Вместе с тем для осуществления надежной радиосвязи межпланетной станции с земными наблюдательными пунктами нужно достаточно точно знать изменение с течением времени характеристик движения станции. Это необходимо для того, чтобы производить с требуемой точностью расчет целеуказаний измерительным пунктам и определять моменты включения на излучение бортовых передающих устройств. Это обстоятельство требует систематического измерения траектории межпланетной станции, обработки данных и уточнения характеристик движения станции как до подхода к Луне, так и после ее облета. Влияние Солнца и Луны на эволюцию орбиты межпланетной станции и в процессе ее дальнейшего полета также требует постоянного измерения и уточнения характеристик движения станции.
Изложенные обстоятельства предъявляют серьезные требования к работе автоматического измерительного комплекса, предназначенного для измерения параметров траектории межпланетной станции, расчета прогноза ее движения, расчета целеуказаний измерительным и наблюдательным пунктам, расчета времени включения бортовых передающих устройств межпланетной станции в течение всего полета вокруг Земли.
В состав комплекса входят радиотехнические станции измерения дальности, угловых параметров и радиальной скорости движения объекта, станции приема телеметрической информации, автоматические линии связи измерительных пунктов с координационным вычислительным центром, который в свою очередь связан с наземными пунктами, подающими команды на включение бортовых передающих устройств автоматической межпланетной станции.
Командная радиолиния позволяет производить включение радиотехнических средств станции в определенные интервалы времени, соответствующие наилучшим условиям радиосвязи бортовой аппаратуры с наземными пунктами, расположенными на территории Советского Союза. Выбор длительности и времени включения радиосвязи со станцией производится из условия обеспечения накапливания необходимой информации для уточнения характеристик и прогноза движения межпланетной станции, а также из условия сохранения баланса энергетики бортовых устройств.
Проведенная в настоящее время предварительная обработка результатов траекторных измерений показала, что автоматическая межпланетная станция будет двигаться по своей орбите до апреля 1960 года и совершит при этом 11-12 оборотов вокруг Земли.
Фотографирование и передача изображения
При разработке комплекса средств для фотосъемки и передачи изображения невидимой стороны Луны с автоматической межпланетной станции была успешно решена задача создания фототелевизионной системы для получения качественного полутонового изображения и передачи его на расстояния, измеряемые сотнями тысяч километров.
При этом был разрешен ряд сложных научно-технических проблем.
Во время фотографирования система ориентации обеспечила такое положение автоматической станции, при котором в поле зрения съемочных объективов находился лунный диск.
Конструктивное выполнение фототелевизионной аппаратуры обеспечило ее работоспособность в сложных условиях космического полета; была обеспечена сохранность фотоматериалов в условиях вредного воздействия космических излучений, нормальная работа блока обработки фотоматериалов и других блоков аппаратуры в условиях невесомости.
Для сверхдальней передачи изображений при весьма небольшой мощности радиопередатчика применена скорость передачи изображения в десятки тысяч раз более медленная, чем скорость передачи обычных вещательных телевизионных центров.
При первом фотографировании обратной стороны Луны целесообразно было снять возможно большую часть ее неизвестной поверхности. Это привело к необходимости фотографирования полностью освещенного диска, контрастность которого всегда значительно ниже, чем при боковом освещении, создающем тени от деталей рельефа. Для лучшей передачи малоконтрастного снимка в фототелевизионной аппаратуре применена автоматическая регулировка яркости просвечивающей трубки. Для надежной бесподстроечной работы комплекса аппаратуры в переменных режимах были применены принципы саморегулирующихся схем. Согласование и управление работой всех звеньев, включая электронные схемы, оптические, механические и фотохимические устройства, осуществлялось специальной системой автоматики и программирования.
Фототелевизионная аппаратура, установленная на межпланетной станции, содержит следующие основные устройства. Фотоаппарат с двумя объективами с фокусными расстояниями 200 и 500 миллиметров, с помощью которых производилась одновременно съемка в двух различных масштабах. Объектив с фокусным расстоянием 200 миллиметров давал изображение диска, полностью вписывающееся в кадр. Крупномасштабное изображение, даваемое объективом с фокусным расстоянием 500 миллиметров, выходило за пределы кадра и давало более детальное изображение части лунного диска.
