Došel mi ve skafandru kyslík. A nic ...

Selhání kyslíku v kosmickém skafandru není jen napínavý děj, ale osobní drama v divadle jednoho herce.

V jednom ze sci-fi filmů o vesmíru se okouzlující Sandra Bullock při akrobatických manévrech s hasicím přístrojem tak zabrala do letu, že si ani nevšimla, jak jí došel kyslík. Diváci se zatajeným dechem sledovali, jak se z posledních sil dostala na vesmírnou stanici, strhla ze sebe helmu a udělala dlouho očekávaný doušek oživujícího kyslíku.

Pokud byste hledali ryze akademickou odpověď na otázku, co se s člověkem děje, když mu v kosmickém skafandru dojde kyslík, a jak vysoká je pravděpodobnost takové události, četli byste teď nudné vědecké články. Ale pokud jste zavítali na stránku mého blogu, znamená to, že v hloubi duše doufáte, že mi bude špatně ne na papíře, ale v praxi — dovolte mi tedy sundat si kravatu, zdá se, že tu začíná být trochu „přidýcháno“...

Ve skutečnosti šlo o rutinní práci na zkouškách životnosti skafandru pro výstup do volného prostoru „Orlan-MKS“, která neslibovala nic extrémního. Jak už to bývá, harmonogram se neustále posouval „doprava“, a abychom dohnali zpoždění, muselo se pracovat o víkendech. A právě během jednoho z nich došlo k tomuto nepříjemnému, ale z vědeckého hlediska velmi zajímavému incidentu.

V letectví nebo kosmonautice jedna chyba sama o sobě nikdy nevede ke katastrofě, ale jakmile se jich několik navrství na sebe, spustí se efekt domina. Všechno to začalo náladou. Ten den projížděl městem můj starý přítel a domluvili jsme se, že se staví do práce, a jakmile skončím, strávíme pár hodin v baru nad sklenicí dobrého českého piva. Je třeba vysvětlovat, že každá minuta strávená ve skafandru znamenala sedm minut v baru? Dalším důležitým detailem byla téměř roční pauza v mé praxi po předchozí práci s kosmickými skafandry kvůli velkému vytížení v letectví, takže pozornost k detailům, na které by se dalo poukázat, přirozeně otupěla. Při přípravě jsem jako obvykle zkontroloval všechny systémy, přepnul hlavní a záložní ventilátor a když jsem uslyšel hluk obou motorů a chvění vzduchu „někde tam“, nahlásil jsem „normu“, jen abych to měl co nejdříve za sebou.

Jelikož se práce týkala mechanických otázek pláště a kloubů a vyžadovala úpravy a kontroly ze strany inženýrů, neprobíhala ve vakuu, ale v pozemním režimu, takže se místo kyslíku používal obyčejný vzduch. Z hlediska bezpečnosti se ve ventilačním režimu systému podpory života — kdy do skafandru neustále proudí čerstvý vzduch zaručující stálý přísun kyslíku a hned se vyfukuje ventilem do vnějšího prostředí, čímž se eliminuje hromadění oxidu uhličitého uvnitř skafandru — jakákoli rizika považovala za něco neuvěřitelného. Jak jsme se jen mýlili...

Práce od samého začátku nešla od ruky a šla dost ztuha. Abyste rozuměli, práce ve skafandru pro výstup do volného prostoru je těžká dřina, při níž je jakýkoli pohyb skafandru o hmotnosti několika desítek kilogramů doprovázen úsilím potřebným k překonání třecí síly kloubů a ložisek. To se v podmínkách zemské gravitace mění ve vážnou fyzickou zátěž, během níž lze za několik hodin ztratit až několik kilogramů vlastní váhy. Tentokrát šly pohyby, které jinak šly s relativní lehkostí, neobvykle ztěžka. Únava přicházela mnohem rychleji a bylo potřeba více času na odpočinek, aby se snížil zrychlený tep a nastupující dušnost.

Svoji slabost jsem si v duchu vysvětloval nevyspáním, sobotní prací, ztrátou praxe během roční pauzy, „magnetickými bouřemi“ a dokonce úplně nevědeckým „vstáváním levou nohou“, ale jak jsem se cítil, mluvilo samo za sebe. Asi po 20 minutách se mé nepřístojně rychle bušící srdce už snažilo vyskočit z hrudi a dušnost svou intenzitou odpovídala pořádnému běhu na několik kilometrů, a nehodlala přestat, ani když jsem si uvnitř skafandru sedal na rozevřené nohavice jako na improvizovanou stoličku, abych si trochu odpočinul (předpokládám, že o takovém životě pod obalem skafandru, skrytém vnějším očím, jste neměli ani tušení).

