ВЕТЕР КОСМИЧЕСКИХ СТРАНСТВИЙ
Академик О. ГАЗЕНКО. Записал Владимир ГУБАРЕВ. Иллюстрации из архива ГНЦ РФ - Институт медико-биологических проблем РАН и личного архива О.Г. Газенко.
Издавна люди стремились открыть для себя окружающий мир. Очень образно сказал об этом древнегреческий поэт Овидий: "Человеком движет стремление дотянуться рукой до неба!". В этих словах еще нет конкретной цели, но есть естественное желание познавать, открывать новые горизонты. Чтобы прийти к тем результатам, которые человечество получило полвека назад, потребовалось очень много усилий. Ни одно сколько-нибудь существенное достижение цивилизации не падало на нас как манна с небес. Каждое техническое достижение требовало накопления знаний и только потом становилось реальностью.
По-видимому, первый опыт человека в освоении воздушного океана относится к 1783 году. Тогда два француза - братья Жозеф Мишель и Жак Этьен Монгольфье - создали первый воздушный шар, наполненный горячим воздухом. Легенда такая: однажды Жозеф Монгольфье увидел, как у проходившей мимо камина супруги вздулся ее шелковый пеньюар, и это навело его на мысль, что наполненный горячим воздухом шар может подняться ввысь. На самом деле не наблюдение у камина привело Монгольфье к идее полета. Дело в том, что к тому времени уже накопились достаточные физические знания, вышли книги (сегодня мы назвали бы их монографиями), которые объясняли свойства воздушного пространства. Более того, на пороге было открытие водорода - газа, которым вскоре начали наполнять воздушные шары.
Поскольку Монгольфье были фабрикантами, а значит, людьми состоятельными, они смогли истратить некоторое количество денег на удовлетворение собственного любопытства. Братья спроектировали и построили небольшой шар, способный, как они считали, поднять в воздух человека. Нашлись добровольцы, готовые отправиться в полет. Одним из них был врач Пилар де Розье, он держал аптеку под Парижем. Но в те времена, впрочем, как и теперь, все крупные мероприятия контролировались властями, и тогдашний король Франции Людовик ХVI распорядился не рисковать человеческой жизнью, а сначала провести "биологический эксперимент". Наверное, он выражался иными словами, но это суть дела не меняет: перед полетом человека нужно было попробовать поднять в воздух животных. Первыми пассажирами воздушного шара стали баран, утка и петух. Они улетели невысоко, но все-таки продемонстрировали, что полеты на воздушном шаре, столь необычные для того времени, неопасны. Правда, петух немного пострадал - он сломал крыло, но тем не менее все пассажиры благополучно приземлились. Через месяц король дал "добро" на полет Пилара де Розье и маркиза д'Арланда. Так началась эра воздушных шаров.
После того первого полета было много замечательных достижений. В конце ХIХ века люди поднимались на воздушных шарах на недосягаемую до той поры высоту. Один воздухоплаватель взлетел на высоту Эвереста (8800 метров), и это был поразительный результат. Воздухоплаватели ставили рекорды, но нередко полеты заканчивались трагически. Из-за недостатка кислорода на большой высоте два аэронавта погибли, а один потерял сознание, но обессиленный все-таки вернулся на землю. Ему повезло.
Почему же рядом с триумфами всегда были трагедии? Дело в том, что, когда люди начинают осваивать неизведанный мир, они недостаточно хорошо представляют условия среды, в которой им предстоит жить и работать. Накопленных знаний и выработанных технических условий, обеспечивающих безопасность полетов, еще недостаточно, и это подчас приводит к несчастьям. Я назову одну цифру, она, конечно же, ориентировочная. В начале ХХ века за одно только десятилетие в полетах на воздушных шарах погибли 200 человек.
Авиация, так же как и воздухоплавание, развивалась бурно и стихийно. В 1903 году братья Райт, велосипедные мастера из американского штата Огайо, сделали первый самолет. Их полет продолжался всего несколько секунд, но с той поры авиация начала стремительно развиваться. Однако техника была несовершенна, и множество пилотов погибало. Это происходило потому, что люди мало представляли, насколько опасен полет. Количество жертв, которыми человечество расплатилось за достижения в аэронавтике и авиации, чрезвычайно велико.
Отправляясь в неизведанное, человек должен иметь представление о том, с чем он встретится, в каких условиях ему предстоит действовать, что нужно сделать для того, чтобы максимально сохранить не только жизнь, но и здоровье.
Освоение космического пространства началось с того, что люди, пожалуй, впервые в истории попытались разумно спланировать программу проникновения в неведомую область. И несмотря на то, что все работы были засекречены, сама по себе логика действий строилась на новой философии: сначала разберись, с чем ты столкнешься, в чем суть возможных опасностей, а затем уже предпринимай дальнейшие шаги.
Можно вспомнить очень многих писателей, изобретателей, исследователей, ученых, которые описывали возможности проникновения человека в космическое пространство. Самые первые рассказы о таких путешествиях принадлежат римскому писателю греческого происхождения Лукиану. Он жил в городе Самосате, на территории нынешней Сирии, во II веке нашей эры. Известны два произведения Лукиана, в которых он описал путешествия в космос. В них есть то, о чем имеет смысл упомянуть. Прежде всего способы передвижения. Их два: первый - с помощью крыла птицы, второй - задействовать силу тайфуна. Люди издавна наблюдали тайфуны, торнадо, поражались их мощи. Лукиан описал, как тайфун вырывает корабль из моря, закручивает его и поднимает в космическое пространство. Это чистая выдумка, но именно с нее и начинается история фантастической литературы.
Нельзя не упомянуть еще одно имя. В конце XVI - начале XVII века жил в Германии астроном Иоганн Кеплер. Он впервые описал движение планет в Солнечной системе. Но это не принесло ему денег. А поскольку надо было на что-то жить, ученый составлял звездные гороскопы для важных персон. Но была одна идея, над которой он работал много лет, - полет на Луну. Теперь этот труд назвали бы научно-фантастическим произведением. В нем всего 20-25 страниц, но его сопровождают объемные комментарии, на которые ученый потратил целых десять лет. Иоганн Кеплер оказался единственным человеком, достоверно описавшим то, с чем столкнется человек на Луне. К примеру, он дал настолько точные оптические характеристики (длина тени и т. д.), что создается впечатление, будто измерения ученый проводил там. В своем труде Кеплер назвал двенадцать наук, освоение которых может дать человеку возможность подняться в космос и достичь Луны.
К концу ХIХ века ряд инженеров, ученых, мыслителей независимо друг от друга пришли к выводу, что наиболее разумный и эффективный способ полета во внеземное пространство - это использование реактивного принципа движения.
Проблема была очень сложной, многогранной. Пожалуй, глубже и шире всех ее осветил Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935). Великий русский ученый был простым учителем средней школы в Калуге. Его научные интересы распространялись от натурфилософии до авиации, дирижаблестроения и ракетной техники. Выведенные Циолковским математические зависимости и формулы обосновали реальную возможность использования ракет для преодоления сил земного тяготения и освоения космического пространства. Свои труды Циолковский издавал сам. Широкого распространения они не имели и потому не получили большого общественного резонанса.
И все же Циолковский был не одинок. У нас в стране о космосе думали Н. И. Кибальчич (1853-1881), Ф. А. Цандер (1887-1933), Ю. В. Кондратюк (1897-1942). Они занимались теоретическими исследованиями, работали на будущее. В 20-х годах ХХ столетия в Германии ряд научных трудов, посвященных ракетной технике, выпустил Герман Оберт. Его нужно также причислить к пионерам ракетной техники. В это же время американский исследователь и инженер Роберт Годдард (1882-1945) не только занимался теоретическими изысканиями, но и создавал ракетную технику. Это был необычайно талантливый изобретатель. В 1926 году он осуществил первый запуск ракеты на жидком топливе.
Создание ракетной техники шло параллельно в двух направлениях: для полетов в космос и в военных целях. В 1930-е годы эти направления сближаются, практически сливаются. Ими вплотную занимаются группы ученых и инженеров в США, Германии и России. У нас создание ракетной и космической техники возглавил Сергей Павлович Королев (1907-1966).
До начала Второй мировой войны усилия по созданию реактивных ракет были незначительными. Ситуация изменилась коренным образом, когда в Германии начал осуществляться проект создания "оружия возмездия". Им руководил физик Вернер фон Браун (1912-1977). У нас мало говорят о роли Брауна в становлении ракетной техники. Главное, что он сделал, - это поставил производство ракет на индустриальную основу. Их выпускали тысячами. По сути дела, родилась ракетная промышленность. И это стало ключевым моментом в дальнейшем развитии ракетной техники.
Два слова о Вернере фон Брауне. Когда создали Фау-2, ему было всего около 30 лет. Браун вырос в аристократической немецкой семье, носил титул барона. Вернер закончил Берлинский университет, учился в Цюрихе. У него был друг - грек Константин Дженералис. Они учились одновременно, но на разных факультетах: Браун - на инженерном, а Дженералис - на медицинском. Еще будучи студентом, Браун написал книгу о полете на Луну. Он пришел к выводу, что самая большая проблема - мощное ускорение, которое появляется при быстром движении ракеты.
Чтобы установить, как действует ускорение на живой организм, и можно ли преодолеть эту преграду, друзья решили провести эксперимент. Они взяли большое велосипедное колесо, установили его горизонтально, по диаметру привязали мешочки, в которые помещали мышей. Экспериментаторы вращали колесо с разной скоростью и замеряли ускорение. По окончании опыта мышей выпускали и наблюдали за ними. Если зверек весело бегал по столу, то соответствующее ускорение он переносил неплохо, но бывало, что мыши передвигались еле-еле и лишь постепенно приходили в нормальное состояние. Это свидетельствовало о более сильном влиянии ускорения на их организм. Если мыши погибали, Дженералис проводил гистологические исследования. Но однажды один мешочек с мышами оторвался от колеса и ударился о стену, оставив на ней кровавый след. А поскольку все это происходило в комнате, где студенты жили, хозяйка увидела, что случилось, и отказала им в квартире.
Так прекратила свое существование одна из первых центрифуг. На мой взгляд, это был первый опыт, имеющий прямое отношение к космической биологии и медицине. И все же оба студента осуществили свою мечту. Вернер фон Браун стал главным конструктором ракет, которые первыми доставили людей на Луну, а его друг Дженералис работал над медицинскими программами этих экспедиций.
Итак, в 40-х годах ХХ столетия появились все возможности для рывка в космос. После Второй мировой войны часть ракет из Германии попала к нам, а большинство - в США. Начались их запуски на полигонах обеих стран. Это стало толчком к стремительному развитию ракетной техники. Тут и начала формироваться та область науки, которую я имею честь представлять, - космическая биология и медицина.
Первые опыты по космической медицине поставили в США в 1949 году. И цель их сразу же была определена четко: может ли человек лететь в космос?
В штате Нью-Мексико есть одно пустынное место, которое называется "Белые пески". Там проводили запуски немецких ракет с обезьянками и мышами. К сожалению, с 1949 по 1951 год все опыты оказались неудачными - животных не удавалось вернуть на землю живыми. Ракеты взрывались, не срабатывали парашютные системы... Однако благодаря использованию биотелеметрии ученые смогли получить некоторые данные о том, как животные переносят космический полет. Ракеты достигали высоты около 100 километров, при этом невесомость продолжалась всего минуту-полторы, но тем не менее реакция животных фиксировалась. Это были уникальные данные, так как в условиях земного тяготения создать невесомость на столь длительное время не удается.
В нашей стране аналогичные эксперименты начались в 1951 году на полигоне Капустин Яр. Я в этих работах участия не принимал. Шла Корейская война, там находились наши авиационные части, и в одной из них я был врачом. Медико-биологическими исследованиями в ракетно-космической отрасли я начал заниматься в 1955 году. Меня включили в программу создания биологических спутников Земли. На одном из них полетела первая собачка - Лайка. Затем были старты кораблей-спутников с животными, которые предшествовали полету Юрия Алексеевича Гагарина.
Ракеты уже достигали высот 450 километров. Невесомость в таких полетах продолжалась до восьми минут. Перед нами стояла задача - выявить все, с чем столкнется человек в космосе, и разработать такую систему жизнеобеспечения, которая гарантировала бы сохранение здоровья космонавта. А для непредвиденных аварийных ситуаций нужны были системы спасения. При вертикальных пусках уже создавались системы покидания ракеты с помощью катапультирования, скафандров и парашютов. Кстати, первые скафандры, так же как и герметичные кабины, были сделаны для животных.
Почти десять лет отрабатывались системы, которые позволили создать космический корабль для полета человека. Мы провели серию самых разных экспериментов на кораблях, позже получивших название "Восток". На них совершили космические полеты несколько собачек и другие животные. Проводились эксперименты и с обезьянками , но у нас не было опыта работы с ними. Мы даже обращались к обезьяньим дрессировщикам. Как сейчас помню (удивительно, ненужные вещи иногда сохраняются в голове!), приезжал в Москву на гастроли итальянский дрессировщик Капеллини. Мы с ним долго беседовали. Он рассказал, что обезьяны очень эмоциональны и даже социальны. Брать обезьяну в эксперимент одну - значит загубить опыт, в одиночестве она будет чувствовать себя плохо.
А опыт работы с собаками у нас был большой. Я начинал как физиолог в 1945 году в Военно-медицинской академии. Естественно, эксперименты велись с собаками. Мы неслучайно использовали дворовых, бесхозных собак. Они очень активны и, как говорят специалисты, устойчивы, умеют приспосабливаться к трудностям - в этом их отличие от породистых псов. Но что плохо у дворовой собаки? Как мы говорим, она "не линейна", то есть реакция одной собаки сильно отличается от реакции другой. Это оттого, что их жизненный опыт слишком уж разный.
Мы осуществили запуск пяти кораблей-спутников. На них полетели в космос собачки Белка, Стрелка, Чернушка и Звездочка, а также мыши, крысы, мухи и другие живые существа - целый Ноев ковчег. При последнем запуске на стартовой позиции присутствовали будущие космонавты. Им продемонстрировали, как взлетает ракета, в которой находится собачка Звездочка. Кстати, имя ей перед стартом дал Юрий Гагарин. По возвращении Звездочка чувствовала себя превосходно, и космонавты могли сами убедиться в этом.
Одна "космическая" собачка прожила у меня дома двенадцать лет. Звали ее Жулька, но при запусках ей давали разные, более благозвучные имена. В одном полете она звалась Жемчужиной, в другом - Пушинкой. Жулька дважды летала на ракетах и один раз неудачно стартовала на спутнике. Это было в конце декабря 1960 года. Не отделилась третья ступень носителя, и спутник с собачкой упал в сибирской тайге. К счастью, Жульку удалось спасти, причем по чистой случайности. Дело в том, что на спутники и другие космические аппараты ставили систему самоуничтожения - попросту говоря, они взрывались. Но на этот раз система не сработала, и собачка осталась жива.
Конечно, собачек было жалко. Но, если честно, больше всех было жалко Лайку. Мы знали, что у нее нет шансов вернуться на Землю. У всех остальных такой шанс был, а у нее нет. Скажу по секрету, мы выбрали не лучшую собачку из тех, что у нас были. Но она стала самой знаменитой. Так в жизни случается часто...
Теперь о полете человека. Было проведено множество экспериментов, прежде чем мы смогли гарантировать безопасность полета человека в космос. Впервые в истории ставилась задача не просто минимизировать риск, но и практически исключить его. Конечно, нельзя гарантировать полную безопасность полетов в космос, но принять все разумные меры, чтобы свести риск к минимуму, возможно. И это было сделано!
Подготовка первого отряда космонавтов проходила очень тяжело. Медики перестраховывались. Будущим космонавтам пришлось испытать на Земле большие трудности, чем в полете. Психологически в космосе им было легче, хотя и не всегда... Юрий Гагарин, например, в отчете о первом полете писал, что во время спуска было тяжелее, чем на тренировках.
Первые впечатления от невесомости весьма своеобразны - возникают иллюзии. Это очень хорошо описал второй космонавт планеты Герман Титов. Его наблюдения дали пищу для исследований сразу в нескольких направлениях. До полета Титова нам многое было неизвестно. Первое его ощущение: приборная доска плывет вверх, а самого космонавта переворачивает головой вниз. У некоторых в полете возникает ощущение падения... На эмоциональных людей все это производит тяжелое впечатление. К сожалению, появляются и неприятные физические ощущения: начинает подташнивать, иногда возникает рвота, любой поворот головы вызывает головокружение, лицо становится бледным, покрывается каплями пота.
На сегодняшний день в космос слетали более 500 человек, так что уже есть статистика. Очень остро переживали встречу с невесомостью не более 10 процентов из них. Причем было замечено, что если ничего не делать, то через несколько часов дискомфорт исчезает. Мы зафиксировали единственный случай, когда связанные с невесомостью неприятные ощущения продолжались у космонавта 10 дней. При возвращении на Землю все эти же симптомы повторяются, но действует уже не невесомость, а земное тяготение.
12 апреля 1961 года человечество совершило гигантский шаг во Вселенную. Первый полет в космос Юрия Гагарина оставил яркий след в судьбе каждого человека, особенно тех, кто имел отношение к этому старту. Но тогда я не мог себе представить, каким путем будет развиваться космонавтика. Задуматься о будущем не хватало времени. Напряженная, каждодневная, без выходных и отпусков работа отнимала все силы, но она была романтичная, увлекательная и очень интересная...
Читайте в любое время