Съемка производилась с автоматическим изменением экспозиции для получения негативов с наивыгоднейшими плотностями и длилась около 40 минут, в течение которых обратная сторона Луны была многократно сфотографирована.
Фотографирование началось по командному сигналу, после того как объективы были наведены на Луну. Весь дальнейший процесс съемки и обработки пленки производился автоматически по заданной программе. Фотографирование производилось на специальную 35-миллиметровую фотопленку, выдерживающую обработку при высокой температуре.
Для предотвращения вуалирования пленки под действием космического излучения была предусмотрена специальная защита, выбранная на основании исследований, проведенных с помощью советских искусственных спутников и космических ракет.
После окончания съемки пленка поступила в малогабаритное устройство автоматической обработки, где производилось ее проявление и фиксирование.
Для обработки использовался специальный процесс, обеспечивающий малую зависимость параметров негатива от температуры. Были приняты необходимые меры для предотвращения нарушения процесса обработки в условиях невесомости. После обработки пленки производилась ее сушка и поглощение влаги, что обеспечило длительную сохранность пленки. После окончания обработки пленка поступила в специальную кассету и была подготовлена для передачи изображения.
На пленку заранее были экспонированы испытательные знаки, часть из которых была проявлена еще на Земле, а другая часть проявлена на борту станции в процессе обработки заснятых кадров с изображением обратной стороны Луны. Эти знаки были переданы на Землю и дали возможность проконтролировать процессы съемки, обработки и передачи изображений.
Для преобразования изображения, имеющегося на негативной пленке, в электрические сигналы использовались просвечивающие малогабаритная электронно-лучевая трубка высокой разрешающей способности и высокостабильный фотоэлектронный умножитель.
Передача изображений на Землю осуществлялась аналогично тому, как это делается при передаче кинофильма телевизионными центрами.
Для отклонения луча электронно-лучевой трубки были применены экономичные низкочастотные развертывающие устройства. Усиление и формирование сигналов изображения осуществлялось специально разработанным узкополосным стабилизированным усилителем с устройством автоматической компенсации влияния изменения средней плотности негатива на выходной сигнал.
Все схемы были выполнены в основном на полупроводниках.
Была предусмотрена передача изображения в двух режимах: медленная передача на больших расстояниях и быстрая на ближних расстояниях при подлете к Земле.
Телевизионная система позволяла в зависимости от условий передачи изменять число строк, на которые разлагалось изображение. Максимальное число строк доходило до 1000 на один кадр.
Для синхронизации передающих и приемных развертывающих устройств использовался метод, обеспечивающий высокую помехоустойчивость и надежность работы аппаратуры.
Изображение Луны передавалось с автоматической межпланетной станции по линии радиосвязи, которая в то же время служила для измерения параметров движения самой станции, а именно: расстояния, скорости и угловых координат, а также для передачи результатов научных экспериментов с помощью телеметрической аппаратуры. Включение и выключение различных приборов на борту станции и изменение режимов их работы производилось путем передачи с Земли на борт специальных команд по той же радиолинии.
Передача изображений Луны и все другие функции в линии радиосвязи со станцией осуществлялись с помощью непрерывного излучения радиоволн (в отличие от импульсного излучения, применявшегося ранее в некоторых случаях). Такое совмещение функций в единой линии радиосвязи при непрерывном излучении произведено впервые и дало возможность обеспечить надежную радиосвязь вплоть до максимальных расстояний при минимальных затратах энергии на борту.
Линия радиосвязи со станцией состояла из двух частей: линии «Земля — Станция» и линия «Станция — Земля» — и включала в себя командные устройства, мощт ные радиопередатчики, высокочувствительные приемные и регистрирующие устройства, антенные системы, расположенные на наземных пунктах радиосвязи, а также передающие, приемные и антенные устройства, установленные на межпланетной станции. Помимо этого, на борту станции были размещены командные и программные радиотехнические устройства.
Вся аппаратура линии радиосвязи как на борту, так и на наземных пунктах была задублирована для повышения надежности связи. В случае выхода из строя одного из радиотехнических приборов на борту или исчерпания ресурсов его работы он может быть заменен резервным прибором путем подачи соответствующей команды с наземного пункта управления.
Передача изображений Луны производилась по командам с Земли. Этими командами включалось питание бортовой телевизионной аппаратуры, протяжка фотопленки и производилось подключение телевизионной аппаратуры к бортовым передатчикам. В результате на Землю передавался закон изменения яркости вдоль строк, на которые разлагается изображение.
