«Жить под водой!» Эта смелая идея настолько шла вразрез с установившимися представлениями о методах выполнения водолазных работ, что Бонду – начальнику Лаборатории медицинских исследований ВМФ США – стоило немалых трудов получить согласие высшей администрации флота на проведение серии физиологических экспериментов. Бонд правильно оценил грандиозные перспективы, которые могло бы открыть применение «эффекта насыщения» в водолазном деле. Его неоспоримая заслуга заключается в том, что он сумел привлечь внимание к этой проблеме.
В 1959 г. была утверждена программа экспериментов под условным названием «Генезис», рассчитанная на пять лет и состоявшая из нескольких последовательных этапов (фаз). В случае успешного завершения опытов с животными программа предусматривала продолжение исследований с участием людей, но только в лабораторных условиях – в барокамерах.
Эксперименты с белыми мышами, обезьянами и козами заняли много времени. На первых порах – фаза А – животные дышали в камерах под нормальным атмосферным давлением необычным «воздухом», содержавшим вместо азота гелий. Как выяснилось, продолжительное пребывание в такой искусственной атмосфере оказалось для них абсолютно безвредным.
В последующих опытах – фаза В – животных выдерживали длительное время (до двух недель) под давлением 7 ата, причем для дыхания использовался как обычный воздух, так и искусственные смеси. В результате было установлено, что обычный сжатый воздух сравнительно быстро убивает животных – они погибали от отравления кислородом уже через 35 часов. После длительных экспериментов удалось составить трехкомпонентную смесь из кислорода, азота и гелия, не вызывавшую у подопытных животных никаких расстройств в организме, хотя они дышали ею под давлением в течение двух недель. В 1962 г. в барокамеру вошли люди.
Фаза С программы «Генезис» заключалась в том, что трое добровольцев (два офицера медицинской службы и старшина-водолаз) прожили шесть суток при нормальном давлении в атмосфере, состоявшей из 79% гелия и 21 % кислорода. Они вышли из камеры хорошо отдохнувшими; здоровье их было в отличном состоянии. Следующий этап – фаза D – проводился в Вашингтоне, в лаборатории Экспериментального водолазного центра. Трое военнослужащих ВМФ были подвергнуты длительной выдержке под давлением, соответствующим глубине 30,5 м. ОНЕ жили в двухотсечной барокамере, дышали искусственной смесью, составленной на гелиевой основе. Один из отсеков камеры был сухой, а другой, соединенный проходом с первым, частично заполнялся водой. Большую часть времени испытуемые находились в сухом отсеке, скрашивая однообразное бытие чтением книг и настольными играми. В соответствии с программой эксперимента они проводили также регулярные погружения в бассейне второго отсека, плавая под водой и выполняя тяжелую физическую работу с помощью загрузочных станков. Состояние здоровья обитателей барокамеры находилось под постоянным медицинским контролем.
Положительный результат фазы D позволил перейти к завершающему этапу программы «Генезис». Трое сотрудников Джорджа Бонда должны были прожить 12 дней под давлением, эквивалентным глубине 61 м. Возможности барокамеры, смонтированной недавно в лаборатории Бонда, были достаточно обширны: давление в ней могло меняться в широких пределах – от соответствующего глубине 76 м до атмосферного давление на высоте 60 км состав ее атмосферы легко регулировался искусственно; температура, влажность, освещенность задавались оператором с центрального пульта управления.
Живя в камере, испытуемые дышали искусственной смесью, составленной на основе гелия. Их физиологическое состояние постоянно контролировалось (производились анализы крови, изучались электрокардиограммы, измерялась температура тела, исследовались вопросы легочной вентиляции). Обитатели камеры подчинялись строгому расписанию. Один из них постоянно находился на вахте. Снаружи круглосуточно дежурили офицер-медик и два оператора.
Через 12 дней после того, как за испытуемыми захлопнулась дверь барокамеры, давление в ней начали снижать, и после 27-часовой декомпрессии будущие акванавты вышли наружу. Фаза Е была благополучно завершена.
