До начала космической эры врач проверил на себе, выдержит ли её человек

За несколько недель до Sputnik врач Дэвид Саймонс провёл 32 часа на высоте 31 км — там, где космическая медицина ещё только училась защищать человека

За 46 дней до Sputnik

Утром 19 августа 1957 года над городом Кросби в Миннесоте поднимался огромный полиэтиленовый аэростат. Под ним висела небольшая герметичная алюминиевая гондола. Внутри находился один человек — майор ВВС США, врач Дэвид Саймонс.

Саймонс был не просто добровольцем, которого отправили выполнить разработанную кем-то программу. После подготовки в School of Aerospace Medicine он работал авиационным врачом, а с 1953 года возглавлял направление Space Biology в Air Force Missile Development Center на базе Холломан в Нью-Мексико.

Его профессиональный вопрос звучал почти фундаментально: что произойдёт с человеческим организмом, если поднять его туда, где привычная земная среда практически заканчивается?

До первого полёта Юрия Гагарина оставалось почти четыре года.

До Sputnik 1 — 46 дней.

Космос начинался не только с ракет

Сегодня раннюю космическую программу легко представить как историю ракетных двигателей, баллистики и соревнования СССР и США. Но существовала другая проблема, которую нельзя было решить увеличением тяги двигателя.

Можно было построить ракету, способную подняться выше атмосферы. Гораздо меньше было известно о том, способен ли человек эффективно работать в такой среде.

Проект Manhigh стал одной из программ, где этот вопрос изучали непосредственно на людях. Высотные аэростаты позволяли поднимать герметичные гондолы в стратосферу — значительно выше высоты полёта обычной авиации, хотя ещё далеко ниже условной границы космоса.

Там резко падает атмосферное давление, меняется тепловой режим, возрастает воздействие космического излучения, а привычные представления человека о пространстве и горизонте начинают работать иначе. Ошибка системы жизнеобеспечения на такой высоте превращалась из технической неисправности в непосредственную угрозу жизни.

Поэтому Manhigh был одновременно инженерным и медицинским проектом.

Врач внутри собственного эксперимента

Manhigh II стартовал незадолго до рассвета 19 августа. Саймонс находился в герметичной гондоле и использовал защитное снаряжение, включая высотный гермокостюм.

Аэростат поднялся до 101 516 футов — примерно 30,94 километра.

Smithsonian хранит диплом Международной авиационной федерации (FAI), удостоверяющий установленный Саймонсом рекорд высоты. Сам полёт продолжался около 32 часов.

На такой высоте атмосфера уже выглядит совсем не так, как из окна пассажирского самолёта. Саймонс видел изгиб Земли, тёмное небо над ней и прошёл через смену дня и ночи над верхними слоями атмосферы. National Museum of the United States Air Force отмечает, что он стал первым человеком, увидевшим и закат, и восход с этой области верхней атмосферы.

Но рекорд был не главным результатом.

Саймонс наблюдал за собственной работоспособностью и физиологическими реакциями в условиях, моделировавших часть факторов будущего космического полёта. В программе изучались в том числе воздействие космического излучения, работа систем жизнеобеспечения и способность человека сохранять функциональность в изолированной герметичной среде.

Получался необычный для современной медицины исследовательский дизайн: руководитель направления Space Biology одновременно оказался человеком внутри экспериментальной установки.

Когда исследователь и испытуемый — один человек

Именно эта деталь делает историю Manhigh особенно показательной для медицины середины XX века.

Сегодня исследования с участием человека окружены развитой системой этических комитетов, протоколов, независимого контроля, оценки риска и информированного согласия. В 1950-е аэрокосмическая медицина формировалась в совершенно другой институциональной среде — на пересечении военных исследований, экспериментальной авиации и физиологии экстремальных состояний.

И иногда исследователи сами принимали на себя риск, который пытались понять.

Саймонс фактически превратил собственный организм в один из измерительных инструментов программы. Не потому, что научных приборов не существовало, а потому, что главный вопрос нельзя было полностью решить с помощью приборов, животных или манекенов.

