Для обеспечения нормального кислородного обмена считается необходимым, чтобы парциальное давление кислорода в альвеолах было не менее 95 – 110 мм ртутного столба.

В связи с тем, что в легких 47 мм падает на парциальное давление паров воды при нормальном давлении атмосферы, во вдыхаемом воздухе парциальное давление кислорода должно быть не менее 140 – 160 мм, а при дыхании чистым кислородом общее давление должно быть не менее 190 – 200 мм ртутного столба. Именно такое давление кислородной атмосферы поддерживается в скафандрах и на борту американских кораблей. Кстати, слишком большое давление в кислородной среде тоже недопустимо, так как возможно отравление кислородом.

В обычной нормальной атмосфере большую часть объема составляет азот. Он насыщает кровь, ткани человека. Когда человек из нормальной земной атмосферы быстро переходит в атмосферу с пониженным давлением, в крови и тканях начинается выделение азота в виде пузырьков. Эти пузырьки могут закупоривать мелкие кровеносные сосуды, сдавливать нервные окончания. Человек начинает ощущать боль в мышцах и суставах, кожный зуд, а в тяжелых случаях при закупорке мозговых сосудов возможны явления частичного паралича. Это называется декомпрессионными расстройствами.

Как показали исследования, здесь многое зависит от быстроты перепада давления, а также имеют значение индивидуальные особенности человека, физическая нагрузка и возраст. При усиленной работе или в пожилом возрасте декомпрессионные расстройства в организме проходят в более тяжелой форме.

Во избежание декомпрессионных расстройств медицина разработала определенные методы перехода человека из нормальной атмосферы в атмосферу чистого кислорода с низким давлением. Суть этих методов состоит в том, чтобы удалить, «вымыть» растворенный в крови и тканях азот. Процесс этот называется десатурацией. Для этого человеку необходимо в течение нескольких часов дышать чистым кислородом при нормальном давлении. Можно также очень медленно, постепенно снижать общее давление.

Выходит, без проведения десатурации не обойтись. Так поначалу и Решили: необходим специальный стыковочный отсек, в котором Должна проводиться десатурация при переходах из «Союза» в «Аполлон». И тут руководители нашей пятой рабочей группы задумались. И было отчего: каждый переход займет несколько часов. Значит, за время совместного полета больше двух раз космонавтам и астронавтам не удастся перейти из корабля в корабль. Кроме того, нужны специальные средства для проведения десатурации. А случись что, тогда или возвращайся в свой корабль через открытый космос или возвращай на Землю смешанные экипажи. А это вызывает новые проблемы, например унификацию скафандров и т. д.

Конечно же мы и наши коллеги из Хьюстона, возглавляемые Р. Смайли, понимали, что директора проекта профессор К. Д. Бушуев и доктор Г. Ланни ждут от нас не таких предложений. Снова и снова обсуждались малейшие возможности упростить процедуру переходов экипажей при минимальных переделках кораблей. И постепенно стало вырисовываться решение поставленной задачи.

Стало ясно, что при любых вариантах введение специального переходного шлюза – стыковочного отсека – абсолютно необходимо. В нем можно менять атмосферу, то делая ее такой, как в «Союзе», то как в «Аполлоне», в зависимости от направления перехода. Но нужно было еще избавиться от, казалось бы, неизбежной десатурации.

А что, если понизить общее давление воздуха в «Союзе», уменьшив содержание азота?

После тщательного анализа было высказано предложение снизить рабочее давление в «Союзе» до 520+30 мм ртутного столба при парциальном давлении кислорода 180 ± 30 мм при условии, что объемное содержание кислорода не превысит 40 процентов. Мы выразили надежду, что через сутки пребывания космонавтов в такой атмосфере им можно разрешить переход в «Аполлон» без десатурации. Казалось, нужное решение найдено. Однако было одно «но»...

СХЕМЫ ПЕРЕХОДОВ ЭКИПАЖЕЙ ИЗ КОРАБЛЯ В КОРАБЛЬ. Условные обозначения, принятые в совместной документации для описания действий при переходах. А1, A2, A3 – астронавты С1, C2 – космонавты P – общее давление PO2 – парциальное давление кислорода КМ – командный модуль СМ – стыковочный модуль Т2 – тоннель 2 ОМ – орбитальный модуль СА – спускаемый аппарат Состояние кораблей на момент стыковки. Экипажи находятся в своих кораблях. Проверка герметичности тоннеля 2 перед сменой атмосферы в СМ. Космонавты переходят в ОМ, проверяют герметичность ОМ и стыка. Астронавты, сняв люк и уложив в КМ, переходят в СМ. Экипаж «Союза» наддувает тоннель 2 до 250 мм рт. ст. и проводит предварительную проверку герметичности тоннеля 2.

Окончательный наддув тоннеля 2 и СМ перед переходом астронавтов из СМ в «Союз». Астронавты наддувают СМ до Р = 490 мм рт. ст. при РО2 = 215 – 225 мм рт. ст. Космонавты наддувают тоннель 2 до давления в «Союзе» и производят окончательную проверку герметичности тоннеля 2. По завершении операции астронавты выравнивают давление между СМ и тоннелем 2. Переход астронавтов в ОМ, совместная деятельность. Астронавты открывают люк 3, космонавты – люк 4. Два астронавта переходят в «Союз». Осуществляется совместная деятельность астронавтов и космонавтов в «Союзе». Возвращение астронавтов в СМ перед открытием люка 2 для перехода в КМ. Астронавты возвращаются в СМ, люки 3 и 4 закрываются, давление в тоннеле 2 сбрасывается до 260 мм рт. ст. Проверяется герметичность люков 3 и 4, затем астронавты продувают СМ кислородом и снижают давление в СМ до 290 мм рт. ст. После выравнивания давления между КМ и СМ астронавты открывают люк 2 для возвращения в КМ.

Было известно, что безболезненный переход на дыхание чистым кислородом с давлением 190 – 250 мм ртутного столба можно обеспечить из азотно-кислородной атмосферы с давлением 400 – 430 мм при парциальном давлении кислорода 160 – 190 мм. А такое снижение давления потребует полной переделки «Союза».