Журнал "Здоровье" №11 (71) 1960

Человек полетит к звездам

Действительный член Академии медицинских наук СССР профессор В. В. Ларин

В далекие времена люди свои самые заветные мечты о прекрасном воплощали в образах сказок, преданий и былин. Шли века, и человек все больше постигал тайны окружающего его мира, приобретал знания, учился управлять законами природы. Наш век поистине замечателен. Ведь мы стали свидетелями превращения сказки в быль.

Уже не чудесный ковер-самолет несется над землей, а быстроходные лайнеры. Волшебное зеркальце приобрело форму телевизора, который прочно вошел в быт многих миллионов семей. Золотой петушок, предупреждавший царство Додона о приближении врагов, получил свое воплощение в совершенных радарных установках… И многое другое, еще недавно столь же сказочное, столь же манящее наше воображение, претворяется в жизнь. Творческое содружество огромной армии ученых, инженеров, рабочих приносит все новые и новые победы.

Многогранной и неуемной деятельности человека становится тесно на Земле и он стремится выйти за ее пределы в беспредельные дали космоса. Смелый провидец будущего К. Э. Циолковский писал, что Земля — колыбель человечества, но нельзя же вечно находиться в колыбели.

Исследования космоса в Советском Союзе идут в строгой научной последовательности, этап за этапом. Советские специалисты создают все более мощные типы двигателей и все более совершенные системы их управления.

Исследования начались с вертикальных запусков ракет. Следующий этап — первый в истории человечества искусственный спутник Земли. Еще тогда весь мир убедился, что наша наука и техника намного опередили все другие страны в мирном исследовании космического пространства. Затем был запущен второй искусственный спутник с собакой Лайкой. Радиотелеметрические приборы передавали на Землю показатели состояния основных физиологических функций организма.

В мае этого года человечество узнало о новой победе нашей науки: в космос был отправлен невиданный по своим размерам корабль-спутник. Создание сложнейшей системы безопасного возвращения корабля подготовило следующий этап, который не заставил себя ждать, — спустя три месяца второй советский корабль-спутник совершил беспримерный рейс: Земля-космос-Земля.

Все эти исследования с самого начала имели великую конечную цель — создать научную и техническую основу для полета человека в межзвездное пространство. Поэтому так тщательно с помощью сложнейших приборов изучались физические факторы космоса, их влияние на живые организмы. Одновременно разрабатывались надежные меры защиты. Ведь только после этого можно перейти к последнему наиболее ответственному этапу — к космическому полету человека. Сейчас, когда настал «великий канун», особенно большая ответственность ложится на медиков и биологов, которые стоят плечом к плечу с учеными физиками и инженерами в когорте борцов за мирное освоение космоса.

Советской науке чужд дух погони за сенсациями. Она зиждется на принципах высочайшего гуманизма, присущего всему нашему, советскому образу жизни. Поэтому для того, чтобы отправить в рейс первого космонавта, ученые должны обеспечить все условия для сохранения его жизни и здоровья и довести до минимума какой бы то ни было риск, связанный со всеми этапами полета и возвращения на Землю.

Опыт на втором корабле-спутнике явился одним из важнейших звеньев подготовки полета человека. Это был, если сказать образно, желтый огонек космического светофора, предвещающий появление зеленого света — «зеленой космической улицы» для пионеров звездных миров.

Какие же цели и задачи ставили перед собой биологи и медики, проводя замечательный эксперимент?

В космическом полете человек окажется в таких условиях, которые необычны для его земного существования. В момент старта и спуска корабля на человека будут действовать чрезмерные перегрузки, в несколько раз превышающие силу земного тяготения, долгое время он будет находиться в состоянии невесомости.

А космическое излучение? Мощность его за пределами земной атмосферы значительно возрастает. Как известно, космические лучи обладают огромной жесткостью: они легко проникают через различные вещества, через кожу и ткани тела, нарушая их нормальное строение и функции, меняя наследственные свойства организма.

