Впервые порвав путы земного тяготения, 12 апреля 1961 года человек вышел за пределы атмосферы Земли — совершил полет в космическое пространство. Этим первопроходцем вселенной был наш, советский человек, коммунист Юрий Гагарин. Он открыл вру пилотируемых полетов в космос.
Накануне 20-летия этого выдающегося события наш корреспондент встретился с летчиками-космонавтами СССР дважды Героем Советского Союза, кандидатом технических наук Николаем Николаевичем Рукавишниковым и Героем Советского Союза, доктором медицинских наук Борисом Борисовичем Егоровым и попросил их напомнить, чем был сложен тот первый полет, рассказать о некоторых проблемах, которые сегодня стоят перед учеными.
Н. Рукавишников.
Думаю, что советские ученые, конструкторы, космонавты, все, кто причастен к космическим программам, по праву могут гордиться успехами в деле освоения космоса, с которыми советские люди пришли к 20-летию пилотируемых полетов.
Судите сами. В канун 63-й годовщины Великого Октября была одержана еще одна выдающаяся победа — завершен самый длительный в истории космонавтики 185-суточный полет четвертой основной экспедиции на борту долговременной орбитальной станции «Салют-6». Такого насыщенного событиями этапа в освоении космоса у нас еще не было. Впервые в течение одного 1980 года страна шесть раз чествовала тружеников космических трасс.
Слово «впервые» сопровождает и другие дела советских людей, связанные с шагами во вселенную. Впервые «Салют-6» летал с двумя пристыкованными кораблями «Союз». Впервые к нему отправился автоматический посланец — грузовой корабль «Прогресс»» Впервые на орбите был успешно испытан, освоен и эксплуатировался орбитальный космический комплекс «Салют» — «Союз» — «Прогресс». Так же впервые была опробована и стала применяться новая система дозаправки станции топливом.
На снимке слева: Сергей Павлович Королев и Юрий Алексеевич Гагарин. На верхнем снимке: Николай Николаевич Рукавишников. На нижнем снимке: Борис Борисович Егоров.
Наконец, впервые в пилотируемом и автоматическом режимах испытаны корабли новой серии «Союз Т». Вот сколько сделано за один только 1980 год!
Ну а если посмотреть за последнее десятилетие? Его начало было ознаменовано запуском орбитальной станции «Салют». Сейчас уже четвертый год успешно несет трудовую вахту в околоземном космическом пространстве станция второго поколения — «Салют-6». За это время, опять же впервые в истории космонавтики, на ней работали четыре длительные экспедиции — по 96, 140, 175 и 185 суток.
В прошедшей пятилетке полетов в космос было, как никогда, много. В общей сложности космические экипажи работали на орбите около двух лет. То есть речь уже идет не об эпизодических фактах, а о планомерном труде в космосе. За это время выполнен огромный объем работ. Это и технологические эксперименты по изучению влияния невесомости на образование новых металлических и неметаллических материалов. Это и новые данные о характере протекания физических процессов в атмосфере Земли.
Б. Егоров
Это и медико-биологические исследования по дальнейшему изучению влияния факторов космического полета на организм человека и развитие биологических объектов.
Н. Рукавишников.
А если говорить о достигнутых результатах за 20 лет пилотируемых полетов, то вывод может быть только один: то, чего мы достигли, это внушительный итог. Теперь, пожалуй, трудно назвать отрасль науки, техники или народного хозяйства, которая в той или иной степени не испытывала бы на себе благотворного влияния космических исследований.
Б. Егоров. Но и до сих пор, несмотря на большие достижения в деле освоения космоса, каждый космический полет сопряжен с определенными трудностями. Основная причина тому — воздействие на человека факторов космического полета и в первую очередь невесомости.
Н. Рукавишников. Вспомните, с чего все началось? С исторических 108 минут Юрия Гагарина на корабле-спутнике «Восток». Из них в состоянии невесомости космонавт находился менее часа — 55 минут. Сейчас вроде бы трудно сравнивать эти 108 минут и последний рекорд пребывания в космосе, установленный J1. Поповым и В. Рюминым, 185 суток. Между ними дистанция огромного размера. Но каждый из этих полетов по-своему сложен. (Кстати говоря, в космос легких полетов и не бывает.) Первый же полет был сложен тем, что человек шел в неизведанное.
