё наоборотон становится легче.
Попытки найти серьёзные эксперименты касательно именно такого воздействия на человека провалились, но можно прикинуть влияние силы Кориолиса для маленьких бубликов, например, диаметром 200 метров. Если вооружиться мозгомкалькулятором и посчитать, выяснится, что в случае такого бублика для обеспечения земной тяжести требуется примерно три оборота в минуту. Скорость пешехода5 км/ч, тогда при движении гравитация будет меняться для него на 0,85 м/с^2, или на 9 %. Для сравненияв первые секунды движения лифта панельной девятиэтажки это изменение равно примерно 5 %.
Это достаточно заметные цифры, однако лично я не вижу ничего сверхъестественного в привыкании в к ним. В конце концов, качка на море оказывает не меньшее влияние, да ещё и нестабильное, но привыкают же к ней, а тут изменения полностью контролируются человекомвы заранее знаете, что сейчас шагнёте и испытаете тяжесть или лёгкость, что облегчает адаптацию. Конечно, морская болезнь может и будет преследовать слабых здоровьем космонавтов, но это не идёт ни в какое сравнение с воздействием невесомости.
Радиация.
Одна из главных страшилок в отношении межпланетных перелётов. Её на полном серьёзе приводят как довод к невозможности экспедиции на Марстипа, космонавты по пути окочурятся от радиации. Естественно, в реальности всё несколько иначе, хотя, к сожалению, не намного.
Сначала небольшое отступление и пояснение для любителей сталкерщины. Воздействие радиации на живое существо трудно поддаётся измерению, в основном потому, что радиации этой три типа (а ещё есть нейтронное излучение), и каждый работает по-своему. Например, измерение дозы в рентгенах касается только рентгеновского и гамма-излучения. Раньше использовался ещё биологический эквивалент рентгенабэр, который конвертировал рентген с учётом воздействия альфа- и бета-частиц. Один бэрэто такая доза любого ионизирующего излучения, которая производит тот же биологический эффект, что и доза в один рентген. Сейчас в системе СИ используются две основных величины: грей, который определяет чистую энергию поглощённого излучения, и зиверт, который определяет биологическое воздействие этой энергии. Один зиверт эквивалентен одному грею при условии коэффициента качества излучения, равного единице. Коэффициент качества, в свою очередь, определяет опасность каждого типа радиации: для альфа-частиц он равен 20, для гамма-излучения1, для нейтронов5, 10, 20 в зависимости от скорости и прочих факторов. Тут сам чёрт ногу сломит, так что дальше я попытаюсь использовать наглядные сравнения.
Раз радиации три типа, надо посмотреть на составляющие получаемой экипажем дозы. Она состоит из двух факторов: солнечной радиации и космических лучей, первоеэто в основном альфа и бета-частицы, второегамма-излучение. В нормальном режиме, разумеется, потому что во время вспышек солнечная радиация резко усиливается, так что экипажу МКС приходится укрываться возле бочек с водой, которая служит естественным щитом от протонного ливня.
Человек на МКС, где защита атмосферы куда ниже, чем на уровне моря, получает в среднем примерно 0,50,9 мЗв в день в зависимости от солнечной активности. Много это или мало? Для сравнения, годовая доза сотрудника АЭС20 мЗв, а обычного анонимуса1 (один). Для ликвидаторов аварий годовая доза установлена в 200 мЗв, т. е. чуть больше того, что получает в год космонавт на МКС. Ещё более простое сравнениеодин час на Луне в скафандре примерно равен двум рентгеновским снимкам грудной клетки, а одни сутки на МКС56 таким снимкам. Любопытно, но космонавты на МКС сообщали о вспышках, которые иногда появляются при закрытых глазах, и о таком же эффекте, только более ярко выраженном, сообщали экипажи «Аполлонов». Считается, что это результат взаимодействия частиц высоких энергий с сетчаткой глаза, однако доподлинно пока неизвестно, так ли это.
Дальшехуже, но ненамного. Единственные корабли, летавшие во внешний космос с людьми на бортуамериканские «Аполлоны»защищались от радиации в первую очередь скоростью, вся программа при этом была той ещё авантюрой: случись в это время мощная солнечная вспышка, и экипажу пришёл бы каюк. «Аполлон-16», например, разминулся с такой всего на несколько месяцев, однако нормальный радиационный фон космоса позволял пробыть на Луне несколько дней без особых последствий. Ну как без особыхдозы колеблются в районе 0,31 рад (приблизительно 8-12 мЗв), это немало. Но и не смертельно. При этом эффективная радиационная защита МКС в три раза выше, чем у лунного модуля.
Но вот полёт на Марс будет длиться значительно дольше, даже при полёте по гиперболической траектории за 40 дней. Средняя суточная доза, измеренная миссией MSL во время полёта к Марсу, составляла примерно 1,8 мЗв в деньстолько, сколько вы бы получили за два года на Земле. Девяносто пять процентов этой дозыгамма-излучение, так как обшивка КК неплохо задерживает альфа- и бета-частицы. Однако солнечные вспышки меняют картину: во время них доза резко возрастает, иногда в несколько раз. Вспышка класса X, наиболее мощного, вполне может убить экипаж. Радует только то, что такие вспышкибольшая редкость.
Однако если мы говорим о регулярных полётах в космосе, возникают проблемы. Во-первых, совершенно очевидно, что ползти к Марсу 500 дней по гомановской траектории бесполезно и бессмысленнопассажиры как раз успеют получить максимально допустимую дозу в 1000 мЗв. Максимально допустимую за всю жизнь, если что, причём это всё равно значительно увеличит риск раковых заболеваний, повредит структуру ДНК и добавит ещё много-много радости будущим марсианам. Полёт же по гиперболической траектории за 40 дней хоть и выглядит более привлекательным в плане радиационной безопасности, требует мощных двигателей с высоким удельным импульсом, а с ними пока что туговато.