Физиологические эксперименты, проведенные над животными и людьми в ходе программы «Генезис», показали: длительная выдержка в условиях высокого давления при дыхании искусственными смесями на основе гелия безвредна для человеческого организма. Кроме того, было установлено, что ткани тела человека насыщаются полностью растворяющимися в них инертными компонентами дыхательной смеси в течение примерно 30 часов и в случае дальнейшего пребывания под давлением время декомпрессии действительно не требуется увеличивать. Этим была доказана полная реальность идеи продолжительного пребывания человека под давлением – идеи жизни в глубинах моря.
Программа «Генезис» завершилась бесспорным успехом, и командование ВМФ США приняло решение о подготовке к эксперименту в море. В июле 1964 г. был проведен первый эксперимент в новой программе исследований, названной «Силаб» (Sealab – «Морская лаборатория») и рассчитанной на несколько лет.
В 26 милях от Бермудских островов, на вершине потухшего подводного вулкана, у подножья сторожевой башни противолодочной обороны ВМФ США «Аргус», на глубине 58,5 м был установлен ярко-оранжевый цилиндр – первый американский подводный дом. Внутри его корпуса длиной около 10 и диаметром 3 м были размещены койки для отдыха ее обитателей, лаборатория, душевая с горячей и холодной пресной водой, кухня, туалет. В одном конце дома располагался тамбур с люком в донной части для входа и выхода акванавтов и помещение для хранения водолазного снаряжения. В противоположном конце цилиндра размещались баллоны с компонентами дыхательной смеси и уравнительная балластная цистерна.
Давление газовой смеси, наполнявшей дом, было равно давлению окружавшей водной среды и удерживало воду «у порога» входного люка. Состав атмосферы дома (80% гелия, 16% азота и 4% кислорода) поддерживался постоянным с помощью специальной электронной аппаратуры. Пресная вода подавалась с борта обеспечивающей баржи по пустотелому шлангу, вдоль которого были уложены силовой кабель для снабжения дома электроэнергией, кабели телевизионной системы замкнутого типа и провода телефонной связи.
В проведении эксперимента принимало участие несколько десятков человек, но только четверо жили под водой. К большому огорчению Бонда, командование ВМФ категорически запретило ему самому жить в подводном доме. Группу акванавтов возглавил 36-летний лейтенант медицинской службы Роберт Томпсон, умелый и опытный водолаз. Трое акванавтов (Лестер Андерсен, Роберт Барт и Сэндерс Маннинг) также были профессиональными водолазами. Пятым членом экипажа подводного дома должен был стать космонавт Скотт Карпентер. Четверо участников группы, усомнившись в способностях Карпентера-водолаза, встретили его кандидатуру без энтузиазма. В течение пяти суток будущие акванавты погружались вместе с Карпентером, который стойко перенес все испытания и был принят в члены группы. Однако перед самым началом эксперимента Карпентер, как сообщалось, сломал руку и не смог принять в нем участие.
20 июля 1964 г. в 5 час. 30 мин. утра четверка акванавтов заняла места в маленькой погружаемой декомпрессионной камере. Кран поднял камеру с палубы обеспечивающей баржи и опустил ее в воду на глубину 58 м к установленному на дне подводному дому. Акванавты открыли люк камеры и переплыли в подводный дом, который должен был стать их родным домом на долгие четыре недели. Первые несколько дней они привыкали к необычной обстановке. Трудно было забыть, что вокруг них беспредельный океан, что на поверхность моря, что бы ни случилось, они могут подняться только в стальной декомпрессионной камере, что жизнь их полностью зависит от исправности электронных систем, поддерживающих постоянный состав дыхательной смеси.
Их было четверо. По очереди они несли круглосуточную вахту, следя за показаниями приборов и поддерживая связь с поверхностью, по нескольку часов в день проводили под водой, выполняя работы по заранее поставленной программе: осматривали состояние опор башни «Аргус», вели гидрологические наблюдения, киносъемку. После работы под водой акванавты возвращались в дом, отдыхали, ели, подвергались очередному медицинскому осмотру. Когда наступала ночь, в подводной лаборатории не спал только вахтенный. По словам акванавтов, наибольшая психическая нагрузка ложилась на них именно во время ночного бдения. Ночью дежурного охватывало неодолимое чувство одиночества, оторванности от всего мира. Единственным звуком, нарушавшим могильную тишину спящего подводного дома, было жужжание электрических систем вентиляции да дыхание вахтенного.
