Помоги проекту - поделись книгой:
А.ГРИГОРЬЕВ. Верно, многие методики и устройства оказались полезны и для лечения некоторых болезней в чисто земных условиях. Вспомним, например, о костюме «Пингвин», который обычно космонавты применяют для коррекции распределения кровяных потоков по телу в невесомости. Те же костюмы в более чем 60 медицинских центрах нашей страны используют для лечения детей с церебральным параличом. А фирма «Звезда», где ранее изготовляли системы жизнеобеспечения для летчиков и космонавтов, ныне выпускает спецкостюмы для медицинской практики.
Более того, сами по себе разработки космической медицины привели к тому, что и земные врачи стали иначе смотреть на пациента. Если раньше он думал лишь о том, как диагностировать ту или иную болезнь и как ее лечить, то в настоящее время медики все больше начинают заботиться о здоровье здорового. То есть они стараются предотвратить болезнь, сберечь здоровье человеку еще до того, как он начал болеть.
Людям начали объяснять, какое огромное значение для их здоровья имеет образ их жизни. Установлено ведь, что лишь 20 процентов здоровья зависит от генетических факторов. Еще двадцать приходится на экологию. Только 10 процентов здоровья может обеспечить уровень здравоохранения в стране, будь то даже США, Япония или Швеция. А остальные 50 процентов приходятся на сам образ жизни человека, соблюдение им здоровых привычек или, напротив, их нарушение. И вот то, что сейчас все больше обращают внимания на этот аспект, большая заслуга в том числе и космической медицины.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Кресло для… Луны
Среди экспонатов заводского музея НПО «Звезда», занимающегося проблемами жизнеобеспечения, созданием скафандров для летчиков и космонавтов и тому подобными разработками, можно увидеть немало любопытного. Здесь и лунный скафандр, и новейшие парашютные системы, и кресло, предназначенное для… полетов.
Это ракетное кресло испытывал на орбите в 1990 году космонавт А.А. Серебров. Тогда было не очень понятно: зачем оно на орбитальной космической станции? И лишь недавно, после снятия завесы секретности, все стало на свои места. Если бы все пошло по плану, на таком кресле наши космонавты летали бы по… Луне. Официально эта разработка звалась ПРТС — пилотируемая ракетная транспортная система.
Сегодня уже известно, что наши космонавты и конструкторы готовились к полетам на Луну весьма основательно. Был готов и испытан не только лунный скафандр, но и посадочный модуль. А луноход, между прочим, поначалу предназначался для поездок на нем именно космонавтов, а не был самостоятельным транспортным средством. Разрабатывали советские конструкторы в 60 — 70-х годах XX века и лунные ранцы. Неоспоримое их преимущество перед теми же луноходами заключалось в высокой скорости передвижения, причем над самой пересеченной местностью.
Интересно, что впервые ракетный ранец «засветился» в 1965 году, в «Шаровой молнии» — одном из фильмов о Джеймсе Бонде. Но агент 007 использовал его, конечно, в земных условиях. На Земле же, естественно, прошли и испытания его прототипов, которые показали, что запасов топлива хватает ранцу лишь на несколько кратковременных прыжков-полетов.
Иное дело — Луна. Ведь притяжение там в 6 раз меньше земного. Кроме того, нет сопротивления воздуха из-за отсутствия атмосферы. В итоге на одной заправке, как показывали расчеты, по Луне можно было пролететь 30 км — на порядок больше, чем на Земле. Причем если разработку компании
На нем не только проверялись методики посадки на Луну транспортного модуля, но и просматривались возможные варианты быстрого передвижения по самой планете огромными прыжками.
1 — сопла системы стабилизации; 2 — фара; 3 — система индикации; 4 — сопло двигателя коррекции; 5 — пульты управления; 6 — сопло основного двигателя; 7 — баки с топливом; 8 — платформа; 9 — одна из посадочных опор.
Советские специалисты, впрочем, пошли своим путем. Многопрыжковую схему отклонили еще на раннем этапе исследований. Дело в том, что у наших конструкторов не было уверенности в абсолютной надежности двигателя многоразового запуска. Кроме того, возникали сложности с навигацией — ведь перед каждым прыжком приходилось бы заново прицеливаться.
Наконец, расчеты показывали, что по расходу топлива многопрыжковая схема проигрывает горизонтальным перелетам. В итоге наши конструкторы решили летать, а не прыгать.
