кресел для астронавтов НАСА вынуждено тратить миллионы долларов и рабочих часов. И в целом чем лучше с точки зрения регулируемости сделано кресло, тем оно тяжелее.
Еще одним фактором «минус» при сравнении астронавтов с гонщиками является то, что к костюму первых присоединяются части вакуумных отсасывающих устройств[35] – всевозможные трубки, насадки, крепления и переключатели. Поэтому необходимо убедиться, что твердые части костюма не повредят мягкие. Для этого мистера F облачат в заменитель скафандра: на него наденут специальные кольца вокруг шеи, плечевых суставов и бедер. Благодаря этим кольцам тело сможет двигаться так же, как оно могло бы делать это в настоящем скафандре. (Завтрашний труп, который пока оттаивает[36], будет одет в жилет со специальными «пупочками» – трубками и зажимами, обеспечивающими жизнедеятельность астронавта.) Один из самых важных вопросов на сегодня – это сможет ли допускаемая подвижность руки стать причиной ее перелома[37] в случае бокового удара.
Гоумерт объясняет мне, как работают суставные кольца и почему они не позволяют астронавту поднять руку. Оказывается, герметичный скафандр – это просто огромный шар в форме тела человека, больше похожий на небольшой надутый сосуд, нежели на часть одежды. И, когда он надет и наполнен воздухом, согнуть его почти невозможно, вот для этого и придумали кольцевые перемычки в местах суставов человека. Заменитель скафандра, который будет надет на мистера F, состоит из металлических колец, закрепленных на плечевом суставе. Эти кольца позволяют двигать руками вперед-назад, но по кругу их повернуть не получится – точно как у старинной куклы. Это мое сравнение, не Гоумерта. Еще до нашего с ним разговора я провела аналогию между тем, как НАСА разрабатывает и подбирает детали для своих скафандров с учетом размера и индивидуальных особенностей астронавтов, и принципом «смешивания и подгонки» при выборе купальника, когда верх и низ могут быть разных размеров и моделей.
Джон Боулт, конечно, не пример того самого 99-го процентиля, но мужчина он довольно крупный. Когда он сел за руль моей маленькой машинки, которую я взяла напрокат, клянусь, ему пришлось скрючиться, чтобы поместиться в нее. По дороге он умудрялся еще что-то читать и не переставая следил за счетом игры в бейсбол своего старшего сына.
Мне уже начинало казаться, что, даже если вдруг машина съедет с дороги и перевернется пару раз, Боулт спокойно выберется из груды обломков и так же сосредоточенно продолжит вести счет.
Боулт только что прибыл из Университета штата Огайо, где он заведует исследовательской лабораторией биомеханических повреждений. Он приехал, чтобы проверить, как работают его студенты, и, если необходимо, помочь завершить все приготовления вовремя. На нем медицинская форма и бейсболка козырьком назад. Боулт помогает одеть мистера F, просовывая первым делом руки в скрутившиеся рукава рубашки. Говорит, это похоже на то, как ему приходится одевать своего пятилетнего ребенка.
Сейчас самое сложное – это поместить мистера F в разгоночную установку. Чтобы легче понять, на что это похоже, представьте себе, что вам нужно усадить пьяного до беспамятства друга в такси. Два студента берут мистера F за бедра, а Боулт держит его руки сзади. F падает на спину, в то время как его связанные ноги поднимаются вверх – теперь он похож на человека, из-под которого резко выдернули стул.
Поршень толкнет мистера F справа; удар должен пройти по фронтальной оси. «Аварии, проходящие по фронтальной оси столкновения, очень опасны, потому что. – Гоумерт на секунду замолкает. – Мне не следовало говорить «аварии». НАСА предпочитает говорить в таких ситуациях об «импульсе приземления», а в серии НАСКАР неравнодушны к термину «контакт». «НАСА должно бы поднатаскать своих парней, – заметил как-то Боулт. – А то задаешь им вопрос, а они молчат, продумывают ответ». Да, Боулт совсем на них не похож, а его выражения могли бы смело издаваться в сборнике афоризмов.
Что такого смертельного в боковом импульсе? Возможность получения диффузной аксональной травмы. Если ничем не защищенная голова будет болтаться из стороны в сторону, мозг начнет ударяться о лобовую и затылочную кости. А ведь это очень хрупкий орган, который легко может сжиматься и растягиваться. В случае бокового удара, в отличие от лобового, мозг будет растягиваться за счет аксонов (длинных концов нервных клеток), которые связывают полушария мозга. Аксоны набухают, и если отек окажется слишком сильным, человек может впасть в кому и умереть.