Kosmický skafandr nemá kapotu jako auto, a tak je někdy potřeba „zvednout sukni“ — přesněji řečeno rozepnout vnější vrstvu ochranného kombinézy, která kryje hlavní plášť před náhodným poškozením. A právě v takovém rozšmajdaném „nepředpisovém“ stavu mě přistihli paparazzi (fotografie z autorovy soukromé sbírky).

První varovný signál zazněl v podobě nepříjemného pocitu pod žebry a palčivé touhy napít se silného sladkého čaje. O to jsem se s vtipem protknutým vnitřním znepokojením podělil s vedoucím lékařem a navrhl práci přerušit a ze skafandru vystoupit. To vyvolalo údiv a přesvědčování, abych úkol dokončil, protože postupy spojené s ukončením práce ve skafandru a jejím opětovným zahájením by zabraly více času než zbývající část práce. Zatnul jsem tedy zuby a souhlasil, že načatou práci dokončím.

Jak už asi tušíte, dokončit práci mi nebylo souzeno. Po chvíli trápení, kdy jsem zcela kašlal na kvalitu a efektivitu práce jako nováček v armádě na cvičišti, od kterého první den mobilizace požadovali uběhnout 20 kilometrů v plynové masce s plnou polní, na co zjevně není připraven, jsem ucítil „známé“ zvonění v uších, které nevěstilo nic dobrého. Poté, co mi po zádech přejel ledový pot a husí kůže, bylo definitivně jasné, že je čas práci ukončit a jít na pivo. Moje zkušenosti mi napovídaly, že na zjišťování příčin v rozhovorech se „Zemí“ už nezbývá čas a s posledními sekundami je třeba naložit co nejrozumněji. Bez jakéhokoli vysvětlování jsem otočil regulátor do polohy snížení tlaku.

Tomu, co se stalo pak, se můj údiv nekladl meze. Místo očekávané úlevy nebo alespoň stabilizace stavu na stejné úrovni, jak se mi to už stávalo ve velkých výškách při vzniku hypoxie, jsem v okamžiku jako by ztratil půdu pod nohama a propadl se do propasti. Při pohledu na ručičku tlakoměru na bílém ciferníku, která se řítila k nule a přeskakovala mezilehlá čísla, jsem měl pocit, že ukazuje úroveň mého zraku, zmršťujícího se do malého světlého bodu v podobě ciferníku před očima, který rychle ztmavl a zcela zmizel.

Ještě jsem se držel na pokraji vědomí a hlásil svůj stav, ale upřímně jsem nechápal příčinu tak prudkého zhoršení a jako pravý fyziolog jsem s velkým zájmem sledoval, co se se mnou bude dít dál. Poté, co se vyrovnal tlak uvnitř a vně, dvířka na zádech rychle otevřeli a ze všeho nejdříve vytáhli mou hlavu na čerstvý vzduch. Před očima se mi objevilo tmavě purpurové projasnění s černou skvrnou uprostřed. Mnohokrát jsem slyšel o černém tunelu s bílou skvrnou, o kterém lidé tak rádi vyprávějí, ale přesně jsem věděl, že je to jen reflektor na stropě, a ne brána rozevřeného pekla — i když pro jistotu jsem se rozhodl ujistit se a přeptal se, zda je ta černá skvrna opravdu hlava lékaře, a ne čert.

„Ano, Serjožo, to jsem já, všechno je v pořádku,“ odpověděl vedoucí lékař, načež jsem se ani si nevšiml jak — a k překvapení lékaře — ocitl v říši Morfea.

Byl to nekontrolovatelný výpadek vědomí, který v čemsi připomínal narkózu během operace, a pak následoval klasický sen, jako přes kopírák popisovaný všemi zkušebními techniky, kteří během testů ztratili vědomí. Velmi hluboký, úzkostný, ale s živými obrazy, který prudce přerušil pronikavý křik: „Sašo, máme ztrátu vědomí!“

„Abonent je znovu v síti,“ pokusil jsem se co nejživěji zavtipkovat s pletoucím se jazykem.

