Обувь и носки космонавтов

Известно, что космонавты летают в условиях невесомости. Может ли это значить, что обувь космонавтам не нужна?

Действительно, большую часть времени люди на орбитальной станции пребывают только в носках. Но не все так просто. Покорители космоса в разное время использовали различные типы обуви, в том числе особые механизмы в качестве эксперимента.

Начнем с байки. Существует история о том, как Юрий Алексеевич Гагарин покорил сердце Главного конструктора Сергея Павловича Королёва. Для обучения кандидатов на Земле были созданы тренажеры, которые имитировали космический корабль. Юрий Алексеевич снял обувь перед тем, как залезть в него. Таким образом он проявил уважение к технике и труду инженеров. Говорят, что этот случай стал одной из причин выбора Юрия Алексеевича на роль первого покорителя земной орбиты.

Хотя в тренажере Гагарин был без обуви, в реальном полете он, как и первые 6 советских космонавтов, носил поверх скафандра берцы. Удобные ботинки с высокой шнуровкой нужны были не в космосе, а на Земле для посадки. Корабль «Восток» был создан так, что при возвращении на Землю по инструкции космонавт катапультировался на высоте 7 км. Это было сделано, поскольку человек мог контролировать парашют и было проще и безопаснее совершать спуск. Так как космонавт приземлялся на ноги, их нужно было защитить. Кроме того, место посадки могло заметно отличаться от расчетного. Тогда космонавту требовалось самому искать дорогу или выживать в безлюдных местностях, ожидая спасения. Без хороших ботинок по болоту или камням идти будет непросто.

Скафандр СК-1

Естественно, чтобы добраться до ракеты-носителя, на космодроме тоже нужно пройтись. До того, как космонавты начали летать в скафандрах «Сокол» в 1973 году, они использовали классические берцы, такие же, как у летчиков.

В 1971 году начинает свою работу первая орбитальная станция «Салют-1», на борту которой космонавты Добровольский, Волков и Пацаев живут 23 дня. Там космонавтам было предложено летать в носках. Их делали из хлопка. Причины выбора материала просты – он не вызывает аллергию, не накапливает электрические заряды из-за трения, не создает причин для появления пожара, да и сам горит плохо.

Космонавты Антон Шкаплеров и Олег Артемьев в носках

В процессе полета обнаружилось несколько проблем. На Земле обычно стирается пятка, потому эту часть носка делают чуть более плотной. В невесомости космонавты задействуют носок, чтобы ногами цепляться за поручни и фиксаторы. Из-за этого верхняя часть стирается сильнее, чем нижняя. На коже на внутренней стороне стопы образуются мозоли. В более длительных полетах кожа грубеет. Современные носки космонавтов учитывают этот момент: утолщение у них на носке. Кроме того, для удобной фиксации к ним нашиваются липучки. В основной своей массе носки космонавта белые (они контрастно выглядят на фотографиях или видео), но часто космонавты заказывают свой личный дизайн.

Большую часть времени на станции экипаж работает без ботинок, но с появлением беговой дорожки потребовались кроссовки. Жесткая подошва нужна для сохранения ноги во время занятий спортом. Без тренировок обойтись нельзя, иначе мышцы начинают ослабевать. Сейчас космонавты сами подбирают себе кроссовки из того, что могут купить в магазине, только перед полетом обувь проверяют на выделение вредных веществ, обеззараживают и откачивают воздух для уменьшения массы.

Космонавт на беговой дорожке в кроссовках

Правда, есть и особые исключения – миссия «Союз-Аполлон». В американском корабле была атмосфера из чистого кислорода. В ней обычные ткани могли загореться сами и вызвать пожар. Химики разработали материал, который назвали «Лола», и использовали его для пошива обуви.

Также необычными были туфли астронавтов станции «Skylab». На подошве имелся треугольный фиксатор, подходящий под ячейки, расположенные вдоль одной из поверхностей станции. Треугольная сетка была условным полом, и по ней можно было в этой обуви ходить или, что важнее, стоять на ней неподвижно. Правда, астронавты так ни разу эти туфли не использовали.

Ботинки на Skylab

Некоторые компании создают особый «космический» дизайн и в рекламных целях отправляют свои кроссовки на орбиту. Они зачастую экспериментируют с формой и толщиной подошвы, эргономикой ботинка, но пока устраивающего всех космонавтов варианта не нашлось.

С личной обувью была масса забавных ситуаций. Например, космонавт проснулся от чувства, что что-то бьется о его лицо. Оказалось, что это его ботинок «прилетел». Сергей Авдеев потерял один кроссовок, но все-таки нашел его, а американский астронавт забыл пару обуви на шаттле. Обнаружилась пропажа только в другом полете. Часто в обувь залетают разные предметы, а догадаться поискать, например, часы в ботинках очень сложно.

Проводились эксперименты, когда космическим исследователям предлагалось носить специально разработанную обувь. Например, на станции «Салют-6» были ботинки, в подошве которых располагались специальные пружинки. Они создавали нагрузку на мышцы и кости стопы. Так медики хотели обмануть организм, создать ощущение «Земли» и решить проблему атрофии мышц и снижения костной массы в ногах. Эффект оказался слабым и не работал в долгих полетах. В еще одном варианте к обуви подходили электроды, которые периодически испускали электрический разряд. Он приводил к рефлекторному сокращению мышц. Так можно было нагружать организм без тренажера. Хотя это сработало и мышцы оставались в тонусе, космонавтам не очень нравилось, что их все время бьют током. Широкое применение нашел костюм «Пингвин». В нем есть резинка, которая соединяет стопу с голенью. Чтобы подвигать ногой, нужно приложить усилие, а это приводит к тренировке мышц.

Антон Шкаплеров в нагрузочном костюме «Пингвин»

Еще один вариант ботинок пытался решить другую проблему – перераспределение жидкостей в организме. На Земле обычно под действием силы тяжести кровь течет в нижнюю часть тела. Давление в ногах больше, чем в голове. В невесомости поток жидкостей становится равномерным. К голове приливает больше крови, чем нужно, все опухает и отекает. Это приводит к целой куче проблем. Для уменьшения негативного эффекта предлагалось надевать на ноги механизмы, которые стимулировали увеличение давления в сосудах. Сейчас от ботинок отказались в пользу полноценных штанов – вакуумного комплекта «Чибис».

Олег Новицкий в вакуумном костюме «Чибис»

В рамках эксперимента ученые создали специальные ботинки, которые пытались обмануть органы равновесия. В невесомости органы равновесия почти ничего не испытывают, а глаза видят движение тела. Из-за рассогласования ощущений возникают симптомы морской болезни. Мозг одновременно получает сигнал о перемещении и о состоянии покоя. Эффект называют болезнью движения. Ученые подумали, что если мозг будет получать ощущение шага, то будет проще ориентироваться. Части подошвы специальных ботинок в определенных местах создавали попеременное давление. Это не сработало, но дало толчок для обратного исследования. На Земле для того, чтобы человек устоял при потере равновесия, мозг дает команду ногам сделать движения. В невесомости с помощью специальных измерительных ботинок можно отслеживать подергивания ног и так зарегистрировать проблемы в работе вестибулярного аппарата.

Ботинки с датчиками нагрузки

И это мы поговорили только об обуви, которую носили внутри станции. Скафандры для работы в открытом космосе тоже имеют особенности нижней части тела. Для хождения по Луне и по Марсу нужно было учесть множество факторов, но для их описания потребуется еще одна статья. Увидеть скафандры и узнать подробности конструкции обуви можно в Центре «Космонавтика и авиация» на ВДНХ.