Нечто подобное происходит и с сердцем. Когда сердце переполнено кровью, оно может весить до 340 граммов. В случае бокового удара (опять же в отличие от фронтального) у сердца есть больше возможности для «размаха» вперед-назад, вися на аорте[38]. Если в какой-то момент аорта сильно растянется, а сердце окажется переполненным кровью, они могут просто оторваться друг от друга. Гоумерт называет это «разрывом аорты». При фронтальном ударе вероятность такого исхода гораздо меньше. А все потому, что грудная клетка в спинно-брюшном направлении приплюснута и сердце не может раскачиваться вперед-назад так сильно, как из стороны в сторону. Опасно в этом случае и воздействие по продольной оси (как в примере с вертолетом), ведь сердце будет тянуть главным образом вниз, и аорта опять же может не выдержать.
Мистер F наконец-то готов! Мы поднимаемся наверх, чтобы наблюдать за происходящим из аппаратной. Свет зажигается под театральное «фамф». Сам удар даже немного меня разочаровывает. Поскольку толчок создается струей воздуха[39], все проходит на удивление тихо. И быстро. Слишком быстро, чтобы уловить все невооруженным глазом. К счастью, запись обычно проводится в ультрабыстром режиме, так что затем все можно рассмотреть в деталях.
Мы все тянемся к экрану. Рука мистера F загибается вверх под валиком у плеча, в месте, где удалили валик, поддерживающий ребра. На руке откуда-то появилось дополнительное кольцо, и она сгибается в месте, где сгибаться вообще не должна. «Да, нехорошо», – говорит кто-то. Проблема эта повторяется еще не раз. Как говорит Гоумерт, «пустоты в кресле сами заполняются частями человеческого тела». (Хотя рука, как оказалось, все же сломана не была.)
В момент столкновения максимальное ускорение F составляло от 12 до 15 д. Гоумерт поясняет мне, что количество повреждений, получаемых в результате аварии, зависит не только от силы столкновения, но и от того, как скоро произойдет полная остановка транспортного средства. Если автомобиль остановится практически мгновенно, как, скажем, при столкновении со стеной, водитель на долю секунды может испытать стократную перегрузку. Но если у машины будет сминаемый капот (что сегодня не такая уж и редкость), вся эта энергия распределится более равномерно и в ключевой момент не превысит 10 g – ускорения, при котором выжить очень даже реально.
Чем длиннее путь торможения автомобиля, тем лучше. За одним маленьким исключением. Но, чтобы понять его, нужно увидеть, что случается с телом в момент аварии. Различные ткани нашего организма, в зависимости от своей жесткости, получают ускорение разной величины. Кость всегда движется быстрее мышц; если удар будет боковой, кость черепа двинется вперед по траектории движения, оставляя позади мягкие ткани щек и носа. Это легко можно увидеть на замедленной пленке записи боксерского матча[40], когда один из боксеров получает боковой удар по голове. При фронтальном ударе первым двинется скелет. Он будет перемещаться вперед до тех пор, пока что-нибудь его не остановит, будь то ремень безопасности или руль автомобиля, а затем его отдернет назад. Буквально через долю секунды после скелета свое движение начинают сердце и другие внутренние органы. В результате этой разницы в доли секунды сердце натыкается на кости грудной клетки, которые уже движутся обратно. То же случается и с другими органами. Все происходит в течение каких-то миллисекунд, так быстро, что здесь даже не совсем уместно говорить о движении вперед или назад, это не
Опасность состоит в том, что один или несколько органов могут начать вибрировать с собственной частотой, а это в свою очередь усилит амплитуду колебаний всего организма. Когда Элла Фитцджеральд берет ноту, которая по частоте совпадает с резонансной частотой бокала, тот начинает вибрировать сильнее и сильнее. А если звук будет достаточно сильным и большой длительности, стакан просто лопнет. Нечто подобное может произойти и с нашими внутренними органами во время аварии, когда в результате сильной вибрации они просто оторвутся от положенного им места. Или и того хуже. «По сути, – говорит Гоумерт после очередной попытки выбрать подходящее выражение, – вас может сотрясти до смерти».
Вам, наверное, интересно, может ли тот самый оперный певец заставить взорваться, как стакан, и вашу печень. Нет, не может. Стекло обладает очень высокой резонансной частотой, вплоть до слышимой человеком. Частота же колебаний наших частей тела гораздо ниже диапазона человеческого слуха и относится к инфразвукам. С другой стороны, запуск ракеты также сопровождается инфразвуком, поэтому
