В условиях отсутствия гравитации космонавтам приходится искать способы ориентироваться в пространстве, но МКС располагает средствами, которые им в этом помогают. Для человека способность ориентироваться в пространстве критически важна. Заблудиться на ровной поверхности – это уже беда, но еще хуже не знать, где верх, а где низ. В большинстве случаев гравитация не допускает подобных проблем, но что происходит в космосе, где такой подсказки нет?
Международная космическая станция и космическая станция «Тяньгун» находятся в гравитационном поле Земли, примерно в 400 километрах от ее поверхности. На таком небольшом расстоянии, по сравнению с радиусом Земли, гравитация составляет почти 90 процентов от ее силы на уровне моря. Однако астронавты на станциях, как и сами спутники, не ощущают ее воздействия, поскольку находятся в состоянии свободного падения. Они не падают на поверхность, потому что движутся с очень большой скоростью. Если бы гравитация Земли каким-то чудесным образом исчезла, они улетели бы в космос по касательной к орбите, подобно мячу, вращающемуся на веревке вокруг детской головы и отпущенному в свободный полет.
Астронавты во время подготовки к полетам испытывают невесомость в периоды свободного падения на борту специального самолета; попав в космос, они продолжают находиться в состоянии невесомости. Поскольку вся станция падает одновременно и целиком, ощущения падения нет, поэтому люди и предметы парят в воздухе. Однако у самолета, предназначенного для испытания невесомости, есть свое неаппетитное прозвище (рвотный) неслучайно: люди миллионы лет эволюционировали в условиях гравитационного поля, и его потеря может оказаться неприятной. У многих людей потеря гравитации вызывает дезориентацию и тошноту.
Условия на орбите раньше называли «невесомостью» или «нулевой гравитацией». Сейчас от этого термина отказались в пользу более точного – «микрогравитация». Ведь даже если гравитационное воздействие Земли и сводится на нет, все объекты, обладающие массой, оказывают гравитационное притяжение, поэтому космонавты испытывают на себе крошечное гравитационное воздействие со стороны космической станции и даже друг друга. Однако эти силы настолько слабы, что наше тело их практически не ощущает. Более того, космическая станция окружает их со всех сторон и притягивает во всех направлениях, причем сильнее всего в сторону наибольшей массы. Следовательно, находясь на орбите, мы не можем определить, где верх, а где низ, с помощью гравитации.
Мы можем создать свой собственный верх
Однако это не означает, что все направления должны быть одинаковыми. Наше тело для ориентации использует как способность внутреннего уха ощущать гравитацию и ускорение, так и способность глаз определять наше местоположение относительно других объектов. Мы испытываем укачивание или синдром космической адаптации, когда эти два органа чувств противоречат друг другу, но тот факт, что наши глаза также обеспечивают ориентацию, означает, что мы можем сами создавать свой собственный верх и низ. Мы можем его не ощущать, но мы можем его видеть.
Один из способов добиться этого – ориентировать все предметы внутри космической станции в одном направлении. Например, МКС спроектирована таким образом, что большая часть освещения поступает с одного направления, которое становится потолком, а противоположное направление – полом. Можно было бы размещать таблички на стенах в произвольном порядке, но это создавало бы путаницу, поэтому их, как правило, размещают одинаково. Это стимулирует космонавтов обычно сохранять ориентацию головой к «потолку».
Второй способ создания ощущения верха и низа – внешний. Ориентироваться по Солнцу или звездам было бы довольно проблематично, а вот Земля для этого подходит гораздо лучше.
Подобно Луне, МКС всегда обращена к Земле одной и той же стороной. И, как и в случае с Луной, это не означает, что она не вращается. Просто вращается она с тем же периодом, что и обращается вокруг Земли. Поскольку станция находится гораздо ближе к Земле, чем наш естественный спутник, ее орбита гораздо короче – 90 минут вместо месяца – поэтому вращение происходит быстрее, но не настолько, чтобы это было проблемой для экипажа.
У такого положения дел есть несколько преимуществ. Помимо обеспечения единообразия для космонавтов, радиопередатчикам не нужно сильно перемещаться относительно остальной части станции. Более того, те же гравитационные силы, которые заставляют луны всегда быть обращенными к своим планетам одной стороной, действуют и на искусственные спутники. Проще не бороться с ними.
С 2010 года на станции имеется купол – модуль, семь окон которого открывают панорамный вид на родную планету. До этого астронавтам приходилось довольствоваться маленькими иллюминаторами. Однако наличие этих иллюминаторов означает, что во многих частях станции астронавты видят, где находится Земля, которая становится своего рода условным «низом» или надиром.
Читайте также: Великое молчание космоса: Всего 4 галактики из 10 000 могут скрывать разумных инопланетян