Все шло своим чередом, с баржи непрерывно контролировали состояние акванавтов и исправность аппаратуры дома. Бонд был доволен ходом опыта.
Но на седьмой день едва не случилось несчастье. Один из акванавтов, Сэндерс Маннинг, как обычно, одел дыхательный аппарат и вышел в воду. Он хотел заснять на кинопленку маневры одноместного экспериментального подводного аппарата «Стар I». Маннинг увлекся съемкой, как вдруг почувствовал головокружение. Его аппарат прекратил подачу дыхательной смеси. Инстинктивно задержав дыхание, Сэндерс бросил бокс с кинокамерой и поплыл к дому. У него еще хватило сил подняться к люку, но затем он потерял сознание и упал, загремев баллонами аппарата по металлическому трапу. Вахтенный, услышав странный лязг, вышел в тамбур и увидел медленно погружающееся в воду тело Маннинга. Он буквально выхватил товарища из воды, хотя на пострадавшем было около 40 кг снаряжения. Лицо и губы Маннинга побелели. Прошла долгая минута, прежде чем он начал дышать снова.
Томпсон уложил его на койку и вдруг увидел, как белки глаз Маннинга стали розоветь и затем покраснели. «Я видел раньше глаза, подобные этим, – сказал Бонд, когда он спустился вниз, чтобы осмотреть Маннинга, – но большей частью это были глаза трупов. Пятью минутами больше в воде – и он бы погиб». Однако Маннинг быстро оправился, и единственной памятью о происшедшем было лишь небольшое кровоизлияние в белках глаз.
Подводную лабораторию постоянно окружала стая самых различных рыб, привлеченных светом из иллюминаторов. Любимым развлечением акванавтов было их кормление. Рыбы быстро стали брать корм из рук и настолько освоились с людьми, что встречая их около входного люка, щипали за ласты, за кончики пальцев. Постепенно у акванавтов появилось чувство опеки над рыбами, и хотя сами они были страстными охотниками, теперь не только не стреляли в рыбу, но и протестовали, когда кто-нибудь появлялся под водой с ружьем.
На одиннадцатый день было получено штормовое предупреждение. Шторм мог сорвать с якорей баржу и повредить связывающие ее с подводным домом шланги и кабели. Поэтому эксперимент решено было прекратить, хотя акванавты выражали протест. Они были уверены в своих силах и предлагали переждать шторм под водой без обеспечения с поверхности. Осторожность взяла верх, и 30 июля гигантский кран, установленный на настиле башни «Аргус», начал подъем дома вместе с акванавтами. Скорость подъема была выбрана равной одному метру в час. По мере подъема дома его обитатели сразу проходили декомпрессию. Когда дом был поднят до глубины 30 м, волнение стало слишком сильно раскачивать его, так что временами через люк заливалась вода. Для ускорения подъема акванавтов перевели в малую барокамеру, в которой они спускались па дно, и сразу подняли на поверхность. В ней, лежа плечом к плечу, они провели остальное время декомпрессии.
Тщательный медицинский осмотр акванавтов после того, как они покинули декомпрессионную камеру, показал, что их здоровье в полном порядке. Почти одиннадцать суток пребывания на глубине 58,5 м никак не отразились на их состоянии. Способность человека длительное время жить в искусственной атмосфере под большим давлением в окружении враждебной водной среды была еще раз доказана.
Осенью 1965 г. ВМФ США провел второй этап программы «Силаб». В конце августа в районе Ла-Холья на Калифорнийском побережье Тихого океана, на расстоянии мили от пирса Скриппсовского океанографического института начался эксперимент «Силаб», программа которого была рассчитана на 45 дней.
