В течение нескольких десятилетий, прошедших после первого полета братьев Райт, развитие авиации было бурным, почти внушающим страх. В 1957 году уже достигли высоты более 58 километров и скорости 3600 километров в час. Можно было предполагать, что в ближайшее время достигнут высоты в 160 километров и скорости, во много раз превышающей скорость звука (1200 километров в час), более того, что наступит состояние невесомости, вначале хотя бы на несколько минут. Тяжесть, приковывающая человека к земле, преодолена, межпланетное сообщение становится возможным, мир фантазии Жюля Верна превратился в науку, в реальность, и тот, кто ныне задумывается над возникающими проблемами, делает это «с научно направленной фантазией».
И все началось лишь в 1905 году. «Это доказывает, — пишет Дирингсхофен, — изумительно быструю приспособляемость человека к совершенно новым для него условиям, которая, однако, оказалась возможной только благодаря участию медицины в техническом развитии».
Чем больше увеличивались скорость и высота полета, тем многочисленнее становились возникавшие проблемы. Всем было ясно, что достигнутое еще далеко от пределов возможного. Для человеческого ума не существует пределов. Тем временем летательный аппарат уже покинул атмосферу, и мы встали на пороге космических полетов с их новыми вопросами и вновь обострившимся конфликтом между машиной и возможностями человека, возникшим в результате «взрыва духа изобретательства». В разрешении всех этих вопросов участвовали и участвуют врачи.
Мы столкнулись с огромным, казалось, непреодолимым различием между человеком и машиной, но не хотели отступить перед пределами, которые сам человек установил для полета в воздухе. Вначале казалось, что физических сил и умственных способностей команды летательного снаряда окажется уже недостаточно, чтобы пользоваться и управлять последним и применять все достижения техники. Она грозила обогнать человека, и летательный аппарат мог улететь от него.
Разрешить эти проблемы силами одних только техников и физиков уже не было возможности. Они стали общечеловеческими и тем самым перешли в область физиологии, патологии и медицины вообще, от которой и потребовали ответа на возникавшие вопросы. Это снова привело к многочисленным опытам, которые известные и неизвестные врачи, посвятившие себя авиационной медицине, стали проводить на себе.
Само собой разумеется, что вопрос о подготовке пилотов и испытание их пригодности относится к области медицины. Ведь пригодность пилота предпосылка для использования самолета и его возвращения на землю. Авиационная медицина в Америке, а также в Советском Союзе и Германии развилась в мощную научную дисциплину, занимающую среднее место между медициной и техникой, находящуюся в контакте с обеими и вербующую из них исследователей и экспериментаторов. Во время совещания, устроенного в 1953 году в Лос Анжелесе Калифорнийским университетом и Воздушно-медицинской инженерной ассоциацией, впервые были исчерпывающим образом рассмотрены все вопросы авиационной медицины.
Главным был следующий: способен ли человек совершить полет в космос, не погибнув или не нанеся тяжелого ущерба своему здоровью, и что могут сделать медицина и техника, чтобы обеспечить космонавту возвращение на Землю целым и невредимым? Это уже были не вопросы, которые предстояло разрешить в будущем, а проблемы дня, так как авиационная техника уже готовилась к полетам в космос. Развитие ракетных и реактивных летательных аппаратов зашло так далеко, что ближайшим шагом должен был стать полет в космическое пространство. Таким образом, авиационная медицина уже превратилась в космическую.
Когда надо было создать предпосылки для полетов в космос, перед врачами и техниками ставили вопрос, способен ли вообще человек выдержать скорость, с которой его из земной атмосферы перенесет в космическое пространство. Эта скорость составляет не менее 8 километров в секунду, и были сомнения, что человек сможет ее перенести. Все же, на основании проведенных опытов, на этот вопрос ответили утвердительно. Человек в состоянии перенести эту и еще большую скорость — при условии, что кабина, в которой он находится, будет защищена от действия высокой температуры, развивающейся от трения воздуха в то время, когда космический корабль пролетает через земную атмосферу.
Более того, расчеты медиков и физиков показали: даже скорость света, составляющая, как известно, 300 тысяч километров в секунду, не нанесла бы вреда команде космического корабля, но при этом могут наступить физические явления, о которых дают представление наши знания, но не наше воображение.