Ученые многого ждали от того полета. Многое от него могло зависеть. Вопрос стоял очень серьезно: быть или не быть пилотируемым космическим поле там вообще. Никто не знал, сможет ли человек существовать в космосе. Как космические факторы повлияют на жизнедеятельность и работоспособность человека?
Самое главное, что существовало также много технических проблем, которые предстояло решить специалистам, перед первым полетом. Нужно было создать пилотируемый корабль со сложной аппаратурой, способной поддерживать необходимые условия жизни и деятельности космонавта, отработать надежные системы ориентации, управления и связи, обеспечить наземную систему контроля за ходом полета, а также возвращение космического корабля с орбиты и приземление его в заданном районе. Но это технические сложности. А вот сможет ли человек существовать в невесомости?
Ведь что такое невесомость? Это безопорное падение, такое, когда, как говорится, «дух захватывает» или «сердце замирает». В космическом полете на орбите космонавты все время находятся в невесомости. В таком состоянии нужно и работать и отдыхать. Длительной невесомости до полета Юрия Гагарина никто никогда не испытывал. И когда первый космонавт планеты готовился в свой звездный рейс, несмотря на то, что ему предшествовали эксперименты с животными на борту ракет и спутников и были получены обнадеживающие результаты, среди ученых не было единодушного мнения, как влияет невесомость на организм человека, так как оставалось немало и чисто «человеческих» проблем, которые можно было решить только при полете космонавта.
Б. Егоров.
Опасений у ученых было предостаточно. Свидание с космосом, по существовавшему тогда мнению некоторых специа- 'листов, могло отразиться и на центральной нервной системе, и на органах чувств, особенно слухе и зрении (так как в невесомости «исчезает» вес слуховых косточек и глазного яблока), и на высшей нервной деятельности, и на физической и умственной работоспособности, на возможности управления кораблем и на выполнении программы научных исследований.
Н. Рукавишников. Находились специалисты, которые так и говорили: «Что вы делаете? Это безумие — запускать космонавта на длительную невесомость, которая продлится чуть ли не целый час. Да он не сможет совладать с собой, он там. будет действовать бессмысленно. Невесомость отразится на его психике».
Чтобы подстраховаться и избежать нежелательных последствий на случай неуправляемого поведения человека, на пульте управления «Востока» был сделан так называемый логический «замок». Только выполнив разумные действия (в определенной последовательности нажав соответствующие кнопки), можно было включить систему ручного управления кораблем. Настолько серьезными были опасения.
Хотя ко времени полета Ю. Гагарина большинство специалистов и было уверено в благополучном его исходе, все равно все сильно волновались. Волновались потому, что впервые длительной невесомости предстояло подвергнуть самый высокоорганизованный объект жизни на Земле — человека. В том, первом полете главное испытание проходил не столько корабль, сколько сам человек.
Б. Егоров.
Звездный рейс Ю. Гагарина показал, что человек может нормально переносить условия космического полета и возвращения на Землю. Самочувствие в течение всего периода невесомости у космонавта было хорошим. Он в соответствии с программой ел, пил воду, вел наблюдения, делал необходимые записи в бортжурнале. К концу периода невесомости он отметил, правда, некоторое чувство дискомфорта, связанное в отсутствием давления спинки и сиденья кресла на тело.
На опытах с животными ученые уже знали, что в послеполетный период должны наступить стрессовые реакции, но какой характер они будут носить у человека, никто не знал.
Даже в одновитковом полете космические факторы дали о себе знать. Гагарин был утомлен, жаловался на усталость. Уже то обстоятельство, что космонавт за короткое время похудел на полкилограмма, говорило о том, что свидание с космосом не проходит бесследно. Тщательное обследование космонавта показало, что в сердце у него появился небольшой шум, которого раньше не наблюдали; с помощью тонких биохимических лабораторных исследований были зарегистрированы также изменения в крови, коже, обмене веществ и др. К счастью, оказалось, что все отклонения, связанные с защитной реакцией организма, носили обратимый характер и самые сильные из них прошли уже на девятый день. Целых 13 месяцев ученые пррдолжали тщательно наблюдать за здоровьем Гагарина. Окончательный вывод подтвердил первоначальный диагноз: полет не вызвал у космонавта никаких серьезных изменений.