„Jak se cítíš?“

„Přicházím k sobě, ale zatím ještě nic nevidím.“

„Nehýbej se, odpočiň si, tak za pět až deset minut tě vytáhneme.“

Stejně se nedalo nic dělat. Problém je v tom, že u amerického skafandru EMU je horní část v podobě kovové košile a spodní část tvoří kalhoty, které se v pase spojují pomocí kovového kruhového zámku. V případě potřeby nepředstavuje svléknutí obou částí z postiženého žádný problém. Ruská kosmonautika má jinou filozofii — skafandr Orlan představuje monolit se vstupem přes poklop na zádech, jehož dvířka jsou zároveň batohem s umístěným systémem podpory života. Proto několik minut na mé přivedení k sobě nebylo péčí ani tak o mě, jako spíše o mé kolegy. Vyprostit v pozemních podmínkách ze skafandru Orlan člověka v bezvědomí přes zadní poklop je totiž vůbec ne jednoduchý úkol, a to i přes to, že kostým má vodní chlazení a speciální úvazek jako horolezci, za který lze tělo vytáhnout pomocí jeřábu nebo navijáku. A pokud se zeptáte na můj soukromý názor, pak mi promiňte ten černý humor — když už není koho vytahovat, je nejjednodušší pohřbít ho rovnou ve skafandru, čímž se ušetří peníze za rakev a nervy při vytahování těla. Skafandru je samozřejmě trochu škoda, ale vzhledem k tomu, že mnozí zkušební technici jsou v hloubi duše pověrčiví a sotva by v něm po tom chtěl ještě někdo pracovat...

Rychle jsem přišel k sobě, během několika minut jsem čile vyskočil ze skafandru a vulgarismy vysvětloval lékaři, kde přesně udělal chybu, když přehlédl varovný signál v podobě neadekvátní touhy napít se „silného sladkého čaje“ jako příznaku prudkého narušení vegetativního nervového systému. Mé výpady však vystřídala vzájemná hrůza — dva vedoucí fyziologové nechápali, co se stalo, a nedokázali přesně stanovit diagnózu: byla to hypoxie, hyperkapnie, pokles nebo zvýšení krevního tlaku, nebo něco jiného? Inženýři prohlížející skafandr a systém podpory života přitom vytrvale dělali, že technickou příčinu nechápou. Přítomný důstojník vojenského zastoupení se jako malý kluk pokoušel neoficiálně vyptávat, co se stalo, ale jako odpověď dostával od inženýrů jen mlčky pokrčení ramen a od fyziologů bezradné rozpažení rukou.

Vyšetřování vedli znalci...

Místo dušného baru jsme s přítelem strávili čas procházkou po lese, kde jsem se nemohl nabažit čerstvého vzduchu. Večer mi zavolal zástupce hlavního konstruktéra, zeptal se, jak se cítím, a požádal mě, abych mu řekl svou verzi toho, co se stalo. Když si vyslechl mé formální hlášení z pozice zkušebního technika, položil hlavní otázku celého telefonátu: co si o tom myslím jako fyziolog?

Po incidentu si mě půl dne nikdo nevšímal, abych se dal dohromady, a neměl jsem žádné objektivní informace o technickém stavu skafandru. Pojďme ale přemýšlet společně — i když třeba kosmickým skafandrům a letecké fyziologii vůbec nerozumíte, nebo vám třeští hlava bolestí, jako tenkrát mně. I tak je to velmi zajímavý intelektuální kvíz.

Jak vyřešit záhadu a jakých vodítek se chytit?

Pokud je atmosférický tlak 760 mm Hg, pak v pozemních podmínkách při přetlaku +0,4 atmosféry činil absolutní tlak ve skafandru 1064 mm Hg — tedy ve skafandru bylo fakticky o 40 % více kyslíku, než člověk potřebuje. Je to snad špatně? Hlavní věc, která mě překvapila, bylo prudké zhoršení stavu při snížení tlaku, a od této stopy jsem také začal. Kdyby se to stalo během přechodu přetlakovou komorou ve volném vesmíru se stoupáním do výšky, okamžitě bych dal rozkaz přerušit práci kvůli poruše kyslíkového systému. Jenže v tomto případě jsem měl přejít z oblasti s velkým množstvím kyslíku do oblasti, kde je kyslíku prostě norma a nic se nemůže stát. Jenže ono to vypadalo, jako bych stoupal do velké výšky, a nebylo jasné, kam zmizelo nejen těch dodatečných 40 %, které tam byly při tlaku 1064 mm Hg, ale ještě i 50 % z normy v zemské atmosféře (760 mm Hg), po nichž začínají příznaky hypoxie. Pěkná hádanka, co? Ze 140 % kyslíku někam zmizelo 90 %, a to vše za situace, kdy kompresor plynule dodával do skafandru 60–80 litrů čistého vzduchu za minutu.

