книги из ГПНТБ / Советский человек в космосе спец. вып

и физических приборов и тем самым в какой-то мере ско­ вывает возможности творческого гения человека.

Новым, поистине революционным шагом в изучении необъятных просторов Вселенной явилось создание лета­ тельных аппаратов, способных поднять научные прибо­ ры в верхние слои и даже за пределы атмосферы Земли.

Двигаясь по различным орбитам в околоземном и солнечном пространстве, искусственные небесные тела — автоматические научные станции—уже несколько лет под­ ряд передают на Землю научную информацию о свой­ ствах и составе космической радиации, плотности мете­ орного вещества, электрически заряженных частицах, ин­ тенсивности магнитного поля и многие другие физические характеристики, знание которых совершенно необходимо для научного обоснования безопасного полета человека

Как известно, в начале пятидесятых годов почти одновременно у нас в стране и за рубежом ученые полу­ чили возможность осуществлять свои опыты с животны­ ми при полете ракет в верхние слои атмосферы. Начался первый этап подготовки полета человека в космос.

Хотя в лабораторных условиях с помощью специаль­ ных установок можно искусственно воспроизвести раз­ личные факторы космического полета, например ускоре­ ния, вибрации, шум, пониженное барометрическое давле­ ние (разрежение воздуха), высокие и низкие температу­ ры и т. д., однако очень трудно обеспечить одновремен­ ное, комплексное действие этих факторов, а некоторые— как, например, .длительное состояние невесомости, раз­ личные виды радиации — не могут быть созданы в лабо­ раторных условиях.

По этой причине наземные опыты рассматривались как очень важные, но вспомогательные исследования, ко­ торые позволили лишь приблизиться к изучению явле­

ний, возникающих в живых организмах во время полета на ракетных аппаратах.

В то же время биологические опыты на ракетах ста­ ли основным экспериментальным направление^ косми­ ческой биологии. Использование различных ракетных си­ стем все большей грузоподъемности и высоты полета позволило постепенно приближаться к запуску искусст­ венных спутников Земли, космических кораблей и, таким образом, воспроизвести и исследовать условия, анало­ гичные космическому полету.

Таким образом, были обеспечены необходимые техни­ ческие возможности для проведения исследований, кото­ рые дали затем ответ на основные вопросы космической биологии: каково действие отдельных и всего комплекса факторов космического полета на живые организмы, имеется ли опасность их повреждающего действия и ка­ кие меры необходимо принимать, чтобы надежно защи­ тить живые организмы от гибели во время полета для возвращения на Землю.

При проведении биологических опытов на ракетах в Советском Союзе был получен обширный материал, ко­ торый дал возможность подойти к выяснению некоторых весьма существенных вопросов, необходимых для подго­ товки космического полета человека. В многочислен­ ных экспериментах на ракетных аппаратах животные поднимались на высоту в несколько сот километров, пос­ ле чего благополучно возвращались на Землю.

Было установлено, что условия, необходимые для жизни животных в течение трех-пяти часов, могут быть созданы при помощи герметических кабин регенерацион­ ного типа. Наряду с общей проблемой обеспечения усло­ вий нормальной жизнедеятельности организма при поле­ тах в верхние слои атмосферы в этой серии исследова­ ний были решены и некоторые вопросы обеспечения бе­ зопасности в особых ситуациях полета. Были созданы и

52

проверены средства сохранения жизни при разгермети­ зации кабин на больших высотах, методы спасения в слу­ чае возникновения аварии.

Вэтих целях нашли успешное применение высотные скафандры и катапультные устройства, обеспечивающие спасение при весьма большой скорости н высоте полета.

Впервых же исследованиях были получены важные материалы о состоянии основных физиологических функ­ ций животных в условиях на ракетных летательных ап­ паратах. Эти исследования показали, что кратковремен­

ное действие невесомости (3—10 мин.) не вызывает су­ щественных изменений функций сердечно-сосудистой н дыхательной систем животных. В то же время наиболее выраженные изменения этих функций возникают в пе­ риод действия ускорений при активном движении раке­ ты и ее торможения в плотных слоях атмосферы во вре­ мя спуска ракеты. Эти изменения проявлялись в повы­ шении величины кровяного давления, увеличении часто­ ты пульса, дыхания и некоторых изменениях электро­

кардиограммы.

Во время 3—10-минутного пребывания в состоянии невесомости отмеченные изменения постепенно нормали­ зовались.

Возможность воспроизведения всего комплекса фак­ торов космического полета при проведении опытов на ракетах ограничивается одним обстоятельством — крат­ ковременностью полета. Совершенно особые перспекти­ вы открылись благодаря использованию для биологиче­ ских исследований искусственных спутников Земли и кораблей-спутников.