Н. Рукавишников. Последующие звездные рейсы наших первых героев космоса, выполненные по программе «Восток», убедительно доказали, что человек может не только жить и работать в невесомости, но и плодотворно трудиться.
Это было важнейшее открытие и достижение первых лет космонавтики. Если бы было установлено, что человек не переносит невесомости, то наша мечта о полетах к звездам, о создании космических поселений сразу бы рухнула.
После возвращения даже из кратковременных полетов космонавты отмечали значительное (почти в два раза) кажущееся увеличение веса предметов. Также отмечалась несоразмерность веса тела и предъявляемых усилий. Так, при попытке встать, как правило, первоначального усилия недоставало, и вновь приходилось опускаться в кресло и т. п.
Нужно было выявить основные направления «сдвигов» человеческого организма при длительном космическом полете, чтобы уточнить и отработать соответствующие рекомендации. Такой полет продолжался небывало долго — почти 18 суток. Его выполнили в июне 1970 года А. Николаев и В. Севастьянов на «Союзе-9». После него невесомость особенно жестко напомнила о себе. Кроме отклонений, замеченных в результате действия невесомости по предыдущим полетам, на этот раз у космонавтов отмечались ухудшение переносимости вертикальной позы, изменение походки, снижение физической работоспособности, изменение в составе крови, некоторые отклонения в работе почек и желудка, потеря веса.
Б. Егоров. Исследовательские полеты на кораблях-спутниках «Восток», «Восход» и кратковременные — на многоцелевых кораблях «Союз» — в то же время подтвердили опасение ученых, что из всех факторов космического полета невесомость является основной причиной изменений в процессах жизнедеятельности организма. Она приводит к перераспределению крови, к отрицательным изменениям деятельности сердечно-сосудистой системы, изменению водно-солевого обмена и т. д. С другой стороны, было установлено, что восприятие невесомости весьма субъективно. Одним казалось, что они летят в перевернутом положении, другие в течение несколькосуточных полетов совсем не могли принимать пищу, у третьих происходили сдвиги между процессами возбуждения и торможения, все обязательно теряли вес.
Только на шестые сутки после приземления космонавты смогли ходить, а всего для полной реадаптации и привыкания к земной силе тяжести им потребовалось несколько месяцев. И это несмотря на то, что уже в ходе орбитального полета космонавты специально готовили свой организм к возвращению на Землю. У них был и специальный нагрузочный костюм, который заставлял затрачивать дополнительные усилия при различных движениях, имитируя силу земного притяжения. Упражнялись они и с эспандером, занимались гимнастикой.
Перед учеными встала задача разработки дополнительных
средств и методов против этих неблагоприятных явлений. Конечно, всеобъемлющим решением проблемы невесомости было бы создание искусственной гравитации на пилотируемом космическом аппарате. Однако это связано со значительными техническими трудностями. Поэтому ученые, сначала решили испробовать другой путь. Они решили разработать средства и методу для смягчения влияния невесомости: в космосе, х примеру, это моделирование гидростатического давления столба крови, сопутствующего нашей жизни на Земле, а на Земле после возвращения из полета — применение системы, позволяющей помочь «отвыкнувшему» организму воспринимать гидростатическое давление крови.
Результаты звездного рейса «Союза-9» позволили решить многие медико-биологические проблемы. Но сначала были опыты и эксперименты. Снова ученые ставили опыты на различных биологических объектах; проходили испытания и люди. Сначала на Земле в условиях, моделирующих невесомость: в специальном бассейне, при длительной обездвиженности, при кислородной недостаточности. Кстати, эти исследования никогда и не прекращаются. Они ведутся с большим опережением реальных событий. Так, готовясь к первому пилотируемому полету, ученые начали выяснять действие космических факторов и невесомости на животных начиная с 1951 года. С опережением на целых 10 лет!
Ученые и на этот раз одержали победу. Был сделан очередной шаг на пути человечества к звездам. Для создания гидростатического давления крови в невесомости были использованы вакуумные емкости различных конструкций (одна из них костюм «Чибис»). Для предотвращения расстройств сердечно-сосудистой системы при вертикальной позе человека после возвращения из космоса, когда ухудшается кровоснабжение мозга, были рекомендованы пережимные манжеты, специальные противоперегрузочные костюмы и фармакологические препараты. Чтобы космонавты в течение длительного полета сохраняли силу и массу мышц, решено было использовать в космосе постоянные и переменные нагрузки, имитирующие силу тяжести. Были разработаны методы и устройства, с помощью которых космонавты в невесомости выполняют движения, напоминающие бег, ходьбу (всем известный третбан).
Все эти средства мы увидели потом на «Салютах». Как показала практика, космонавты охотно пользовались ими. И уже после 63-суточного полета В. Севастьянова с П. Климуком на орбитальном комплексе «Салют-4» — «Салют-18» привыкание бортинженера к земным условиям прошло легче и быстрее, чем после 18-суточного на «Союзе-9». А наши рекордсмены J1. Попов и В. Рюмин после возвращения из космоса уже сами смогли сесть в вертолет, а на второй день прогуливались и беседовали с журналистами. Это позволяет сделать вывод, что медики и здесь добились определенных успехов.
Но вопросов, связанных с невесомостью, а она из всех факторов космического полета, которых насчитывается добрых полтора десятка (начиная от радиации и ультрафиолетового облучения и кончая шумом и вибрацией) и на сегодняшний день остается важнейшей по своему воздействию на организм, — этих вопросов хватает. Например, теоретический анализ показывает, что невесомость может заметно влиять на фундаментальные биохимические процессы в клетке. Однако данные о том, что невесомость оказывает влияние на так называемые субклеточные процессы, требуют экспериментальной проверки. Если будут обнаружены существенные изменения в таких процессах клеточных структур организма, то тогда для более длительных космических полетов на кораблях придется все-таки создать искусственную гравитацию:
Медиков волнует также уменьшение при длительных полетах числа кровяных шариков — эритроцитов, изменение их строения и времени жизни. Пока эти явления не велики и не опасны. Но если с увеличением продолжительности пребывания в космосе обнаружится, что эти явления продолжают нарастать, то это может существенно ограничить длительность полетов. Другой, заслуживающий внимания вопрос — это повышенное выделение солей из организма, в частности кальция, калия, натрия. Это биологически важные элементы, их потеря неблагоприятна для человека. Возможны при этом серьезные неприятности — изменения процессов возбуждения в нервной системе, в том числе и в регуляции ритма сердечной мышцы, а также увеличение нагрузки на почки и т. д.
Или взять проблему иммунитета. В космосе меняются защитные функции организма — нарушаются определенные отношения и взаимодействия между организмом человека и его микробами, в обычных условиях не являющимися болезнетворными. Отсюда важность этой проблемы и способов защиты человека от заболеваний в полете.
Н. Рукавишников.
Что касается дальнейшего изучения в невесомости системы «человек», то ученых сейчас интересует, как долго можно сохранять высокую работоспособность в условиях станции. Как будут проходить процессы реадаптации при возвращении на Землю? Так что тем, кто хочет посвятить свою жизнь изучению космоса, работы хватит. Часто спрашивают: «Не подходим ли мы к порогу пребывания человека в космосе?» Отвечу коротко: порог еще не выявлен. Исследования системы «человек», которые начались в первом пилотируемом полете, продолжаются.
За 20 лет космоплавания достигнуты значительные успехи. Советским людям есть чем гордиться. Но нужно помнить, что это только первые шаги человечества в освоении космоса, поэтому нужно быть осторожными в оценке достигнутого. Недаром древние говорили, что путь к звездам сложен и тернист. Судите сами — итог первого десятилетия 18 суток, а второго — 185. А чтобы слетать на Марс — ближайшую планету, — нужно, как минимум, около 500 суток. А диалектика развития науки и человечества такова, что дальнейший шаги на пути к звездам будут ставить новые, еще более сложные проблемы.
Записал В. ХОЛОДНЫЙ