Jediným vysvětlením bylo, že vzduch proudící do skafandru se vzduchovodem nedostával k deflektorům na přilbě, ale hned se vyfukoval přes ventil do vnějšího prostředí na úrovni pasu, kde se nachází přípojka hadice a regulátor tlaku. To vysvětlovalo všechno: únava byla důsledkem nedostatku kyslíku, a nikoli lidským faktorem. Zpočátku byly bušení srdce a dušnost vyvolány nedostatkem kyslíku, ale jak se v oblasti přilby hromadil oxid uhličitý, ještě více se zesílily — tentokrát už působením oxidu uhličitého. Tyto příznaky jsem si však nadále mylně vykládal jako fyzickou únavu při práci a ani mě nenapadlo, že se jednoduše dusím. V důsledku toho nastala situace, kdy jsem za přetlaku spotřeboval obrovskou zásobu dostupného kyslíku a začal pociťovat příznaky hypoxie, jež se po poklesu tlaku ještě více prohloubily, protože čerstvý vzduch se k mému obličeji stejně nedostával — dokud neotevřeli dvířka poklopu a nevytáhli mou hlavu ven.

Pokud jde o ztrátu vědomí po „záchraně“, šlo o klasický kyslíkový paradox popsaný v každé učebnici leteckého lékařství, ke kterému dochází, když po hluboké hypoxii při náhlém přísunu kyslíku nastane krátkodobé bezvědomí.

Hodit to celé na „lidský faktor“ nebo tvrdit, že jsem se ukázal jako slaboch, už po těchto argumentech nebylo možné, což jsem také hlásil zástupci hlavního konstruktéra a navrhl hledat příčinu ve vzduchovodu.

„Sergeji, to už vím,“ komentoval můj výklad důvěrným tónem šéf. „Už jsem z inženýrů vyrazil duši. Opravdu tam našli problém spojený se zablokováním vzduchovodu do přilby skafandru.“

Nejvíc mě mrzelo, že jsem se už předtím účastnil testů s přerušením dodávky kyslíku do skafandru a tím vším jsem si pod kontrolou prošel. V tomto konkrétním případě jsem ale nedokázal rozpoznat neplánovaně vzniklé, zamaskované příznaky hypoxie — přičemž její nebezpečí spočívá právě v tom, že ji piloti v nouzových situacích nedokážou rozeznat.

Vím, že puntičkářští čtenáři si teď řeknou — počkejte, počkejte, tady šlo o poruchu, ale co se stane, když v otevřeném vesmíru dojde zásoba kyslíku? Abych předešel výčitkám, že název článku neodpovídá jeho obsahu, řeknu vám krátce i o tom — odkud vůbec berete jistotu, že dojde?

Jednou jsem ve své praxi zažil i takový případ, i když tenkrát jsem při testech ve vákuu seděl za pultem fyziologa. Po více než deseti hodinách autonomního provozu (což se mimochodem stalo absolutním světovým rekordem v délce autonomní práce) začal u jednoho ze zkušebních techniků přicházet výstražný signál o nízké zásobě kyslíku v láhvi. Litry mizely před očima 3-2-1, ale po „nule“ vedoucí zkoušek, zakloněný v křesle s rukama za hlavou, oznámil automatický přechod na záložní láhev a lhostejně požádal o potvrzení, že údaje z obrazovky palubního počítače skafandru to potvrzují, přičemž spustil odpočet pro druhé kolo.

V moderních skafandrech jsou všechny systémy včetně kyslíkového zdvojené, přičemž jedna láhev stačí minimálně na desetihodinový výstup do volného vesmíru. Dělali byste si starosti, kdybyste měli plnou nádrž benzínu, která běžně vystačí na 550 km, a přitom byste potřebovali ujet jen 450? A zůstaly by ve vás nějaké obavy, kdybyste měli kromě hlavní nádrže ještě druhou na dalších 450 km cesty? Hlavní riziko moderních skafandrů spočívá spíše v pravděpodobnosti poruchy kyslíkového systému nebo ztráty tlaku než v tom, že by během standardního výstupu do otevřeného vesmíru došly zásoby kyslíku.

Co se týče naší okouzlující Sandry Bullock, musím říct, že je to skvělá herečka, která tuto scénu zahrála na výbornou. Jak se říká — věřím jí! Přibližně tak to asi opravdu bylo.