Общий объем научной информации, передававшийся по линии радиосвязи, включая кадры изображения Луны, намного превосходил тот объем информации, который передавался с первой и второй советских космических ракет.
Для надежной передачи этой информации при наличии значительного уровня шумов космического радиоизлучения был применен особо эффективный метод радиосвязи, обеспечивающий минимальное потребление энергии от бортовых источников питания.
По соображениям экономии электрической энергии мощность бортовых радиопередатчиков была установлена в несколько ватт. В бортовой приемной и передающей радиоаппаратуре были применены полупроводники и другие современные детали и материалы. Особое внимание было обращено на достижение минимального объема и веса приборов.
О трудностях, с которыми сопряжено обеспечение надежной радиосвязи с межпланетной автоматической станцией, можно получить представление, если подсчитать, какая часть мощности, излучаемой бортовым радиопередатчиком, попадает в наземное приемное устройство.
Для того чтобы связь со станцией не прекращалась при ее вращении, антенны станции излучают радиосигналы равномерно во всех направлениях так, что мощность излучения, приходящаяся на единицу поверхности, будет одинакова для всех точек воображаемой сферы, в центре которой находится станция.
В наземную приемную антенну попадает часть мощности излучения, определяемая соотношением эффективной площади приемной антенны к поверхности сферы с радиусом, равным расстоянию от станции до приемного пункта. Поэтому для приема сигналов со станции используются большие приемные антенны.
Однако даже в этом случае при максимальном удалении станции от Земли принимаемая часть мощности излучения бортового передатчика в 100 миллионов раз меньше средней мощности, прийимаемой обычным телевизионным приемником. Для приема таких слабых сигналов нужны очень чувствительные приемные устройства, имеющие малый уровень выходных шумов.
Шумы на выходе наземного приемного устройства складываются из шумов космического радиоизлучения, принятых антенной, и собственных шумов приемника, которые рядом специальных мер сводились к минимуму. Уменьшение уровня шумов, как правило, связано со снижением скорости передачи информации.
В связи со сказанным в линии радиосвязи применены такие методы обработки и передачи сигналов на борту станции и на наземных приемных пунктах, при которых в максимальной степени снижается уровень шумов и сохраняется допустимая скорость передачи.
Экономичное использование источников питания на борту станции, наличие линии радиосвязи с непрерывным излучением и совмещенными функциями, применение на Земле специальных приемных антенн, высокочувствительных приемных устройств, использование специальных методов обработки и передачи сигналов — все это позволило обеспечить надежную радиосвязь с автоматической межпланетной станцией, безотказное действие командной радиолинии и планомерный съем изображений Луны и телеметрической научной информации.
Сигналы телевизионного изображения, принятые наземными приемными пунктами, регистрировались различной аппаратурой, что обеспечивало необходимое резервирование и давало возможность контролировать ход передачи и исключать специфические искажения, вызванные особенностями линии радиосвязи и регистрирующих устройств.
Фиксация сигналов изображения Луны производилась на специальных устройствах регистрации телевизионных изображений на фотопленку, на аппаратах магнитной записи с высокой стабильностью скорости движения магнитной ленты, на скиатронах (электронно-лучевых трубках с длительным сохранением изображения на экране) и на аппаратах открытой записи с регистрацией изображения на электрохимической бумаге. Материалы, полученные от всех видов регистрации, используются при изучении невидимой части Луны.
С помощью телевизионной системы, установленной на борту межпланетной автоматической станции, передача изображений осуществлялась на расстояния до 470 тысяч километров. Тем самым впервые экспериментально подтверждена возможность передачи в космическом пространстве на сверхдальние расстояния полутоновых изображений высокой четкости без существенных специфических искажений в процессе распространения радиоволн.
Невидимая сторона Луны
Период вращения Луны вокруг своей оси совпадает с периодом ее обращения вокруг Земли, и поэтому Луна обращена к Земле всегда одной и той же стороной. В далеком прошлом, миллионы лет тому назад, Луна вращалась вокруг своей оси быстрее, чем сейчас, совершая один оборот за несколько часов.
Силы приливного трения, вызванные притяжением Солнца и Земли, затормозили Луну, удлинив период ее оборота вокруг оси, и сделали его равным 27, 32 суток.