Нужно было узнать, способен ли человек оставаться человеком — наблюдать, принимать решения и выполнять задачи — там, где для его организма не существует естественных условий для жизни.

31 километр оказался важнее самого рекорда

Manhigh II часто описывают через число 101 516 футов. Но для истории космической медицины гораздо важнее другое число — 32 часа.

Кратковременный подъём мог показать, что герметичная система способна сохранить человеку жизнь. Продолжительное пребывание позволяло изучать более сложную проблему: сможет ли человек не просто выжить, а работать.

Саймонс столкнулся с жарой и холодом, усталостью и недостатком сна. Это уже были вопросы не рекордной авиации, а будущего пилотируемого космоса.

Через несколько недель мир увидел подтверждение того, что ракета способна вывести аппарат на орбиту.

4 октября 1957 года Советский Союз запустил Sputnik 1. Спутник массой около 83,6 кг вышел на орбиту и начал передавать знаменитый радиосигнал. Космическая эра перестала быть проектом будущего.

Но спутнику не требовались кислород, давление, сон, вода, терморегуляция и способность принимать решения.

Человеку — требовались.

Ракета могла лететь раньше, чем человек

В этом и находится одна из менее очевидных сторон космической гонки.

История обычно отсчитывает её достижения по аппаратам: Sputnik, Explorer, Восток, Mercury, Apollo. Однако между возможностью вывести полезную нагрузку за пределы атмосферы и возможностью безопасно отправить туда человека существовал огромный биомедицинский разрыв.

Нужно было создать системы поддержания давления и газового состава, понять переносимость ускорений, изучить влияние изоляции и невесомости, разработать питание, средства контроля физиологических параметров и медицинские критерии отбора экипажей.

Иными словами, пилотируемая космонавтика требовала не только новой техники.

Она требовала новой медицины.

Manhigh был одним из проектов, помогавших создавать эту область ещё до того, как слово «астронавт» стало обозначать реальную профессию.

От Manhigh до космической медицины

Сам Дэвид Саймонс продолжил работать в аэрокосмической медицине. Его исследования принадлежали к более широкой программе, в которой ВВС США изучали человеческие факторы космического полёта с помощью десятков высотных экспериментов.

Manhigh также не был одиночным подъёмом. В июне 1957 года Джозеф Киттингер (Joseph Kittinger) выполнил Manhigh I, а в октябре 1958 года Клифтон Макклюр (Clifton McClure) совершил третий полёт программы.

Каждая такая миссия добавляла данные к постепенно формировавшемуся пониманию человека как части космической системы.

Это принципиальный сдвиг. В авиации человек управлял машиной, которая защищала его от внешней среды лишь частично. В космосе корабль должен был фактически создавать вокруг человека искусственную биосферу.

Без неё человеческий организм существовать там не может.

Почему эта история важна сегодня

4 октября мы вспоминаем запуск Sputnik прежде всего как инженерный и геополитический перелом. Но история Дэвида Саймонса позволяет увидеть второй слой космической революции: выход человека за пределы привычной среды потребовал превращения физиологии в одну из ключевых технологий космонавтики.

Этот принцип никуда не исчез.

Современные планы длительных лунных миссий и будущих полётов к Марсу снова делают биологические ограничения не менее важными, чем возможности двигателей. Радиация, потеря костной и мышечной массы, изменения зрения, сон, питание, иммунные реакции, психологическая изоляция и медицинская помощь вдали от Земли остаются частью задачи.

Для фармацевтической и медицинской индустрии здесь есть более широкий профессиональный урок.

Технологический прорыв редко определяется только основной технологией. Рядом почти всегда существует система ограничений, без решения которых инновация не становится практикой.

Создать ракету недостаточно, если организм не выдерживает полёт. Создать лекарственную молекулу недостаточно, если невозможно обеспечить её безопасность, производство, доставку и правильное применение. Создать диагностическую технологию недостаточно, если она не встроена в клиническое решение.

Именно поэтому история Manhigh выглядит современной спустя почти семь десятилетий. Она напоминает, что предел новой технологии часто находится не внутри самой технологии. Он находится в человеке, который должен ею воспользоваться.