В. В. Ларин
НА ЗВЕЗДНОЙ ДОРОГЕ - ЧЕЛОВЕК
(Несколько слов о космической биологии)
В. В. Ларин, профессор, действительный член Академии медицинских наук
Искатель, 1961 №4
Рассказ о космической биологии мне хочется начать с воспоминания. Это было всего несколько десятков лет назад, но кажется сейчас непомерно далеким.
Я помню, как в дни моего детства где-нибудь над ипподромом или над лугом неподалеку от города демонстрировались полеты первых аэропланов - шатких сооружений из деревянных реек, тросиков и миткаля. Какой восторг они вызывали! А сейчас это трудно себе представить.
Всего за сорок-пятьдесят лет человек овладел воздушным пространством Земли - тем «пятым океаном», на дне которого мы живем. И, летая все выше, дальше и быстрее, он с каждым десятилетием все настойчивее мечтал о рейсе в космос. «Человечество не останется вечно на Земле, - предсказывал гениальный Циолковский, - но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство…»
А что ждет человека за пределами земной атмосферы? Какие опасности там его подстерегают, какие факторы будут влиять на его жизнедеятельность во время космического рейса? Что нужно для того, чтобы сохранить его жизнь и работоспособность в космосе?
Авиационная медицина ответить на эти вопросы не могла: она обладала сведениями о жизнедеятельности человека при полетах в пределах все того же «пятого океана». Должна была родиться новая наука. И она родилась. Имя ее - космическая биология.
ПЕРЕД СТАРТОМ
Без прочных теоретических основ, разработанных К. Э. Циолковским, не было бы ракетостроения. Без ракетостроения не могла бы развиваться и космическая биология. Самые первые шаги новой науки были связаны с ракетами.
Конечно, и в лабораторных условиях с помощью специальных установок можно искусственно воспроизвести некоторые факторы космического полета: перегрузки, шумы, вибрации, пониженное барометрическое давление. Но очень трудно обеспечить одновременное действие этих факторов (а в полете они действуют одновременно) и совсем невозможно создать в лаборатории некоторые из них: длительное состояние невесомости, например, или различные виды радиации, встречающиеся в космосе.
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