Космонавту придется жить во время полета в герметически закрытой кабине корабля-спутника. Объем ее, по крайней мере на первых кораблях, будет, естественно, небольшой. Но тем не менее необходимо, чтобы воздух в кабине сохранял нормальный химический состав и нужное давление, а его влажность не превышала определенной нормы. Температура внутри кабины должна поддерживаться в пределах так называемой зоны комфорта. Здесь же должно храниться достаточное количество полноценной по своему составу пищи и воды.

Как видно даже из такого беглого перечисления, «хозяйство» кабины будет отличаться большой сложностью, иметь множество различных приборов и аппаратов, которые должны действовать четко и безотказно.

Отработать самым тщательным образом все детали этого «хозяйства», выяснить все особенности жизнедеятельности организма в условиях космического полета, установить характер и силу действия связанных с полетом факторов, создать эффективные меры защиты от тех из них, которые окажутся вредными, и помогает испытанный путь экспериментальной медицины — опыт на животных.

Исследования показали, что различные живые организмы неодинаково чувствительны к воздействию физических факторов внешней среды. Поэтому ответы на многочисленные вопросы, волнующие ученых, которые работают в области космической медицины, нельзя получить, поставив опыт только на одном каком-либо виде животных. Этим и объясняется разнообразие биологических объектов, помещенных волей экспериментаторов на борту второго советского космического корабля-спутника.

В нем находились две собаки — Стрелка и Белка, имена которых стали теперь известны всему миру, две белые лабораторные крысы, сорок мышей двух генетических линий, пробирки с несколькими сотнями плодовых мушек — дрозофил. Кроме того, были также растительные организмы — традесканция, семена лука, гороха, пшеницы, кукурузы, нигеллы, одноклеточная водоросль хлорелла, низшие грибки актиномицеты, продуцирующие антибиотики. Другие биологические объекты — это культуры двух типов кишечной палочки, палочки масляно-кислого брожения, стафилококки, культуры двух разновидностей бактериофага, раковые клетки, полученные из человеческой опухоли, и консервированные кусочки кожи человека и кролика. Кроме того, весьма интересным биологическим «грузом» корабля были ампулы с дезоксирибонуклеиновой кислотой, которая играет большую роль в передаче наследственных признаков от поколения к поколению.

Как мы знаем, корабль-спутник вернулся на Землю вместе со своими животными и растительными «обитателями», которые поступили в распоряжение ученых, снаряжавших их в космический рейс. Это позволяет тщательно изучить все биологические объекты, установить, появились ли в результате полета какие-либо изменения в их состоянии.

Но исследователей интересовало и другое. Они хотели точно знать, что происходило с животными во время самого полета, на различных его этапах. Ряд замечательных приборов передавал по радио данные о состоянии животных, начиная от момента старта корабля и до ©го приземления; показатели артериального кровяного давления собак, их электрокардиограммы, тоны сердца, частоту, глубину и форму дыхательных движений грудной клетки, температуру и движения тела. На борту корабля находился телевизионный передатчик, который позволял следить за поведением собак во время полета. Этот способ наблюдения дал очень ценные результаты для ученых-физиологов. Вместе с тем сам по себе он является крупнейшим, не имеющим равных в мировой технике достижением советской радиоэлектроники.

За время полета наземные станции наблюдения записали огромное количество кривых, расшифровка и изучение которых потребует много времени и большого труда ученых. Однако уже сейчас можно оценить некоторые результаты замечательного биологического опыта на космическом корабле-спутнике.

Прежде всего опыт показал, что созданная советскими инженерами система возвращения корабля на Землю обеспечила полную безопасность живых существ.

