Как стать астронавтом? Все, что вам следует знать, прежде чем вы покинете Землю
36. Летчик-истребитель занимается наукой
Научные эксперименты – истинная цель миссииКосмическая станция предназначена для научных исследований. Вот почему коалиция разных стран построила это удивительное небесное прибежище. Именно поэтому программа создания МКС финансируется конгрессами, думами и парламентами, которые ежегодно выделяют для этого биллионы долларов. Астронавты и космонавты рискуют своими жизнями с момента запуска первого модуля станции в 1998 году. И именно поэтому у МКС впереди долгое и светлое будущее. Наука.
Когда я пришел на работу в НАСА, я был летчиком-истребителем и научные исследования не были частью моего профессионального опыта. В колледже я изучал физику, биологию и химию; некоторое время был астрономом-любителем: в детстве с большим интересом читал книги по астрономии и журналы Sky & Telescope. Особенно мне понравился курс медицинской подготовки.
Мне нравились все научные эксперименты, которые я проводил. И во время полетов на шаттле, и на станции они были ярким моментом в моей карьере астронавта. Я всегда знал, что у каждого эксперимента был свой научный руководитель, а команда докторов наук и технических специалистов на Земле провели годы своей карьеры, работая над его разработкой, в то время как я тратил на каждый эксперимент в космосе не более тридцати минут. Мне нужно было просто выполнить, что было назначено, чтобы потом перейти к следующему заданию. Поэтому я всегда старался не торопиться и уделять каждому эксперименту должное внимание.
Есть много разновидностей экспериментов, которые проводятся в космосе: от расстановки простых ящиков с научным оборудованием, которые оставляют в покое, поскольку они не требуют внимания со стороны астронавтов, до трудоемких экспериментов, требующих тщательной работы всего экипажа в течение продолжительного периода времени. Во время моей 200-дневной миссии на МКС было проведено более 250 исследований, практически по всем научным дисциплинам, которые вы можете себе представить, – по физике, биологии, химии, инженерии, медицине, астрономии, психологии, материаловедению и т. д. Даже если бы речь зашла об уроке в колледже, на космической станции нашелся бы эксперимент в этой области. Большинство научных исследования НАСА контролируются Центром эксплуатации полезной нагрузки в Космическом центре им. Маршалла в Алабаме, в отличие от Центра управления полетом в Хьюстоне, который осуществляет контроль за функционированием летательного средства.
Самыми интересными были эксперименты, в которых требовалось мое активное участие. Например, CFE (эксперимент с капиллярным потоком). Это канистра, которая только с одной стороны была наполнена гелем, изготовленным на основе диоксида кремния, и внутри которой была лопасть, при ее вращении гель внезапно перетекал к другой стороне канистры. Представьте, что вы вращаете лопатку в миске с тестом для брауни, и, когда лопатка внезапно поворачивается на 90 градусов, тесто стекает к верхней части ручки. Странно, но это происходит в космосе благодаря механизму, который называют капиллярным потоком. У меня была возможность проделать этот эксперимент пару раз. Я установил несколько видеокамер, чтобы снимать движение и точно определить угол поворота лопасти с погрешностью в полградуса, отметив значение, когда жидкость начала двигаться. Это было потенциально полезное исследование, потому что капиллярный поток в конечном итоге мог принести пользу производителям спутников, поскольку они стараются использовать каждую каплю топлива в бензобаке. Я был очень доволен экспериментом, потому что активно в нем участвовал.
Совершенно иным был эксперимент MICRO-5 – микробиологическое исследование, в ходе которого проводилось заражение С-образных червей сальмонеллой и кишечной палочкой в надежде найти лучшие вакцины от этих болезней. Я провел несколько дней, работая в «перчаточном ящике» – аппарате размером с сушилку, в который можно было положить руки, чтобы работать внутри и при этом все видеть через стеклянные стенки аппарата. Помимо занятий с зараженными червями мы работали с 3D-принтерами, хрупкими материалами, мышами и множеством других вещей, которые вы не хотели бы потерять, плывя в невесомости в отсеке станции, потому что они могли бы проникнуть в легкие или застрять в глазном яблоке.
Однажды в субботу я целый день работал с этими несчастными червями. Неделей раньше они были активны: шевелились и извивались, пока я не добавил в их рацион сальмонеллу и кишечную палочку. К следующей субботе они были уже не так активны и двигались медленнее, потому что чувствовали себя плохо. Моя задача заключалась в том, чтобы затем поместить их в MELFI (морозильник, сокращение НАСА), чтобы быстро заморозить их в громоздких черных металлических ящичках размером с брикет для мороженого, предварительно охлажденных до –95 градусов. Через несколько месяцев, после возвращения на Землю, ученые растопят их. Заморозить двадцать образцов и одновременно поместить их в морозильник было, мягко говоря, сложной задачей. Это напоминало рок-концерт, во время которого на сцену выпускают ультрахолодный дым, или конденсат, только на этот раз он лился из морозильника. Мне казалось, что каждый раз, когда я кладу туда один черный кирпич, два других выплывают в облаке белого тумана из черных металлических контейнеров. Прибить желе к стене гвоздями было бы проще, но мне наконец-то удалось все положить на место, по крайней мере, я так думал.
На следующий день я плыл по лаборатории США, когда заметил краем глаза кое-что движущееся. Конечно же, это был черный контейнер с зараженными червями, который плавал под потолком лаборатории. Я был огорчен. Одна из коробок, должно быть, случайно уплыла, когда я пытался одновременно запихнуть все контейнеры в морозилку, и научные результаты, которые могли быть получены после ее исследования, теперь наверняка будут утеряны. Хуже всего было то, что образец, зараженный кишечной палочкой или сальмонеллой, теперь свободно плавал по лаборатории в комфортных условиях, нагреваясь до комнатной температуры. У меня сразу же состоялся краткий разговор с начальником, которому я объяснил, какую ошибку совершил. Он посоветовал мне просто убрать зараженный контейнер обратно в морозильник и никому ничего не рассказывать. Я не хотел этого делать, потому что ученые на Земле могли бы получить неправильные результаты и, как следствие, прийти к ложному заключению по завершении эксперимента. Я не был биологом, но предполагал, что размораживание, а затем повторная заморозка червей могут повлиять на данные, которые будут получены. Я позвонил в Хантсвилл и во всем признался. Они все поняли, отметили порядковый номер контейнера с размороженными червями и сказали, чтобы я убрал его в морозильную камеру. На этот раз я был осторожнее, стараясь, чтобы больше ничего случайно не уплыло прочь.
Несколько месяцев спустя у меня была возможность поговорить об этом случае с учеными во время нашего дебрифинга в Центре космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама. Ученые были очень довольны результатами, полученными после эксперимента. А я извлек из инцидента с червями важный урок: если вы сделали ошибку, надо в этом признаться. Это предотвратит совершение другими таких же ошибок в будущем, потому что, когда дело касается научных экспериментов, это поможет гарантировать точные результаты.