Составным элементом естественной атмосферы является также азот. В воздухе его содержится около 78 процентов; вводится он и в искусственную атмосферу герметичной кабины. Известны проекты, в которых предлагалось применять в атмосфере кабины корабля гелий в смеси с кислородом, то есть вместо азота в качестве инертного газа в атмосферу вводится гелий при нормальном или пониженном давлении. Гелий в семь раз легче азота, теплопроводность его в несколько раз больше, поэтому применение его в воздухе позволило бы облегчить вес космического корабля, уменьшить объем и вес теплообменных аппаратов и т. д. Однако вопрос замены азота гелием еще не до конца изучен.
Углекислого газа в атмосфере Земли сравнительно немного – 0,03 процента. Ученые установили, что углекислый газ, находящийся в крови, оказывает стимулирующее действие на кровообращение и дыхание. Он способствует расширению сосудов мозга и сердца, воздействует на обмен энергии. Но большие количества углекислоты вредны; повышение содержания ее до 3 процентов вызывает уже физиологическое напряжение организма – учащаются дыхание и пульс. Концентрация углекислоты в 7-12 процентов может оказаться гибельной. Достаточно экипажу пробыть в герметической кабине некоторое время, как содержание углекислого газа в ее атмосфере резко возрастает. Поэтому его необходимо непрерывно удалять.
Эксперименты показали, что человек выдыхает не только углекислый газ, но и небольшие количества окиси углерода, аммиака, ацетона, альдегидов и углеводородов. Все эти вещества, или, как их называют, вредные примеси, в условиях замкнутого пространства кабины могут накапливаться до концентрации, превышающей предельно допустимую.
В лабораториях проводили такие наблюдения. Несколько человек находились в помещении, где температура воздуха была повышена, постоянно создавался шум, действовали небольшие дозы радиации, но не было лишь одного – герметичности: в помещение все время поступал наружный воздух. И люди чувствовали себя нормально. В другом случае были созданы комфортабельные условия, но помещение герметизировали… И самочувствие тех же людей заметно ухудшалось, снижалась их работоспособность из-за накопления продуктов обмена.
Вот почему космические корабли оборудуются регенерационными установками, которые доставляют в атмосферу их кабин кислород и удаляют излишки углекислого газа и вредные примеси.
Одним из существенных моментов для жизни космонавтов в длительном полете является влажность воздуха кабины. Наиболее благоприятный диапазон относительной влажности, так называемая «зона комфорта», находится в пределах 40–60 процентов. Высокая влажность ухудшает теплоотдачу, что может вызвать перегрев организма. Сухой же. воздух вызывает неприятное ощущение сухости во рту и носоглотке, раздражает слизистые оболочки. Совершенно очевидно, что чем атмосфера герметичного помещения будет больше соответствовать обычной, земной, тем комфортабельнее будут условия для пребывания в ней человека.