Во время полета на нервную систему животных действуют сильные необычные раздражители: резкий шум ракетных двигателей, вибрация корпуса корабля, перегрузки, невесомость и т. д. Все это может вызывать существенные изменения в поведении животных. Установить характер и длительность таких изменений, возможность их компенсации чрезвычайно важно. Ведь человеку на борту космического корабля придется быть не пассивным пассажиром, а производить постоянные наблюдения по определенной программе, поддерживать связь с Землей, следить за работой приборов, в той или иной степени вмешиваться в управление.

Как отражаются условия космического полета на высшей нервной деятельности? На этот вопрос ученые ответят после наблюдения не только за собаками, но и за лабораторными крысами, у которых до полета был установлен тип высшей нервной деятельности, выработаны определенные условные рефлексы.

Действие лучистой энергии на живой организм очень коварно. Причем, оно может сказаться не сразу, а после некоторого скрытого периода. Понятно, какое большое значение имеет длительное наблюдение за животными, вернувшимися из космического полета. Чем больше таких животных, тем статистически достовернее будут выводы. Это обстоятельство обусловило использование в опыте мелких млекопитающих животных — мышей.

Мыши очень плодовиты и быстро достигают половой зрелости. Поэтому относительно скоро можно получить сведения о возможных влияниях условий космического полета на наследственность. У мышей будет исследоваться костный мозг, который, как известно, непрерывно вырабатывает кровяные клетки. Решение вопроса о том, как кроветворная система реагирует на условия космического полета, имеет первостепенное значение для выводов, непосредственно относящихся к здоровью будущих космонавтов.

Для решения вопросов влияния космического излучения на наследственность в опыт включены также плодовые мушки— дрозофилы. Они представляют собой классический объект таких исследований, так как очень легко изменяют свои наследственные свойства под влиянием разнообразных факторов внешней среды. Для тех же целей на борт корабля были взяты и различные микроорганизмы.

Ученые, изучающие развитие злокачественных новообразований у человека, в последнее время широко культивируют опухолевые клетки вне организма. Одна из таких культур также находилась в контейнере корабля-спутника. Сейчас наблюдают за тем, появились ли изменения в обмене веществ, морфологических и генетических свойствах этой хорошо изученной культуры.

Собак и других животных до полета тщательно исследовали с помощью биохимических методов. В частности, определяли особенности их обмена веществ и функциональное состояние некоторых органов, например печени. В настоящее время эти данные проверяются снова, что позволит установить даже самые тонкие изменения в биохимических процессах, если они появились в результате полета.

Для сохранения здоровья человека огромное значение имеет его естественная и приобретенная невосприимчивость к различным инфекциям, сопротивляемость вредоносному действию микроорганизмов. Когда ослабевают защитные свойства организма, даже микробы-сапрофиты, то есть такие, которые постоянно обитают на поверхности кожи и слизистых оболочек человека и обычно совершенно безвредны, способны вызывать тяжелое заболевание. Поэтому у собак перед полетом была исследована фагоцитарная активность крови (поглощение бактерий белыми кровяными тельцами) и ее бактерицидные свойства (наличие в крови ряда веществ, губительно действующих на микробов). Были подвергнуты исследованию также бактерицидные свойства и естественная микрофлора кожи животных. Повторение таких исследований поможет ответить на важный вопрос о возможных влияниях космического полета на естественные защитные функции живого организма.

Предварительно оценивая общие итоги этого биолого-медицинского опыта, следует отметить прежде всего то, что он снова подтвердил передовое место советской науки и техники в исследованиях космического пространства. Первый в истории корабль-спутник с множеством живых существ был отправлен в космический рейс и в полной невредимости вернулся обратно на Землю.

Но прежде чем загорится зеленый сигнал для первого космического старта человека, советские ученые вместе с инженерами и рабочими должны дать ответ еще на много вопросов. Однако уже сейчас можно сказать, что этот исторический эксперимент очень и очень приблизил «ас к тому долгожданному дню, когда человек займет свое место в кабине космического корабля и отправится из своей колыбели в беспредельные просторы Вселенной.

Рисунок В. Медведева