Но и здесь возникли свои сложности. Для устойчивого полета ПРТС требовалась особая система стабилизации. Без нее тело космонавта постоянно раскачивалось бы, словно маятник. При полетах на Земле в такой системе нет особой нужды, поскольку маятниковый эффект сводится практически к нулю силами аэродинамического сопротивления атмосферы. На Луне без системы стабилизации тело должно сильно наклоняться вперед при разгоне и назад при торможении. Да и во время полета все время придется следить, как бы не опрокинуться.
В итоге была сконструирована автоматическая система стабилизации естественного для человека вертикального пространственного положения. Главный ее элемент — блок чувствительных гироскопических датчиков, следящих за положением космонавта в пространстве. В дополнение к нему была создана система малогабаритных импульсных ракетных двигателей, корректирующих положение платформы в пространстве.
В немалой степени доводке этой системы способствовали наработки и испытания летательного кресла космонавта (типа 21 КС), проведенные Серебровым. Словом, в начале 70-х годов прошлого века цикл теоретических работ и математическое моделирование ПРТС были завершены. Специалисты перешли к моделированию узлов системы на динамических стендах. Однако приступить к испытаниям прототипа не успели. Советскую лунную программу закрыли…
Впрочем, многие специалисты полагают, что проект лунного поселения будет осуществлен в нынешнем столетии. И тогда, возможно, пригодятся и наработки давних лет.
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Крылатые люди
По телевидению показали короткий сюжет о человеке, который, прыгая с высоты, летает на особых крыльях. Не могли бы вы рассказать подробнее?
Игорь Новиков,
г. Саратов
Речь, скорее всего, о 34-летнем австрийце, которого зовут Феликс Баумгартнер (
«Я первый человек, который летал! Я прыгнул над Ториньи и приземлился на краю летного поля; значит, перед тем, как открыть парашют, я пролетел, по меньшей мере, километров пять. Нотариус Беттиньи, поджидавший меня на летном поле, эти факты зарегистрировал. Я летал! Я был чертовски доволен!»
Это заявление французский парашютист Лео Валентен сделал в мае 1945 года. Он прикрепил к рукам и туловищу сделанные им крылья и, выпрыгнув из самолета, некоторое время планировал над землей.
Справедливости ради нужно отметить, что и Валентен не первый, кому пришла в голову идея стать человеком-птицей. Сохранилось, например, предание о том, что кузнец Черная Гроза, живший неподалеку от Ряжска, что в нынешней Рязанской области, сделал крылья из птичьих перьев, которые надевал на рукава и «летал тако мало дело ни высоко, устал и спустился на кровлю церкви…».
Это и другие подобные свидетельства показывают, что мысли о полете, желание стать человеком-птицей люди проявляли задолго до Валентена и Баумгартнера.
А теперь предоставим слово для воспоминаний летчику Я. Солодовникову. «Было это в апреле 1935 года, — рассказывал он. — На аэроклубовском аэродроме, еще покрытом снегом, толпились пилоты, парашютисты тащили к машине сумки с собранными после прыжков парашютами. Внезапно в небе появился одинокий биплан У-2. Негромко стрекоча мотором, он медленно летел на высоте полутора километров, изредка скрываясь в легких облачках. И как только самолет оказался над центром аэродрома, от него отделилась фигура человека.
Но что это? Стремительное падение неизвестного парашютиста явно замедлилось, затем произошло и нечто вообще невероятное — он сделал полупетлю. И только теперь мы заметили у его боков какие-то придатки»…
А вскоре недалеко от наблюдателей на поле опустился мастер парашютного спорта Георгий Александрович Шмидт — «человек беззаветной храбрости, бывший боец Первой Конной, пограничник, воспитатель воздушных десантников, испытатель парашютов, совершивший сотни рискованных прыжков…».
Оказалось, Шмидт давно заметил, что, манипулируя руками и ногами во время затяжного прыжка, можно менять положение тела в воздухе. Эффект управления можно усилить, увеличив аэродинамические поверхности. А раз так, то парашютистов перестанут страшить штопор и непроизвольные перевороты через голову, они смогут уходить из неблагоприятных зон и совершать приземление с исключительной точностью.
