НЕ УМЕРЕТЬ НА ВЫСОТЕ

[DailyNews]

Человечество рвалось в космос с незапамятных времен, в плетеных корзинах, без скафандров и парашютов, понятия не имея, что скрывается за привычными глазу облаками.

15 октября 1783 года воздушный шар с французским учёным Пилатром де Розье (Pilаtre de Rozier) на борту оторвался от земли и поднялся на несколько десятков метров, удерживаемый верёвкой.

Сбылась мечта человечества о подъёме в небо. В Европе началось увлечение воздухоплаванием.

Первые подъёмы показали ошибочность бытовавшего в то время представления о том, что живые существа неизбежно задохнутся под облаками даже на небольшой высоте.

Но при этом подобные опасения всё же были не напрасны. Уже во время второго полёта на шаре, в ходе которого профессор Жак Александр Сезар Шарль (Jacques Alexandre César Charles) поднялся приблизительно на 3 километра, воздухоплаватель испытал состояние кислородного голодания и боль в ушах от быстрого изменения давления.

С ухудшением самочувствия столкнулись в 1803 году знаменитый воздухоплаватель Этьен-Гаспар Робер (Étienne Gaspard Robert) и его спутник.

В 1804 году трое итальянских аэронавтов при восхождении на 6 километров почувствовали головокружение и тошноту. Иногда неприятности возникали уже начиная с высоты 2—2,5 километров.

Помимо ухудшения самочувствия большие трудности создавал холод. На высоте 6 километра температура воздуха составляет приблизительно минус 24C, опускаясь до минус 43C к 9 километрам. Тёплая одежда в полной мере защитить воздухоплавателей не могла.

Но неудобства и опасность не останавливали отважных первопроходцев, продолжавших совершать высотные полёты.

В том же 1804 году Парижской академией наук были организованы два восхождения, проходившие при участи известных физиков Жозефа Луи Гей-Люссака (Joseph Louis Gay-Lussac) и Жана-Батиста Био (Jean-Baptiste Biot).

Но наиболее активно научные полёты с подъёмом на большую высоту начали проводить только в третьей четверти XIX века в Англии и во Франции. По инициативе метеоролога Джеймса Глейшера (James Glaisher) в 1850 году в Англии возникло метеорологическое общество, а в 1866 году — и научное воздухоплавательное общество.

С 1892 года исследовательские полёты, тщательно организованные в научном отношении, стало проводить Берлинское воздухоплавательное общество.

Немаловажным (а в некоторых случаях главным) обстоятельством, способствовавшим стремлению подняться как можно выше, была конкуренция между воздухоплавателями.

5 сентября 1862 года англичане Глейшер и Генри Трейси Коксуэлл (Henry Tracey Coxwell) совершили едва не стоивший им жизни высотный полёт, во время которого несколько раз теряли сознание. Глейшер предположил, что им удалось подняться на 11 километров.

Некоторыми современниками сама такая возможность справедливо ставилась под сомнение, однако именно намерение побить рекорд англичан было в числе побудительных мотивов к высотным полётам французских воздухоплавателей Жозефа Кроче-Спинелли (Joseph Croce-Spinelli), Теодора Сивеля (Théodore Sivel) и Гастона Тиссандье (Gaston Tissandier).

Сам термин «стратосфера» ввёл французский метеоролог Леон Тейсерен де Бор (Léon Teisserenc de Bor), заявивший в 1902 году об открытии «изотермического слоя», находящегося на высоте более 10—11 километров.

Воздухоплаватели были не первыми, кто столкнулся с неблагоприятными условиями большой высоты. Ещё задолго до полётов на аэростатах с симптомами гипоксии, вызванными влиянием пониженного парциального давления кислорода, люди встречались при восхождении на горы.

Иезуитский священник Хосе де Акоста (José de Acosta) ещё в XVI веке описал симптомы, которые он испытал во время пребывания в Андах, и ввёл термин «горная болезнь». Позволив совершать подъёмы на недоступную ранее высоту, появление воздухоплавания обострило вопрос о необходимости защиты человека.

Первым, кто стал серьёзно изучать проблему ухудшения самочувствия при подъёме и объяснил, какое влияние понижение давления оказывает на человека, был французский физиолог Поль Бер (Paul Bert), занимавшийся также вопросами водолазной медицины.

22 марта 1874 года (по совету Бера) воздухоплаватели Сивель и Кроче-Спинелли в полёте на аэростате «Полярная звезда» впервые применили кислород для дыхания. Небольшой его запас находился в мягких баллонах.