До сих пор карты могли быть составлены лишь для видимой с Земли области Луны, телескопическое изучение которой продолжается уже на протяжении 3 1/2 столетий. На этих картах обозначаются кольцевые горы, горные цепи, темные области лунной почвы, называемые морями, и другие образования.
С Земли видима не точно половина поверхности лунной сферы, а несколько больше, именно 59 процентов. На этой части Луны многие образования расположены на самом краю видимого диска и потому не могли быть детально изучены из-за сильных перспективных искажений. То, что с Земли можно изучать немного больше половинного диска, объясняется наличием так называемых вибраций Луны, то есть покачиванием Луны для земного наблюдателя.
Фотографирование Луны с борта межпланетной космической станции производилось в тот момент, когда станция находилась на линии, соединяющей Солнце и Луну, то есть когда для нее Луна представлялась почти полностью освещенным диском. На фотографии граница видимой и невидимой с Земли частей Луны обозначена пунктиром.
На фотографиях получилась часть невидимой с Земли поверхности Луны и небольшая область с уже известными образованиями. Наличие этой области на снимках дало возможность привязать никогда не наблюдавшиеся раньше объекты лунной поверхности к уже известным и, таким образом, определить их селенографические координаты.
Среди объектов, сфотографированных с борта межпланетной станции и видимых с Земли, имеются: морз Гумбольдта, море Кризисов, Краевое море, море Смита, часть Южного моря и другие.
Эти моря, расположенные у самого края Луны, еще видимого при наблюдении с Земли, кажутся нам вследствие перспективного искажения узкими и длинными, и истинная форма их до настоящего времени была неопределенной. На фотографиях, сделанных с борта межпланетной станции, эти моря расположены далеко от видимого края Луны и их форма незначительно искажена перспективой. Таким образом, впервые удалось узнать истинную форму ряда лунных образований.
Заметно, что на имеющихся снимках невидимой части лунной поверхности преобладают горные районы, в то время как морей, подобных морям видимой части, очень мало. Резко выделяются кратерные моря, лежащие в южной и приэкваториальной областях.
Из морей, расположенных вблизи края видимой части в сильном ракурсе, на фотографиях отчетливо различаются почти без искажений море Гумбольдта, Краевое море, море Смита и Южное море. Оказалось, что Южное море значительной своей частью расположено на обратной стороне Луны, причем границы его имеют неправильную извилистую форму.
Море Смита по сравнению с Южным морем имеет более округлую форму, и с южной стороны в него глубоко врезается гористая область. Краевое море несколько вытянуто в северном направлении, а в противоположном от моря Кризисов направлении имеет углубление.
Своеобразную грушевидную форму имеет море Гумбольдта. Вся область, примыкающая к западному краю обратной стороны Луны (то есть к Краевому морю), имеет промежуточную отражательную способность между горными областями и морями. По отражательной способности она сходна с областыо Луны, расположенной между кратерами Тихо, Петавиусом и морем Нектара.
На юго-юго-восток от моря Гумбольдта на границе вышеуказанной области идет горная цепь общей протяженностью свыше 2000 километров, переходящая через экватор и простирающаяся в южное полушарие. За горной цепью простирается обширный материк с повышенной отражающей способностью.
В области, расположенной между 20° и 30° северной широты и 140° и 160° западной долготы, расположено кратерное море диаметром около 300 километров. В южной части это море заканчивается заливом. В южном полушарии, в районе с координатами -30° и долгота +130°, расположен большой кратер диаметром свыше 100 километров и темным дном и яркой центральной горкой, окруженной светлым широким валом.
К востоку от упомянутой выше цепи, в районе +30° северной широты, расположена группа из четырех кратеров среднего размера, наиболее крупный из которых имеет диаметр около 70 километров. К юго-западу от этой группы, в районе с координатами — широта +10° и долгота +110°, имеется отдельный кратер круглой формы. В южном полушарии у западного края расположены две области с резко пониженной отражательной способностью.
Кроме того, на фотографиях имеются отдельные области с слегка повышенной и пониженной отражательными способностями и многочисленные мелкие детали. Природу этих деталей, их форму и размеры можно будет установить после углубленного изучения всех фотографий.
То, что впервые удалось осуществить телевизионную передачу изображении невидимой части поверхности Луны с борта межпланетной станции, открывает широчайшие перспективы для изучения планет нашей солнечной системы.