Свои предположения Шмидт решил проверить на практике. Крылья для опытов он сделал в Институте десантного оборудования, которым руководил П.И. Гроховский, с помощью опытных мастеров. Искусственные крылья крепились за спиной пилота с помощью телескопической раздвижной опоры, к перкалевым перепонкам, вшитым, подобно «парашюту» белки-летяги. Меняя длину трубы, изобретатель тем самым менял размах крыльев и их подъемную силу.
После Г. Шмидта искусственными крыльями занимался слушатель Военно-воздушной академии имени Н.Е. Жуковского, воентехник второго ранга Борис Владимирович Павлов-Сильванский. Вместе со своим другом Алексеем Быстровым и преподавателем аэродинамики B.C. Пышновым он предложил ранцевый, складной аппарат.
Обтянутый полотном каркас крыльев складывался за спиной. После отдаления от самолета парашютист использовал специальный стабилизатор, который трепетал у него в ногах, словно, ласточкин хвост, помогая управлять полетом. Затем за спиной расправлялись широкие полотняные крылья, и человек мог выполнять горки, виражи, развороты.
Спланировав до определенной высоты, Павлов-Сильванский сбрасывал крылья, и они плавно спускались на землю с помощью особого парашюта. Сам экспериментатор открывал свой парашют и приземлялся.
К маю 1937 года Б.В. Павлов-Сильванский совершил шесть удачных полетов-прыжков. О них писали «Красная звездам, «Авиационная газета», иностранная пресса.
Журналисты, кстати, и обратили внимание, что у Г. Шмидта и Б. Павлова-Сильванского были предшественники на Западе. Одним из них называли американца Клема Сона, который разбился в 1935 году во время показательных выступлений в Париже.
Трагедия повторилась несколько лет спустя, 21 мая 1956 года, когда на аэродроме близ Лондона совершал свой очередной показательный полет Лео Валентен. Тот самый, с которого мы начали свой рассказ о крылатых людях.
Еще раньше погиб американец Девис, попытавшийся повторить полеты своего соотечественника Клема Сона. Погибли французы братья Ги и Жерар Меслен. Погиб вскоре и Борис Павлов-Сильванский.
Впрочем, были и эксперименты, которые завершались вполне благополучно. Удачно слетал В. Хараханов в 1935 году. Тридцать лет спустя скопировал и испытал конструкцию Б.Павлова-Сильванского французский парашютист Жиль Деламар.
Но все это единичные попытки. Почему увлечение такими полетами не приобретает массовости? Ответ на этот вопрос дал в свое время еще Георгий Шмидт. Совершив свыше 100 прыжков с крыльями, он, тем не менее, считал их очень опасными. Скорость снижения весьма велика, неосторожное движение грозит срывом в штопор, писал Шмидт. Да и при всем умении далеко на таких крыльях все-таки не улетишь. И он рекомендовал искать наслаждение парящим полетом при помощи других технических средств — например, дельтапланов.
И все же даже в наши дни в мире остались еще отчаянные сорвиголовы, которые не могут жить без риска. Во Флориде костюмы-крылья (
Однако и у них был предшественник — француз Патрик де Гайардон. Он начал летать в 1990 году, используя костюм-крыло собственной конструкции. А в 1998 году, испытывая очередную модификацию своего костюма, де Гайардон тоже погиб.
Несмотря на столь трагические последствия, французы заразили идеей полета парашютистов во многих странах мира. В 1999 году российские энтузиасты тоже стали шить такие костюмы по собственным выкройкам.
«Все, кто летают в винг-сьютах, мечтают летать как птицы и, в конце концов, приземлиться на крыльях, без парашюта, — говорит профессиональный испытатель парашютов Владимир Шилин. — Однако людям тяжело летать: посмотрите, как устроены птицы и как устроен человек: у птичек легкие кости и мощные грудные мышцы. У людей же тяжелые кости и мало грудных мышц. Но зато мы умеем изобретать!»
Сейчас винг-сьюты привлекают в основном бэйсеров — парашютистов, прыгающих с относительно невысоких объектов: скал, зданий, вышек, труб или мостов. Дело в том, что объектов, пригодных для бэйс-прыжков, в мире немного. Основное требование — они должны быть отвесными и не иметь опасных выступающих частей. Прыжки в костюмах-крыльях существенно расширяют диапазон таких объектов, позволяя огибать препятствия во время прыжка, менять направление полета.
