Назад на Землю. Что мне открыла жизнь в космосе о нашей родной планете и о миссии по защите Земли - Николь Стотт

* * *

Разве на земле нам могут показаться угрозой самому существованию ароматизированная свеча или частица облупившейся краски? А вот на МКС такие угрозы очень даже реальны. Мы прилагаем все усилия, чтобы снизить риск чрезвычайной ситуации: для этого активно управляем системой жизнеобеспечения как изнутри, так и снаружи. Жизнь на МКС зависит от хрупкого равновесия окружающей среды, которое надо постоянно поддерживать, следя, как бы внутри не возникла угроза качеству воздуха, а снаружи – целостности корпуса нашего космического корабля. Эти угрозы усугубляются отсутствием в пределах досягаемости воздуха, кроме того, что вырабатывает оборудование, являющееся частью самой МКС; за границами ее тонкого металлического корпуса – лишь смертельно опасный вакуум космоса.

Мы постоянно отравляем свои жилища здесь, на земле, используя предметы, обработанные химикатами, способные причинить нам вред. Мы зажигаем ароматические свечи, расстилаем новый ковер, красим стены и распыляем дезодоранты, от чего возникает явление, известное как газовыделение. Это выброс в атмосферу твердых частиц или химических веществ, летучих органических соединений (ЛОС), но мне кажется более понятным самое простое определение: газовыделение происходит, «когда какой-то продукт выделяет в воздух потенциально вредное химическое вещество [ЛОС]».

Хотя в аббревиатуре ЛОС присутствует слово «органические», это вовсе не означает, что ЛОС полезны для нас; это только значит, что они содержат углерод. Самая большая проблема связана со словом «летучие», оно описывает, как легко эти соединения испаряются при нормальной температуре. ЛОС варьируются от безвредных до частично раздражающих и канцерогенных; они также бывают без запаха и с сильным неприятным ароматом, но присутствие такового еще не означает токсичности ЛОС. Воздействие ЛОС на людей различно и зависит от типа ЛОС, концентрации в воздухе и продолжительности контакта.

На космической станции газовыделение – одна из основных причин, по которой многие виды материалов либо запрещены либо допустимы с минимальным использованием. Для контроля качества воздуха надо ограничивать газовыделение, чтобы предотвратить возникновение на станции так называемого «синдрома больного здания». Почти все используемые на космической станции предметы ничем не пахнут. Единственные реальные ароматы, с которыми астронавты сталкиваются, исходят от них самих, их товарищей по экипажу, от еды, мусора… и есть еще «запах космоса».

Конечно, поскольку это опасно для жизни, что вполне очевидно, по-настоящему «понюхать» космос не получится, но материалы, доставляемые на станцию, имеют после воздействия космического вакуума отчетливый запах. Точно так же, как никто не предупреждал меня, что падающие звезды можно будет увидеть под собой, до полетов никто не рассказывал мне об этом необычном аромате. Я всегда подмечала его, когда кто-нибудь из членов экипажа возвращался в шлюз после выхода в открытый космос или когда мы впервые приближались к люку только что пристыковавшегося космического корабля. Этот запах немного напоминает сладковатый, металлический аромат перегретого радиатора автомобиля.

Оказывается, «запах космоса», на самом деле вовсе не то, чем пахнет космос – это результат газовыделения, вызванного окислением. В космосе атомарный кислород (отдельные атомы) может задерживаться на таких материалах, как ткань скафандра, инструменты и люк стыковочного узла корабля. Когда эти одиночные атомы кислорода соединяются внутри с кислородом атмосферы (O₂), получается озон (O₃), который, как говорят, и вызывает запах.

С самых первых космических полетов NASA занималось разработкой защиты астронавтов от материалов, которые выделяют газ. В отличие от построек на Земле, космические корабли не имеют возможности впускать снаружи свежий воздух. МКС также спроектирована герметичной, поэтому в космосе, в отличие от наших земных домов, нельзя проветрить помещение, открыв окно.

Любые материалы, применяющиеся для создания интерьера космической станции, все компоненты, используемые в научных экспериментах, и все, что отправляют в космос для экипажа (включая одежду и средства гигиены и даже мой набор для акварели), оценивают не только на горючесть, но и на способность выделять газы и потенциальную токсичность для экипажа.

Помимо того, что для предотвращения попадания в атмосферу станции токсичных веществ, для чего строго ограничены виды материалов, разрешенных для использования в ней, система обеспечения космической станции воздухом непрестанно фильтрует и очищает его, поддерживая чистоту. Кроме того, постоянно ведется контроль состава воздуха (поддерживается концентрация не только необходимых для дыхания азота и кислорода, контролируется содержание вредных химических веществ типа бензола, метанола и толуола), чтобы он был безопасен для экипажа. Если какой-либо из компонентов выходит за пределы безопасного для здоровья диапазона, звучит сигнал тревоги.

Те же проблемы существуют и у нас дома, на земле, и технология, разработанная для мониторинга качества воздуха в космосе, и работы систем фильтрации, теперь адаптированы для дома. Эти системы, которые только начинают набирать популярность, помогут нам легче понимать и управлять качеством воздуха в наших жилищах и на рабочих местах. Несмотря на то, что обычно мы можем открыть окно, чтобы подышать свежим воздухом, присутствие ЛОС представляет для нас на земле не меньшую угрозу, чем в космосе. И точно так же, как на космических кораблях, нам надо тщательно выбирать материалы, которые мы приносим домой.

Еще один интересный результат разработки космических технологий, улучшающих качество воздуха в помещениях на земле, косвенно связан с изучением выращивания сельскохозяйственных культур на космической станции. Эти растения культивируют, проверяя, что пригодится нам однажды, когда мы отправимся на Марс и будем жить там. Ученые, работающие над этим исследованием, заметили, что накопление природного гормона этилена уничтожает растения в ограниченном пространстве камер для выращивания. Чтобы решить эту проблему, они разработали и успешно протестировали в космосе систему удаления этилена, которая также устраняла вирусы, бактерии и плесень. Затем коммерческие компании адаптировали систему очистки воздуха для применения на Земле. Технологию теперь используют по всему миру в больницах и других медицинских учреждениях с целью повышения качества воздуха для пациентов и удаления вредных микробов и бактерий, а также на грузовиках, перевозящих продовольствие, в продуктовых магазинах, чтобы продлить срок хранения товаров, и в винных погребах для подавления плесени. Методика в целом эффективна для очистки воздуха от плесени, грибка, микробов и нежелательных запахов в повседневной жизни, в том числе и в наших домах^[22].

Основная внешняя угроза тонкому металлическому корпусу космической станции, в котором находится вся необходимая нам для жизни среда, – микрометеороиды и орбитальный мусор^[23]. В NASA любят аббревиатуры, обозначая ими даже то, что способно повредить нашу космическую станцию, поэтому мы называем все это ММОМ (микрометеороиды и орбитальный мусор).