Подводный дом «Силаб II», использованный в этом эксперименте, строился на военной верфи в Лонг-Биче. Дом также имел форму цилиндра, но был значительно больших размеров, чем «обитель» акванавтов «Силаб I». Построенный специально, с учетом опыта, приобретенного при проведении предыдущего эксперимента, он гораздо больше отвечал своему назначению. Хотя дом и не проектировался самоходным, в его конструкции были заложены некоторые принципы постройки подводных лодок: мореходность, допускающая буксировку в море к месту постановки, переменный водяной балласт, позволяющий дому погружаться и всплывать без применения кранов с поверхности, устойчивость как при погружении, так и при всплытии.
Снабжение подводного дома электроэнергией, пресной водой, а также связь осуществлялись по кабелям и шлангам с берега. Аналогичная система кабелей и шлангов была заведена на баржу обеспечения «Беркоун», стоящую на якорях над местом установки дома. В случае повреждения коммуникаций с берегом подводная лаборатория могла получать все необходимое с баржи. На палубе баржи кроме центрального поста и систем обслуживания были размещены стационарная декомпрессионная многоместная камера, погружаемая барокамера, кран для спуска последней под воду и ряд вспомогательных устройств. Береговая база выполняла лишь функции снабжения и связи.
Подводная лаборатория имела собственные запасы газов для составления дыхательной смеси и аварийные запасы пищи и пресной воды, так что при необходимости экипаж дома мог прожить достаточно долго без поддержки с поверхности.
Планировка «Силаб II» была аналогична планировке «Силаб I». Подплывавший к дому акванавт проходил через защитную сетку, охраняющую пространство возле входного люка от акул, поднимался сквозь входной люк диаметром 1,2 м и входил в гардеробную. Сняв с себя дыхательный аппарат и гидрокостюм, акванавт принимал теплый душ, а затем проходил в лабораторное помещение. Лаборатория занавеской отделена от камбуза, а камбуз, в свою очередь, – от жилого отсека на десять коек. Пол дома бетонный, с замурованной в нем проводкой электрообогревателей. Второй, запасной люк, расположен в полу жилого отсека. Третий люк верхний, выходит в надстройку дома. Им пользуются только когда дом находится на поверхности. Через 11 иллюминаторов экипаж дома может наблюдать за окружающей обстановкой.
Эксперимент начался не сразу, а с задержкой на несколько дней, вызванной главным образом тем, что была обнаружена утечка газовой смеси. Затруднения возникли также с выбором участка дна для установки дома. Лаборатория не могла регулировать положение корпуса на опорах относительно дна, и поэтому для ее постановки нужно было выбрать горизонтальный и ровный участок грунта. Участок выбирали долго, и все-таки дом стоял на дне с креном в 3° и с дифферентом в 6°.
К 26 августа неисправности в оборудовании были устранены и дом установлен на дно, на глубину 61 ж. Давление газа в лаборатории подняли до соответствующего давлению окружающей водной среды, из юбки входного люка была отжата вода, водолазы обеспечения протянули направляющие лини, последний раз проверили состав дыхательной смеси в доме: 80% гелия, 16% азота и 4% кислорода. Наконец, 28 августа дом был готов к приему жильцов.
В эксперименте участвовали три группы по десять человек. Каждая группа должна была прожить на дне по 15 суток, а два акванавта – по 30 суток. Первую и вторую группу возглавлял Скотт Карпентер. Он-то и был одним из тех двух, кто прожил под водой месяц. Третьей группой руководил опытный водолаз, пятидесятилетний Роберт Шитс, Врач Сонненберг, как и Карпентер, провел под водой две смены – он жил с первой и с третьей группами. Экипаж был укомплектован военными и гражданскими лицами. Все они прошли полугодичную специальную подготовку.
28 августа 1965 г. четыре человека в погружаемой барокамере спустились на дно к подводному дому. Скотт Карпентер первым подплыл к люку, открыл его и вошел внутрь. Убедившись, что там все в порядке, он вызвал остальных членов команды. Эксперимент начался.
Условия, в которых проводился второй эксперимент, были более суровыми, чем год назад. Температура окружающей воды колебалась от 8 до 11°, видимость в лучшем случае ограничивалась несколькими метрами, а течение еще больше осложняло работу. О любовании красотами морского дна не было уже и речи.
Несмотря на гидрокостюмы, акванавты под водой сильно мерзли. «Пока работаешь под водой активно, – вспоминали они потом, – холода не чувствуешь. Но стоит остановиться, через пару минут начинает бить озноб, и тогда, как ни старайся, согреться в воде уже не удастся». Некоторые участники опыта сообщали, что самым неприятным для них было выполнение запланированных программой психологических опытов, проводившихся перед возвращением в дом. В эти минуты их особенно донимал холод.
Одним из оригинальных моментов эксперимента было участие в опыте ручного дельфина Таффи, который жил в клетке возле «Беркоуна». Таффи был специально обучен отыскивать заблудившегося акванавта и показывать ему дорогу к подводному дому. Заблудиться, потерять дом – едва ли не самое страшное для подводного жителя. Запас смеси в дыхательном аппарате ограничен, а путь наверх закрыт: при попытке вынырнуть его ждет немедленная смерть от декомпрессионной болезни.
В эксперименте для сохранения ориентации использовались специальные устройства, о которых речь пойдет ниже, и никто из акванавтов ни разу не попал в эту беду. Но во время проверок Таффи безотказно выполнял свою важную миссию. По сигналу «заблудившегося» дельфин устремлялся на зов и быстро находил акванавта. Тот отвязывал капроновый линь, прикрепленный к легкой упряжи, надетой на Таффи, и дельфин возвращался к «Беркоуну». На барже к упряжи крепили второй конец линя, Таффи нырял с ним к дому, и вахтенный закреплял конец у трапа. Теперь, перемещаясь вдоль шнура, «блудный сын» мог легко вернуться домой. Вся операция занимала немногим больше минуты.
Второй функцией Таффи была доставка почты в подводный дом. Это он тоже делал быстро и с удовольствием. Таффи приобрел настолько большую популярность, что Национальная ассоциация почтальонов США присвоила ему звание»., «почетного почтальона».
Опыт с использованием дрессированных дельфинов в подводных экспериментах оказался настолько удачным, что американцы в дальнейшем всерьез планируют все более широкое применение способностей этих очень умных животных.
«Силаб II» привлекла к себе большое внимание научных, хозяйственных и военных кругов США. Акванавты должны были выполнить более 40 различных заданий. Это научные исследования, подводно-технические и строительные работы, ряд специальных заданий ВМФ. Кроме того, большое внимание уделялось изучению особенностей функционирования человеческого организма в столь необычных для него условиях. Обо всем этом будет рассказано в последующих главах.
В результате проведения эксперимента «Силаб II» была накоплена ценная информация, значительная часть которой относилась к области физиологии. По заявлениям американцев, основной целью второго эксперимента являлось определение способностей человека к работе в самых неблагоприятных условиях. Если первый опыт был поставлен с целью проверки самой возможности существования человека в подобных условиях, то второй опыт должен был показать пределы человеческой выносливости и работоспособности. Именно желанием поставить перед акванавтами непосильную задачу и определить степень ее выполнения и объясняют официальные лица ВМФ перегруженность программы эксперимента «Силаб II».
Приобретенный опыт стал основой для дальнейших планов. Хотя 10000 перфокарт с зашифрованными на них результатами исследований еще до конца не обработаны, совершенно ясно: следующие эксперименты будут поставлены в ближайшее время.
Подводный дом «Силаб III» будет представлять собой усовершенствованный вариант дома, использовавшегося в последнем эксперименте. Новый опыт предполагается провести в 1968 г. возле острова Сан-Клементе, неподалеку от Сан-Диего (Калифорния). Глубина в районе постановки – 120 м, планируемая продолжительность эксперимента – 30-45 дней. Экипаж будет состоять из смен по 6--8 человек, причем каждая смена проживет на дне в течение 15 суток. Ориентировочная стоимость эксперимента 4 млн. долларов. На этом программу «Силаб» ВМФ предполагает закончить. Возможно, что за ней последует новая исследовательская программа, которой присвоено условное наименование «Сихэб» (Sea Hab – «Подводное жилище»). Цель этой программы, рассчитанной на два-три года,- освоение глубин до 180 м.