Однако риск заключается в том, что поведение винг-сьютов недостаточно изучено и, стоя у края скалы, трудно оценить, хватит ли горизонтальной скорости для того, чтобы облететь гранитный выступ. А цена ошибки — жизнь…
Все это отлично известно Феликсу Баумгартнеру. Ведь он и сам из племени бэйсеров. Ранее он уже совершал прыжок со статуи Иисуса Христа в Рио-де-Жанейро, а до этого — с 452-метровой башни Petronas Tower в Куала-Лумпуре.
Теперь Баумгартнер решил пойти (точнее, полететь) еще дальше. Он спрыгнет с самолета на высоте 9000 м над британским берегом и пролетит 35 км до побережья Франции. Во время полета человек-птица, согласно расчетам, достигнет скорости свыше 360 км/ч, а температура воздуха в начале полета будет около минус 80 градусов по Цельсию. Так что Баумгартнеру без специального скафандра не обойтись. К нему и будет прикреплено углеродное крыло с размахом 1,8 м. Спланировав до высоты 300 м, он затем спустится на парашюте.
Проект носит имя «Икар-2» в память о герое античного мифа. Баумгартнер, похоже, не боится повторить судьбу древнего Икара и других своих предшественников. Он амбициозно заявил, что хочет войти в историю как «Бог Небес».
Улыбнется ли ему удача? Это мы с вами еще узнаем.
ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Зачем биологу принтер?
Мы уже рассказывали (см. «ЮТ» № 10 за 2005 г.), каких возможностей достигли технологии печати. С помощью принтера можно с высочайшей точностью печатать тексты и рисунки, получать печатные платы для микроэлектроники и даже… живые ткани!
Такое предположение высказал недавно профессор Гленн Прествитч и его коллеги из Университета штата Юта. Они разрабатывают метод трехмерной печати, который лет через 5 — 10 позволит печатать ткани человеческого организма — кожу, мышцы, печень или, скажем, трахею. Группа исследователей под руководством профессора уже создала особую бумагу и биоматериалы, при помощи которых можно осуществить подобный процесс.
1 — группы клеток, 2 — термообратимый гель, 3 — стеклянная подложка.
1 — полимерно-клеточный раствор выливается на тефлоновую основу; 2 — через структурированный шаблон подается ультрафиолет, в результате чего в полимере идет реакция, вызывающая его слияние с клетками (
Более того, они готовы сформулировать инженерам все требования к технике. Например, к специальному трехмерному биопринтеру, им потребуется и особый биореактор, где «напечатанные» клетки будут оживать и срастаться в единую ткань.
Пожалуй, еще дальше продвинулись в своих исследованиях ученые под руководством профессора физики из университета Миссури-Колумбия Гэбора Форджэкса. Они уже разработали метод, позволяющий печатать живые ткани, из которых впоследствии предполагается получать целые органы. Причем совсем недавно исследователи обнаружили, что сам процесс создания ткани по технологии, напоминающей струйную печать, не влияет на биологические свойства клеток, оставляя их вполне жизнеспособными.
Они использовали биочернила, состоящие из сферических частиц, каждая из которых содержит от 10 до 40 тыс. живых клеток.
Печать проводится на специальной биосовместимой основе. Будучи нанесены на «бумагу», частицы биочернил сливаются вместе, словно капли воды, образуя единую массу. По словам Форджэкса, они впервые получили таким «небиологическим» методом структуры, сопоставимые по функциональности с реальными живыми тканями.
Заодно, как ни странно, ученым, делающим первые попытки создания методов «механической сборки» тканей и органов, удалось решить и еще одну принципиальную проблему. Ведь для того чтобы получить подобие функционирующего органа, нужно использовать клетки разных типов, имеющих совершенно четкое месторасположение. Каким образом с помощью технологий биопечати получить сложнейшую структуру? И тут выяснилось, что клетки сами находят свое место, как солдаты в строю.
Так, в одном из экспериментов для создания биочернил ученые использовали клетки куриного сердца. Как только капли «чернил» слились вместе, клетки начали синхронные сокращения, как и подобает ткани сердца.
Форджэкс твердо намерен довести свои разработки до практического применения и уже получил на это грант в 5 млн. долларов. По утверждению ученых, «печатные» органы уже в ближайшее время могут пригодиться фармацевтам, чтобы испытывать на них новые препараты и лечебные методики, чтобы не подвергать риску добровольцев, а затем дело дойдет и до изготовления дублей настоящих органов. Ведь сегодня, согласно статистике, пересадки донорских органов во всем мире дожидается более миллиона человек.
Поделиться книгой: