Невесомость можно ощутить не только в космосе
«Пять, четыре, три, два, один…» Вообще, пилоты авиалайнеров редко отсчитывают время до старта, будто запускают ракету. Но это необычный самолет. Как минимум, все на борту, не считая команды, имеют ученую степень и прошли полное медицинское обследование. Эта поездка не для слабонервных. Видите ли, вам не обязательно лететь в космос, чтобы испытать невесомость. Сью Нельсон с BBC рассказала, как пассажиров отправляют в условия микрогравитации — хотя бы на пару секунд.
«Подъем. Тридцать… Сорок…»
Инструкции капитана касаются маневра настолько сложного, что он требует присутствия всех трех пилотов в кабине. Самолет поднимается почти вертикально под острым углом в 30, а затем 40 градусов.
В средней части самолета, где все окна заблокированы мягкими стенками, все либо стоят, либо лежат, либо сидят на полу, потому что сиденья в этом Airbus A310 убрали.
Несколько ученых надевают головные уборы, покрытые электродами. Другие засунули свои руки в открытые коробки, и у них, кажется, по три руки. Многие внимательно разглядывают металлические приборы размером со стиральную машинку, с рубильниками и экранами. Я лежу на полу, окруженная сетью.
Все абсолютно неподвижны, потому что давление, оказываемое на тело, становится все сильнее и сильнее. К счастью, через несколько секунд мы все испытаем нечто удивительное.
«…Пятьдесят. Вход».
На 50 градусах начинается магия. Самолет входит в параболическую дугу. Уровень шума внезапно падает, и самолет начинает свободное падение. Тяжесть тела, придавленного 1,8 G на пути наверх, внезапно сменяется ощущением легкости. Невесомость.
В течение 20 коротких секунд я испытываю чувство удивительной легкости, и пока кто-то позади меня прижал целлофановый пакет для рвоты ко рту, я плаваю. И мне нравится.
Все на борту испытывают микрогравитацию, с которой сталкиваются астронавты на борту Международной космической станции. Этот самолет нулевой гравитации, принадлежащий Novespace, который использовался Европейским космическим агентством для проведения научных экспериментов в микрогравитации и, в меньшей степени, для тренировки астронавтов. Даже в космосе всегда есть какое-то количество гравитационных сил, потому что они присутствуют между двумя объектами с массой. Поэтому технически микрогравитация — более точный термин для ощущения невесомости. Правда, нуль-гравитация или невесомость звучит круче и привычнее.
«На борту проводится 12 экспериментов, — объясняет координатор параболического полета ЕКА Нил Мелвилл. — Этот вот — для проверки гироскопических актуаторов». Он указывает на сетчатую область с крошечными квадратными спутниками — кубсатами. «При помощи спутника будет отслеживаться шарик в невесомости».
Он направляется к следующей группе ученых, окружающих металлический ящик. «Этот эксперимент будет протекать внутри камеры сгорания и покажет, как распространяется пламя в условиях невесомости».
Другой эксперимент включает устройство теплового насоса, который в конечном итоге полетит на МКС. «А здесь проверяется принцип слабой эквивалентности. Обычная эйнштейновская наука».
Люди с тремя руками проводят эксперимент с иллюзией резиновой руки. Если кисточкой погладить реалистичную, но поддельную руку рядом с вашей собственной настоящей рукой, мозг будет ошибочно полагать, что поддельная рука является частью вашего тела. Эксперимент проводится в условиях микрогравитации, чтобы определить, меняют ли они восприятие и связанные с ним ощущения.
«Вся параболическая дуга занимает одну минуту, включая 20 секунд невесомости», говорит Мелвилл. «Но самолет делает 31 параболу. По одной раз в три минуты, поэтому на эксперименты отводится чуть более 10 минут микрогравитации».
Неудивительно, что пассажирам дают лекарства от тошноты перед полетом, но некоторым все-таки не везет, и они поддаются рвотным позывам. Некоторые приспосабливаются к новым ощущениям за несколько дуг; других тошнит до самого возвращения на Землю. На борту нет туалетов.
«Пока что самый большой вклад в тошноту осуществляет беспокойство», говорит Мелвилл. «Если вы успокоитесь, все будет в порядке».
Большинство людей считают, что неудобный переход от 2G к норме в конце полета — самая неприятная часть полета. В среднем двоих тошнит за полет. Однако большинство ученых могут справиться с необычными условиями работы. С веревок свисают мягкие игрушки. Напольные ремни для ног помогают поддерживать тело в вертикальном положении и не дают ему уплыть вверх. «Когда невесомость прекращается, вы не хотели бы упасть на экспериментальную установку и сломать ее».
Шесть из двенадцати экспериментов являются частью программы ЕКА Flying Thesis. Студент Тимо Кляйн из Немецкого спортивного университета проходит эксперимент, изучающий работу мозга относительно скорости кровотока.
Кляйн надел шапочку, покрытую электродами, для измерения активности своего мозга, чтобы вместе с двумя другими испытуемыми продемонстрировать реакцию на звуковые сигналы, использовать клавиатуру и порешать математические уравнения в течение 20-секундных периодов микрогравитации. «Это не сложное уравнение, но в условиях нехватки времени оно становится трудной когнитивной задачей».
Физическая форма важна для астронавтов, но состояние мозга также важно, а изоляция и микрогравитация в течение длительных периодов, как известно, оказывают не самый лучший эффект на когнитивные способности.
«Длительная изоляция может снизить когнитивную производительность, но было также показано, что в условиях микрогравитации когнитивная производительность улучшается», говорит Кляйн. «Нас интересуют механизмы, стоящие за этим. В микрогравитации к мозгу приливает кровь, поэтому мы предполагаем связь здесь».
В теории все это должно не только предоставить глубокое понимание работы астронавтов в космосе, но и потенциальное применение для разработки лучших способов помощи пациентам с болезнью Альцгеймера или деменцией.
В ходе последних пяти парабол, предназначенных для свободного полета, я несколько раз подплывала к потолку. Сетку сняли, потому что Немецкое общество Марса собирается выпустить большой блестящий воздушный шар. Во всяком случае именно так выглядит эта надувная космическая структура. После того, как параболическая дуга входит в этап невесомости, плотно упакованный надувной шар выпрыгивает из цилиндра, и несколько больших вентиляторов накачивают в него воздух.
Этот эксперимент проводится в первый раз и должен предоставить бесценную информацию для будущей миссии. «Никто не знает, что с ним будет в невесомости», говорит Таня Леманн из общества. «Мы ожидаем, что он постепенно выйдет из контейнера и раскроется, но вместо этого он выходит, замирает на секунду и затем начинает разворачиваться».
Надувные структуры будут проходить испытания на атмосферной ракете год или два. Однажды их выпустят из зонда, который будет проводить научные измерения, падая на поверхность Марса.