Дело в том, что по теории относительности Эйнштейна «близкое приближение к скорости света приводит к сокращению пространства, к растяжению времени и к увеличению массы». Что означает это для космонавта? Конкретно — ничего, но относительно — все. Внутри кабины космического корабля сердце человека, находящегося в нем во время полета, бьется не чаще и промежуток между двумя ударами пульса, как и всегда, составляет около секунды. Но так только здесь, в этой кабине и для этих людей. На земле промежуток между двумя ударами сердца нашего космонавта равнялся бы нескольким минутам, а может быть, даже нескольким часам: это и есть растяжение времени. Таким образом, годы жизни человека, мчащегося со скоростью света к звездам, соответствуют сотням и тысячам земных лет. Человек не бессмертен, но его смертный час отдален настолько, что он кажется подобным божеству. Прометей торжествует, Зевс побежден. (При условии, что теория относительности Эйнштейна действительна и для полета в космическое пространство, как это утверждают авторитетные физики.)
Но сами физики тотчас же развеивали этот чудесный сон, который уже завтра, вероятно, станет явью, указывая на большие опасности космического полета, на существование метеоритов и космической пыли. Она вследствие огромной скорости космического корабля обладает пробивной силой, против которой не могут устоять даже броневые плиты.
Но эти опасности не способны убить воодушевления у людей, готовых отважиться на такой полет, и физиологи и физики будут продолжать свои эксперименты и опыты на себе, чтобы узнать, как предотвратить и эту опасность. Борьба между человеком и вселенной, между микрокосмосом и макрокосмосом, между самым малым и самым большим началась и едва ли кто-нибудь или что-нибудь может ее остановить.
Опыты в камере пониженного давления
Биологи, знакомые с физикой, обратили внимание на то обстоятельство, что при сильном ускорении, какое необходимо при космическом полете, вес тела летящего человека увеличивается во много раз. Трехступенчатая ракета, применяемая ныне для достижения такого ускорения, приводит к увеличению веса тела почти в восемь раз. Именно вопрос, перенесет ли человек такое сильное ускорение и увеличение своего веса, которое при сгорании последней ступени ракеты сменяется состоянием невесомости, именно этот вопрос уже давно заставил исследователей воспользоваться камерой пониженного давления, некогда построенной Бером, и усовершенствовать ее, чтобы ставить такие опыты, которые позволили бы изучать вопросы огромных скоростей, физиологии человека на вершинах высочайших гор и в летательном аппарате. Здесь, в камере пониженного давления, как уже было сказано, соприкасаются одна с другой обе области: высокогорный альпинизм и высотная авиация.
Начало этим исследованиям было положено в Советском Союзе выдающимся физиологом Орбели, который предпринял в 1933 и 1938 годах два опыта на себе, имевших большое значение. Первый был проведен в его лаборатории. Из пневматической камеры был выкачан воздух. Оставшееся в камере количество воздуха соответствовало примерно его плотности на высоте 12 километров. Орбели, который сидел в камере, вскоре начал задыхаться, его губы посинели, и, наконец, он потерял сознание. Тотчас же ему начали делать искусственное дыхание, однако прошло четыре часа, прежде чем он пришел в себя. Второй опыт также преследовал цель изучения физиологии процесса дыхания. Он проводился на Черном море, неподалеку от побережья Крыма. Орбели заперся в кабине подводной лодки, лишенной подачи кислорода, и пробыл в ней продолжительное время. Он оставался в кабине, когда наступило удушье. Лишь после того, как он потерял сознание, его вытащили наверх — таково было предварительное указание Орбели. Через два часа к ученому вернулось сознание. Однако на протяжении шести последующих дней он чувствовал себя больным.
Леон Орбели умер в 1958 году. В последние годы своей жизни он был директором института имени Павлова и Ленинграде и как военный врач имел чин генерал-полковника. Он был одним из учеников Павлова.
С началом второй мировой войны (правильнее, с началом подготовки к ней), разумеется, и медицинская сторона высотного полета стала предметом тщательных исследований. Во всех государствах, в значительной степени заинтересованных в развитии авиации, были построены камеры пониженного давления по принципу Бера, предназначенные для лабораторного изучения физиологии высотного полета, и всюду врачи и студенты-медики изъявляли желание поставить на себе опыты, так как хотели внести свой вклад в разрешение этих вопросов. Тогда же, незадолго до второй мировой войны, была, например, построена камера пониженного давления в исследовательском институте авиационной медицины Германского министерства авиации, камера, которая, естественно, имела совсем другой вид, чем у Бера, и была предназначена для опытов уже не только на животных, но и на людях. Это было большое, герметически закрытое помещение, в котором можно уменьшить давление воздуха на любую величину, а также воссоздать и другие условия высотного полета — холод, изменение влажности, излучение и так далее. Теперь молодые врачи могли садиться в такую камеру и позволять проделывать над собой все, что сопряжено с высотным полетом.