Первый такой опыт, как известно, был осуществлен у нас в стране 3 ноября 1957 года на втором советском искусственном спутнике Земли с собакой Лайкой.

Подопытное животное размещалось в специально оборудованной герметической кабине, где также были

53

установлены приборы для регулирования температуры, давления и газового состава воздуха.

Для регенерации воздуха использовались высокоак­ тивные химические соединения, и количество вещества, участвующего в реакциях, регулировалось автоматиче­ ски. В связи с отсутствием конвекции воздуха в условиях невесомости в кабине была создана система принуди­ тельной вентиляции. Для обеспечения животного в поле­ те пищей и водой в кабине располагалось приспособление, заполненное желеобразной массой, содержащей необходимое количество основных пищевых веществ и во* ды. Аппаратура для исследования физиологических функций была сконструирована, исходя из требований высокой надежности, малого размера и веса, автомати­ ческого действия при минимальном энергопотреблении. С помощью радиотелеметрической системы научная ин­ формация передавалась наземным измерительным стан­ циям. ^

Во время полета регистрировалось: частота пульса, электрокардиограмма, частота дыхания и двигательная активность животного.

Подробный анализ полученных материалов показал, что продолжительное действие невесомости не вызывает сколько-нибудь заметных расстройств в состоянии основ­ ных физиологических функций животного. Системы жизнеобеспечения и контрольно-измерительная аппара­ тура во время выведения спутника и движения его по орбите работали нормально. Полученные результаты имели фундаментальное значение. Они вселили уверен­ ность в правильности выбора и решения основных техни­ ческих и биологических задач.

Особое внимание приобрела проблема возвращения летательного аппарата на Землю с соблюдением условий, приемлемых для нормального функционирования живых организмов.

54

Выдающиеся достижения советских ученых, рабочих, инженеров и техников, осуществивших запуск космиче­ ских кораблей-спутников, практически подготовили воз­ можность полета человека в космос еще в прошлом году.

Однако перед космической биологией все еще оста­ вался ряд сложных и нерешенных проблем. Прежде всего необходимо было получить дополнительные сведения о влиянии длительной невесомости и переходных состояний от невесомости к перегрузкам при возвращении корабля на Землю. Вопрос, который можно было решить только экспериментально. Затем определенная неясность суще­ ствовала по поводу возможного воздействия на организм космического излучения, что можно было решить, лишь получив различные биологические объекты после полета.

Кроме того, особо следует подчеркнуть, что на кораб­ лях-спутниках были установлены системы, предназначен­ ные для обеспечения необходимых условий жизнедеятель­ ности человека. Было очень важно исследовать особен­ ности и эффективность работы этих систем.

Все это составляло основные задачи запусков косми­ ческих кораблей-спутников.

Подопытные собаки Белка и Стрелка (2-й корабль), Пчелка и Мушка (3-й корабль), Чернушка (4-й корабль), Звездочка (5-й корабль), многочисленные черные и белые мыши, лабораторные крысы, морские свинки, на­ секомые, лягушки, семена растений, водоросли, лучистые грибки, микроорганизмы, культуры тканей, ферменты и другие биологические объекты, экспонированные на ко­ раблях-спутниках, одним своим перечислением указы­ вают на широту биологического подхода и обширность экспериментальных задач, поставленных нашими уче­ ными.

Физиологические, биохимические, иммунологические, генетические, микробиологические и другие методы исследований дали исключительный по своему объему

55

и значению материал, имеющий большую доказательную силу.

На основании этой серии экспериментов можно было сделать вывод о том, что длительное состояние невесо­ мости, а также переход от невесомости к перегрузкам не оказывают какого-либо неблагоприятного, повреждаю­ щего действия на живые организмы. При полете корабля заведомо ниже околоземных радиационных поясов не еле-- дует ожидать неблагоприятного воздействия космиче­ ского излучения. Вместе с тем обнаруженные явления стимуляции и, наоборот, нарушения процессов клеточного деления в клетках лучистых грибков, растений (лук, ни­ гелла) и костного мозга животных (мыши) не носили, видимо, болезненного характера. По всей видимости, они обязаны своим происхождением сочетанному влиянию комплекса факторов полета и не являются чисто радиа­ ционным эффектом.

Следует особенно подчеркнуть, что изменения со сто­ роны основных физиологических функций животных — их высшей нервной деятельности, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем—не носили патологического характера. Эти изменения часто быстро нормализовывались еще в ходе полета и тем более после его заверше­ ния. Наблюдения в течение месяца за различными жи­ вотными после полета не выявили каких-либо неблаго­ приятных физиологических, биохимических и клиниче­ ских признаков.