15 апреля 1875 года Кроче-Спинелли, Сивель и Тиссандье на аэростате «Зенит» поднялись на 8600 метров. Перед этим они проходили подготовку под руководством Бера и даже тренировались в барокамере.

Воздухоплаватели взяли с собой кислородное оборудование — над корзиной аэростата крепились три ёмкости со смесью воздуха (30%) и кислорода (70%). Дышать нужно было через каучуковые трубки с мундштуками, проходившие через флаконы с ароматической жидкостью.

Но, несмотря на тщательные приготовления, на высоте события начали развиваться совсем не так, как было запланировано. Г. Тиссандье рассказывал о полёте:

«Меня охватила такая слабость, что я даже не мог повернуть головы, чтобы посмотреть на своих товарищей. Хотел схватить трубку с кислородом, но уже не мог поднять руки. Однако голова моя продолжала работать вполне ясно. Я не переставал наблюдать за барометром; по-прежнему не сводил глаз со стрелки, которая вскоре подошла к цифре давления в 290, затем в 280 и стала переходить за неё.
Я хотел крикнуть: «Мы на высоте 8000 метров!». Но язык у меня был точно парализован. Вдруг глаза мои закрылись, и я упал без чувств. Это было приблизительно в 1 ч. 30 м.

В 2 ч. 8 м. я на минуту пришёл в себя. Шар быстро спускался. У меня достало сил перерезать верёвку одного мешка с балластом, чтобы ослабить скорость спуска, и записать в книжечке следующие строки; привожу их дословно:

«Мы спускаемся; температура –8о; я бросаю балласт; давление – 315. Мы спускаемся. Сивель и Кроче всё ещё без чувств на дне корзины. Спускаемся очень быстро».

Несмотря на взятый с собой кислород, товарищи Тиссандье Сивель и Кроче-Спинелли погибли, так и не прийдя в сознание.

Трагическое известие о гибели воздухоплавателей распространилось далеко за пределы Франции.

Астроном и метеоролог Камиль Фламмарион (Camille Flammarion), совершавший полёты на аэростатах, после гибели Кроче-Спинелли и Сивеля написал:

«На основании этих прискорбных опытов можно заключить, что наибольшая высота, за которую человек не должен переходить, равняется 8000 м».

Но в конце XIX века Германскому обществу воздухоплавания удалось заинтересовать своими идеями военных, и в 1892 году по распоряжению кайзера Вильгельма II метеорологи впервые получили крупные ассигнования для организации исследовательских полётов.

В результате были установлены новые рекорды. 4 декабря 1894 года профессор Артур Берсон (Arthur Berson) на аэростате «Феникс» достиг высоты 9155 метров.

31 июля 1901 года Берсон и метеоролог Рейнхард Зюринг (Reinhard Süring) на аэростате «Пруссия» поднялись на 10 500 метров, приблизившись к нижней границе стратосферы.

Р. Зюринг так вспоминал о полёте 31 июля:

«Поднимаясь всё выше, мы не чувствовали особенного ухудшения своего состояния, если не считать того, что нас начала охватывать слабость. Слабость становилась всё ощутимее. На высоте приблизительно 10 000 метров мы, однако, сумели сделать ещё четыре серии наблюдений с паузами по шесть минут. Достигнув высоты 10 230 метров и тщательно провентилировав кислородом свои лёгкие, мы провели ещё одну серию наблюдений. Мы всё время, без перерыва, вдыхали кислород и, кроме того, были достаточно хорошо защищены от холода. Поэтому мы решили подняться ещё выше».

Но Берсон и Зюринг тоже не избежали потери сознания. Причина была в том, что, как и экипаж «Зенита», они получали кислород через трубки с мундштуками, что не исключало губительного на большой высоте дыхания через нос.

Чтобы устранить эту проблему, в начале XX века стали использоваться дыхательные маски. Они были лишены указанного недостатка, зато имели множество других, из-за чего даже с появлением масок трубки с мундштуками оставались на службе до 1930-х годов.

И хотя рекордный полёт «Пруссии» не был полностью успешным и жизнь воздухоплавателей в нём подверглась огромному риску, можно сказать, что в начале XX века человеком была освоена уже вся высота тропосферы.

Ключом к этому стало решение проблемы жизнеобеспечения. Дальнейший путь — полёты в стратосферу — требовал применения совершенно других, новых технологий, которые появились лишь в XIX веке благодаря развитию водолазного дела.