Главные же сюрпризы преподнесла невесомость. Если первые кратковременные полеты космонавтов, несмотря на единичные случаи индивидуальной «непереносимости», внушали оптимизм, то после полета «Союза-9», состоявшегося в июне 1970 года и продолжавшегося 18 суток, выяснилось, что она способна убить.
Из космоса тогда вернулись Андриян Николаев и Виталий Севастьянов. Вот что об этом рассказывает сам Севастьянов: «Когда приземлились, нам было очень тяжело. Встретила нас поисковая группа быстро. Андрияна вытащили на руках, а я вылез сам и сел на обрез люка, но спуститься не могу. Еле дотерпел, пока и меня сняли. Андриян сидит и утирает лицо землей, а по пыльным щекам стекают слезы. Встать мы не могли. На носилках нас занесли в вертолет. Андрияна положили на лавку, а меня на пол около керосинового бака. Летим. И вдруг врачи к Андрияну кинулись и что-то суетятся. Я на четвереньках подполз, посмотрел – а он без сознания. Еле откачали… Так нас на носилках из вертолета и вынесли…»
Обследование показало, что космонавты находились в тяжелейшем состоянии: сердце по площади уменьшилось на 12 %, а по объему – на 20 %, периметр бедра уменьшился на 7,5 сантиметров, периметр голени – на 3,5 сантиметра. Космонавты испытывали мышечные боли, к вечеру у них поднялась высокая температура и участился пульс.
На следующий день экипаж «Союза-9» самолетом был доставлен из Караганды на аэродром Чкаловский, а оттуда в профилакторий Звездного городка под неусыпное наблюдение лучших врачей страны. Период острой реадаптации у космонавтов продолжался более двух суток. Более шести суток они не могли встать и самостоятельно ходить, но благодаря усилиям врачей постепенно восстановили свое здоровье.
Дальнейшие исследования влияния невесомости на человеческий организм выявили ее коварство. Длительное нахождение в ней вызывает серьезные изменения в организме, приводящие к снижению двигательной активности, потере мышечной массы, вымыванию кальция из костей, уменьшению объема крови, снижению работоспособности и иммунитета к инфекционным заболеваниям. Тело человека вытягивается, увеличивается его рост (в среднем на три сантиметра), но при этом становится дряблым и чрезвычайно уязвимым при травмах. Сами травмы заживают медленнее. В невесомости развиваются анемия (малокровие), учащенное сердцебиение, сопровождающееся аритмией. Из-за перетока крови от ног к голове ухудшается работа мозга, что может спровоцировать психические расстройства.
В ходе многолетних наблюдений и экспериментов был разработан целый комплекс профилактических средств (бегущая дорожка, велоэргометр, эспандеры, нагрузочный костюм «Пингвин», пневмовакуумный костюм «Чибис», минеральные пищевые добавки и другие средства), которыми стали оснащать все орбитальные станции. Предложенные мероприятия оказались эффективными: хотя длительность полетов экипажей впоследствии регулярно увеличивалась, космонавты по возвращении на Землю чувствовали себя вполне нормально. Ярким примером тому служит рекордный полет врача-космонавта Валерия Полякова – без ощутимых последствий для здоровья он прожил в космосе 437 суток, на практике доказав, что полет человека к другим планетам возможен и не причинит ему существенного ущерба.