Осуществленные за последнее время полеты различных живых существ и благополучное возвращение их на Землю имеют еще и другое, весьма важное, фундаментальное значение. С каждым таким полетом приближается тот момент, когда пассажиром космического корабля впервые станет человек. Это будет новой исторической вехой в развитии науки.
Успешные запуски космических кораблей продемонстрировали всему миру исключительные возможности советской науки и техники. Получен огромный экспериментальный материал, который свидетельствует о полной возможности космического полета человека уже в настоящее время. Но высокий гуманизм советской науки, сознание величайшей ответственности за судьбу каждого человека делает необходимым проведение серии экспериментальных запусков космических кораблей-спутников, чтобы быть совершенно уверенным в безопасном полете и благополучном возвращении на Землю первого космонавта.
При оценке возможности космического полета человека необходимо иметь в виду две стороны этого вопроса — техническую и биологическую.
С точки зрения технических возможностей полет человека может быть осуществлен уже сегодня, а точнее — мог быть осуществлен еще несколько месяцев назад. Отметим, что вес второго космического корабля-спутника, на котором совершили свой полет и благополучно возвратились многочисленные живые организмы, от самых простых до самых сложных, составлял 4,6 тонны. Надо полагать, что в такой огромный корабль можно было бы без особых затруднений поместить и человека, вес которого составил бы меньше двух процентов от веса корабля-спутника. Следовательно, с технической стороны космический полет человека мог быть осуществлен уже в августе прошлого года при запуске второго космического корабля.
Однако для этого необходимо решить множество чрезвычайно сложных биологических задач. Подготовка и осуществление полетов различных живых организмов на космических кораблях и искусственных спутниках Земли, начиная от пионера космических полетов — собаки Лайки, представляет собой непрерывную оерию биологических исследований, направленных на разрешение именно таких задач.
Проведенные в нашей стране многочисленные вертикальные подъемы животных на ракетах позволили накопить обширный экспериментальный материал о пребывании животных организмов в условиях, близких к космическому полету. Животные проходили при этом ряд испытаний и благополучно возвращались на Землю. Но вертикальные высотные подъемы, так же как и полеты по баллистической траектории, не являются полетами космическими. Им не присущи многие факторы, свойственные лишь космическим полетам. Изучить эти факторы и их влияние на живые организмы можно только при полетах на искусственных спутниках Земли и космических кораблях.
Но для этого необходимо было прежде всего разработать методы и средства обеспечения нормальных жизненных условий для обитателей космических кораблей (сохранение определенного состава атмосферы корабля, ее давления, температуры, обеспечения питания животных, создание санитарных условий). И вот последовала серия замечательных биологических экспериментов на космических кораблях-спутниках и на высотных ракетах. Они значительно обогатили наши знания о влиянии на живые организмы условий полета на ракетных аппаратах и позволили совершить новый важный шаг на пути подготовки полета человека в космос. Широкий общебиологический подход к решению поставленных научных проблем, применение биотелеметрии и большого числа других новых методов исследования, использование разнообразных биологических объектов — все это позволило получить обширный и исключительно ценный научный материал, богатый новыми интересными фактами и выводами.
Опыты на космических кораблях строились с учетом наибольшего охвата различных биохимических систем и живых существ. Для этих целей использовались ферменты, фаги, вирусы, препараты клеточных ядер и цитоплазмы клеток, бактериальные культуры, ткани человека и кролика, грибки (продуценты антибиотиков), зеленые водоросли, семена высших растений, собаки, мыши, крысы, морские свинки и некоторые другие организмы. Программа включала большое число биохимических, микробиологических, иммунологических, цитологических, генетических и физиологических исследований.
Благодаря применению радиотелеметрических и телевизионных методов получена полная и ценная научная информация о том, какие происходили изменения основных физиологических функций организмов и как вели себя подопытные животные на различных участках полета.
Как известно, собаки и другие биологические объекты, которые направлялись в космические полеты, довольно нетребовательны к внешним условиям и могут без нарушения физиологических функций переносить значительные колебания температуры, влажности и давления воздуха, а также изменения содержания кислорода в нем. Тем не менее при подготовке космических полетов ставилась задача максимально снизить допустимые колебания этих величин с тем, чтобы создать наиболее благоприятные условия для существования живых организмов в кабине корабля. Дело в том, что существенные отклонения этих величин от нормальных пределов поставили бы животных в условия дополнительной физиологической нагрузки и увеличили бы трудности их космического полета.
Советские ученые добились обеспечения необходимых условий среды в обитаемой части космического корабля, а также получения информации об изменениях этих условий во время полета. Так, на протяжении всего полета второго космического корабля в кабине сохранялось нормальное давление воздуха с содержанием кислорода от 21 до 24 процентов, влажности — от 37 до 40 процентов, температуры — от +17 до +20 градусов.
Конечно, столь узкие пределы колебаний основных параметров не нужны для животных. Однако, имея в виду дальнейшее развитие космических полетов, в этих опытах с самого начала ставилась задача создать условия, наиболее благоприятные для организма человека.
С первых же секунд полета на космическом корабле организм животного подвергается воздействию ряда факторов, большинство из которых пока невозможна воспроизводить в наземных и лабораторных экспериментах и исследовать которые можно только в условиях реального полета.
При выведении корабля на орбиту основными воздействующими факторами являются перегрузки, связанные с резким увеличением скорости полета в этот период, вибрация и шум.
После выхода на орбиту перегрузки сменяются состоянием невесомости. Она длится в течение всего орбитального полета и переходит в перегрузку торможения при входе корабля в плотные слои атмосферы.
Наконец, в течение всего полета по орбите организм животных подвергается воздействию космического излучения, биологическое действие которого требуег тщательного и систематического исследования.
Начало изучения всего этого комплекса проблем, составляющих основное содержание новой отрасли науки — космической биологии, было положено полетом второго советского искусственного спутника Земли, на борту которого находилась собака Лайка. Полет Лайки показал, что отпадает основное опасение, связанное с возможностью длительного существования высокоорганизованных животных в состоянии невесомости.
В дальнейшем наши ученые получили возможность использовать тяжелые космические корабли для всестороннего комплексного исследования влияния факторов космическаго полета на живые организмы.
Значительная часть этой программы была осуществлена при полете второга космического корабля, несшего на борту двух собак — Белку и Стрелку, а также много других биологических объектов. В этом полете впервые в истории живые существа, совершившие суточный полет по орбите искусственного спутника Земли, были благополучно возвращены на Землю.
Радиотелеметрическая и телевизионная информация с борта корабля передавалась в течение всего полета. Она свидетельствовала о том, что животные вполне благополучно перенесли период воздействия вибрации и перегрузок на активном участке полета и переход к состоянию невесомости. Уже примерно через полтора часа после выхода корабля на орбиту искусственного спутника основные показатели физиологического состояния животных (частота сердечных сокращений, дыхание,, кровяное давление) оказались близки к исходным (до полета). Это свидетельствовало о достаточно быстрой присцособляемости животных к полету в состоянии невесомости. Дальнейшее наблюдение за состоянием животных также не показало каких-либо отклонений от физиологических норм.