Если такого человека затем быстро поднять на поверхность, то есть произвести декомпрессию, растворенный в крови и тканях газ начнет бурно выделяться из организма, подобно газу в открываемой бутылке шампанского. Пузырьки закупоривают кровеносные сосуды жизненно важных органов, и человек либо умирает, либо становится парализованным.
Собственно говоря, все жители Земли — «подводники», только не морского, а воздушного океана. На нас постоянно давит воздух с силой в 1 килограмм на каждый сантиметр поверхности, и в нашем организме растворено достаточно большое количество воздуха. И если нас быстро поднять на «поверхность» этого океана, то с нами случится то же, что с водолазами, если их с большой скоростью извлекать из морской глубины.
Интересно, что «поднимать» животных на значительные высоты начал в 1640 году изобретатель ртутного барометра итальянский физик Торичелли. В своих опытах он использовал трубку, заполненную ртутью. Помещая туда животных и создавая с помощью ртути вакуум, он установил, что в разреженной атмосфере они погибают.
В 1650 году магдебургский физик Герике изобрел вакуумный насос. С его помощью можно было изучать влияние пониженного барометрического давления на различные физические тела и на живые организмы. Этой возможностью воспользовался Роберт Бойль. В 1670 году в работе «Новые пневматические опыты с дыханием» он писал: «Мелкие пузырьки газа, образующиеся при отсутствии воздуха в крови, жидкостях и мягких тканях организма, могут вследствие своей многочисленности и тенденции занимать максимальный объем в той или иной степени растягивать или, наоборот, сужать сосуды, в особенности мелкие, по которым течет кровь и питательные вещества. Забивая таким образом некоторые сосуды и повреждая другие, разве не могут они создавать препятствие току крови?.. Образование пузырьков газа происходит даже в очень маленьких органах; чтобы показать это, я упомяну о факте, который может показаться несколько странным: я однажды наблюдал, как у гадюки, неистово извивавшейся в сосуде, из которого был выкачан воздух, в водянистой влаге одного глаза появился заметный пузырь, двигавшийся туда и сюда». Опыты Бойля показали, что крайне низкое барометрическое давление таит в себе смертельную опасность для живого организма.
В космическом пространстве человек находится в герметической кабине, где созданы условия, близкие к земным, однако никогда нельзя исключать возможность разгерметизации кабины — к этому может, например, привести столкновение корабля с микрометеоритом. До сих пор попадались лишь очень мелкие микрометеориты, которые не причиняли особого вреда обшивке корабля. Но будь они весом всего в несколько граммов — и опасность стала бы реальной. Достаточно сказать, что метеорит, весящий один грамм и летящий со скоростью 30–40 километров в секунду, выбивает в обшивке массу вещества, в пять раз большую, чем он сам. При этом удар так силен, что он похож на взрыв. Правда, вероятность встречи с таким сравнительно большим метеоритом в околоземном космосе чрезвычайно мала.
Когда готовился первый запуск человека в космос, метеорной опасности уделялось достаточно внимания. Чтобы обезопасить человека в случае разгерметизации кабины, был создан специальный скафандр.
Разрабатывая его для кораблей класса «Восток», конструкторы решали следующие задачи.
Скафандр должен, во-первых, сохранить жизнь и работоспособность космонавта при разгерметизации кабины и при падении в ней давления. Во-вторых, позволить человеку изолироваться от атмосферы кабины, если по каким-то причинам в ее воздухе появятся вредные примеси. В-третьих, поддерживать космонавта на плаву, если он приводнится. В-четвертых, защищать от стужи, если приземление произойдет в холодном районе. В пятых, наконец, он был необходим при катапультировании.
Наконец, скафандр обязан был обезопасить космонавта от травмы, если бы он приземлялся в лесистой или гористой местности.
На первом человеке, поднявшемся в космос, был безмасочный скафандр вентиляционного типа. Состоял он из трех оболочек, каждая из которых имела вид комбинезона.