Таким образом, полученные данные в целом позво­ лили сделать не только обнадеживающий, но и вполне определенный положитрльный вывод о том, что непро­ должительный полет на корабле-спутнике ниже около­

56

СЛУГИ КОСМОНАВТОВ

«Было время — н очень недавнее, когда идея о воз­ можности узнать состав небесных тел считалась далее и у знаменитых ученых и мыслителей безрассудной. Теперь это время прошло. Мысль о возможности более близкого, непосредственного изучения вселенной, я думаю, в на­ стоящее время покажется еще более дикой. Стать ногой на почву астероидов, поднять рукой камень с Луны, устроить движущиеся станции в эфирном пространстве, образовать лживые кольца вокруг Земли, Луны, Солнца, наблюдать Марс на расстоянии нескольких десятков верст, спуститься на его спутники или даже на самую его поверхность, что, по-видимому, может быть сумасброднее! Однако, только с момента применения реактивных при­ боров начнется новая, великая эра в астрономии — эпоха более пристального изучения неба. Устрашающая нас сила тяготения не пугает ли нас более, чем следует!»

Так говорил ровно полвека назад основоположник пауки реактивного движения К. Э. Циолковский.

Первый полет человека по околоземной орбите — это начало широкого проникновения людей в космическое пространство, предвозвещенного калужским провидцем. Оп увенчивает важный и славный этап развития техники космических полетов, начатый в конце 1957 года запу­ ском в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли. За это время наша наука и техника, шаг

58

за шагом, решили целый ряд все более и более услож­ нявшихся задач. Запуск тяжелых спутников на различ­ ные орбиты, полет на Луну, а затем вокруг нее и фото­ графирование невидимой стороны ночного светила, за­ пуск и точное приземление многотонных кораблей-спут­ ников. И наконец в космос вышел человек.

Успехи Советского Союза в исследовании космическо­ го пространства, далеко опережающие уровень работ в этой области в США, основаны на выдающихся достиже­ ниях во многих отраслях наук — от математики и механи­

одолеть немало трудностей на пути к созданию надежных систем, способных четко и точно выполнять эти задачи.

Разработку систем управления ракетами во многом пришлось начинать практически с пустого места, несмот­ ря на то, что был уже накоплен известный опыт в обла­ сти автоматического пилотирования самолетов.

Во-первых, для разработки системы автоматики лета­ тельного аппарата надо знать свойства пространства, в котором он должен двигаться. Физические свойства са­ мых нижних слоев атмосферы, где летали самолеты, бы­ ли, в основном, известны. А условия в верхних ее слоях и, тем более, в космическом пространстве оставались по существу загадкой, вплоть до запуска первых сбветских искусственных спутников Земли. Кстати, они как раз и должны были принести сведения об окрестностях нашей планеты. Это значительно усложняло разработку устройств управления, которым надлежало надежно дей­ ствовать в неизвестных условиях.

69

Во-вторых, пути развития ракетной техники отлича­ ются от путей, пройденных самолетостроением. Ведь вы­ пуск в свет каждого нового самолета начинался с проб­ ного полета летчика-испытателя, сообщавшего конструк­ торам об особенностях и недостатках самолета. Кон­ структоры ракет были лишены такой информации о пове­ дении их изделий в движении. Это намного затрудняло работу. Так появилась потребность в создании совершен­ но новых средств автоматического наблюдения за рабо­ той двигателей ракеты, еечбортовых приборов и механиз­ мов в полете и передачи всей этой информации на Землю.

Какие же основные задачи призвана решать аппара­ тура, предназначенная для автоматического управления выводом ракеты на орбиту, полетом по орбите и спуском на Землю?

Автоматы должны начинать работу, когда ракета еще стоит на старте. Дело в том, чтр ракета, предназначенная для вывода космического корабля-спутника на орбиту, состоит из множества сложных узлов и деталей. И каж­ дая из них обязана работать в полете безотказно. Поэто­ му перед запуском необходимо удостовериться в исправ­ ном состоянии всех систем, механизмов и приборов раке­ ты. Эту ответственнейшую работу должны выполнять автоматы. Причем, их задача — не только обнаруживать неисправности, но и устранять некоторые из них без уча­ стия человека.

Когда система автоматической проверки доложит о полной готовности ракеты к старту, другая группа механизмов автоматически включит мощные двигатели и вспомогательные агрегаты ракет.

После того как космический корабль оторвется от Земли, автоматы должны брать на себя управление тягой двигателей в соответствии с расчетной программой. Они же ведут многоступенчатую ракету по заранее заданной

60