Страница 22 из 43
Вот почему опыты на Земле позволяли только приближаться к изучению явлений, возникающих в живых организмах при космических полетах. Что же должны были делать ученые, дабы узнать, каково фактическое действие факторов космического полета на живые организмы, имеется ли опасность для их существования и какие меры надо принимать, чтобы надежно защитить их жизнь во время полета и при возвращении на Землю? Разумеется, экспериментировать, исследовать, проводить опыты. Где? На больших высотах. Каким образом? С помощью ракет. А над кем? Над животными.
Когда-то Иван Петрович Павлов полушутя, полусерьезно заметил, что собака вывела человека в люди. Сейчас мы можем сказать, что собака оказала человеку еще одну неоценимую услугу — была его первым разведчиком в космосе. Ускорение на активных участках полета и связанные с ним перегрузки, состояние невесомости и влияние космической радиации — как все это перенесет живой организм? Опыты на собаках имели первостепенное значение хотя бы потому, что у них реакции кровообращения и дыхания на изменения внешней среды примерно такие же, как у человека.
Первая страница космической биологии была написана в 1949 году, когда доктор медицинских наук В. И. Яковлев и профессор В. Н. Чернов стали проводить опыты с подъемом животных на большие высоты. Но в этой странице оказалось немало пробелов. Почему? Да потому, что, во-первых, ученые могли наблюдать подопытных животных только перед полетом и после него, когда те приземлялись на парашютах. Во время самого полета, в самое важное время, животные выпадали из-под наблюдений исследователей. Во-вторых, слишком кратковременны были эти первые рывки ракетных аппаратов за пределы земной атмосферы. Что можно в таких условиях узнать, например, о влиянии длительного состояния невесомости на организм? Но спустя всего несколько лет ученые, работавшие в области космической биологии, получили возможность экспериментировать в таких лабораториях, о которых совсем недавно могли мечтать только фантасты.
Я говорю об искусственных спутниках Земли, оснащенных чудесными радиотелеметрическими системами. Вот уже несколько лет эти автоматические станции, двигаясь по орбитам в околоземном и солнечном пространстве, передают на Землю научную информацию о свойствах и составе космической радиации, плотности метеорного вещества, интенсивности магнитного поля и многие другие сведения, знание которых совершенно необходимо для научного обоснования безопасного полета человека в космос. Благодаря искусственным спутникам Земли и их совершенному оборудованию ученые получили возможность вести широкое научное наблюдение за подопытными животными, длительное время находящимися в космосе, даже видеть их на телевизионных экранах!
3 ноября 1957 года была открыта еще одна страница космической биологии. В этот день на втором советском искусственном спутнике Земли в космос отправилась Лайка.
К тому времени уже было установлено, что условия, необходимые для жизни животных в космосе, в течение нескольких часов могут быть созданы при помощи герметических кабин регенерационного типа. Лайка помещалась в такой кабине, оснащенной приборами для регулирования температуры, давления и газового состава воздуха.
Для регенерации воздуха использовались высокоактивные химические соединения. Количество вещества, участвующего в реакциях, регулировалось автоматически. Была в кабине создана и система принудительной вентиляции — ведь в условиях невесомости конвекция воздуха отсутствует. Для обеспечения животного в полете пищей и водой в кабине располагалось приспособление, заполненное желеобразной массой, — в ней содержалось необходимое количество основных пищевых веществ и воды. Наконец на борту второго искусственного спутника находилась малогабаритная надежная автоматическая аппаратура для исследования физиологических функций. С помощью радиотелеметрической системы научная информация передавалась наземным измерительным станциям.
Лайка летела в космосе, а ученые на Земле регистрировали частоту ее пульса, электрокардиограмму, частоту дыхания и двигательную деятельность животного!..
Впервые в истории человечества удалось изучить поведение животного в условиях длительного состояния невесомости. Оказалось, что оно не вызывает сколько-нибудь заметных расстройств основных физиологических функций животного. Системы обеспечения жизнедеятельности и контрольно-измерительная аппаратура во время выведения спутника и движения его по орбите работали нормально. Нужно ли говорить, какое фундаментальное значение имели все эти результаты!
А потом советские конструкторы создали замечательные системы, обеспечивающие безопасный спуск космических лабораторий в заранее намеченной местности. Теперь необходимо было решить еще ряд сложных проблем. Во-первых, получить дополнительные сведения о влиянии длительной невесомости и переходных состояний от невесомости к перегрузкам при возвращении корабля на Землю. Во-вторых, выяснить, какое воздействие космического излучения возможно на организм во время полетов. Тут был один путь — отправить в космос возможно большее число разнообразных биологических объектов и длительное время исследовать их после полета в точных условиях земных лабораторий.
Второй космический корабль-спутник, этот «ноев ковчег» века ракетоплавания, электроники и автоматики, поднял за пределы земной атмосферы такой многочисленный экипаж: собак Белку и Стрелку, лабораторных мышей, морских свинок, а также семена растений, проростки семян, микроорганизмы.
Наиболее простым представителем живых организмов на этом корабле был бактериофаг, невидимый даже в обычный микроскоп. Ученым важно было знать, как изменятся его свойства под действием космических излучений.
Одним из «кирпичиков», входящих в состав живых организмов, является ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, — она имеет важное значение для передачи наследственных признаков. Это химическое соединение тоже было послано в космос.
Плодовые мушки довольно чувствительны к действию лучистой энергии. Важно, что их можно было взять в полет достаточно много: это позволяло проверить, случайны или закономерны полученные результаты. У мышей исследовали костный мозг, чувствительный к действию лучистой энергии.
Белка и Стрелка были наиболее высокоразвитыми животными на борту второго корабля-спутника. Полгода после полета велись за ними наблюдения. Было установлено, что собаки без всяких последствий перенесли ту дозу радиации, которую они получили в космосе.
Опыты, исследования, наблюдения… Самые разнообразные, но в конечном итоге направленные к одной великой цели — человек и космос.
Мы узнали многое: что ускорение на активном участке полета переносится без каких-либо вредных последствий, что довольно длительное состояние невесомости вполне переносимо, что на определенной высоте полета уровень радиации сравнительно невелик и, по-видимому, не опасен. В этих же экспериментах была отработана и система научного врачебного контроля: ученые создали аппаратуру, которая прошла успешные испытания в космических рейсах на кораблях-спутниках.
Все изученное было проверено еще и еще раз, и человек получил «визу» на вылет в космос.
Космическая биология, подготовившая полет человека в космос, обогатилась новыми ценнейшими научными данными в период подготовки космонавта и во время самого полета.
Да, предварительно удалось узнать многое, но тем не менее задача была трудна и не имела прецедента в прошлом. Надо сказать, что при всей сложности она была значительно облегчена замечательным творческим трудом самого космонавта, ставшего подлинным научным работником и соавтором общего труда многих ученых.
Специальную задачу представляла разработка методов объективного контроля за состоянием человека. Ученым удалось разработать единую систему контроля за состоянием физиологических функций, в особенности дыхания, кровообращения, как в предстартовый период, так и во время полета.