Полет третьей космической ракеты открыл новую страницу в истории науки. Проникая в космическое пространство, советские космические ракеты будут теперь посылать на Землю не только сведения о физических характеристиках межпланетной среды и небесных светил, но и фотографии небесных тел, мимо которых они пролетают. Впервые осуществлена телевизионная передача изображений на расстоянии в сотни тысяч километров. Широчайшие перспективы открываются перед астрономией, которая получила возможность приблизить свои приборы к небесным телам.
Первая советская автоматическая межпланетная станция вызывает чувство гордости у каждого советского человека за нашу великую социалистическую Родину, за передовую советскую науку и технику. Она вызывает восхищение всего прогрессивного человечества.
♦ ГЕОГРАФИЯ ЛУНЫ
Ю. ЯКОВЛЕВ
Я географию Луны
Впервые открываю,
Как географию страны,
В которой проживаю.
Приятно нынче видеть мне
Луны рельеф щербатый.
Приятно мне, что на Луне,
Как на Земле, — Карпаты.
Я думаю в каком году,
Качаясь в лунных ветрах,
Отыщем на Луне руду
И нефть откроем в недрах.
И много ль лунной целцны
Поднять народ наш сможет.
Водоснабжение Луны
Меня уже тревожит.
Горит наш флаг, звучит стихом
Сквозь вещую лазурь,
Не в море «Кризисов» сухом,
Не в океане «Бурь».
Мы, видно, целились не зря!
Пускай разносит гласность,
Что флагу по душе моря —
«Спокойствие» и «Ясность».
Луна манила с вышины
Сердца людей веками.
Мы скоро горсточку Луны
Потрогаем руками.
И пусть там не растут хлеба —
Сегодня силой юной
Колосья нашего герба
Взошли на почве лунной.
♦ ТРАЕКТОРИЯ ТРЕТЬЕЙ КОСМИЧЕСКОЙ
В. БАЗЫКИН, директор Московского планетария
Не прошло и лунных суток с того момента, как прилунился первый предмет, сделанный на Земле и несущий вымпел страны социализма, а над Луной уже пронеслась первая автоматическая межпланетная станция, знаменующая собой новый творческий успех советских ученых, инженеров, техников и рабочих.
На борту станции установлены научная и радиотехническая аппаратура для широких научных исследований в космическом пространстве и передачи результатов измерений на Землю. Межпланетная станция была выведена на требуемую орбиту с помощью третьей космической ракеты. Принципиальное отличие этой ракеты от предшествующих заключается в траектории полета, выбранной с таким расчетом, чтобы станция обогнула Луну, пролетела над ее «обратной» стороной, не видимой с нашей планеты, а затем превратилась в искусственный спутник Земли. Полет по такой сложной траектории осуществлен впервые.
В целях экономии топлива наиболее выгодным направлением запуска ракеты было бы восточное — в сторону движения Земли. Тогда вращение Земли способствовало бы некоторому увеличению скорости. Но при этом плоскость движения ракеты должна была бы совпадать с плоскостью лунной орбиты. Но при запусках ракет с территории Советского Союза это неосуществимо. Дело в том, что плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости земного экватора примерно на 18°. Значит, двигаться в плоскости лунной орбиты могут только ракеты, запущенные из районов Земли с широтами между 18° к северу и 18° к югу от экватора. На территории СССР таких мест нет. Самая южная точка страны имеет широту около 34°.
Поэтому запуск ракет к Луне представляет колоссальную трудность.
Решение этой задачи может быть достигнуто различными способами. Как известно, ученые США, стремясь заставить ракету обогнуть Луну, установили на последней ступени дополнительный двигатель, который должен был в определенной точке затормозить ракету и заставить ее перейти на окололунную орбиту. Обогнув Луну и описав «восьмерку», ракета должна была вернуться к Земле. Но эта попытка кончилась неудачей: ракета упала на Землю, пролетев лишь одну треть расстояния до Луны.
Движение советской автоматической межпланетной станции было рассчитано исключительно на основе законов движения небесных тел. Она была отделена от последней ступени после окончания работы двигателей и далее мчалась лишь по инерции в поле тяготения Земли и Луны.
В момент отделения станция начала двигаться по сильно вытянутому эллипсу, плоскость которого была почти перпендикулярна к плоскости лунной орбиты. Наиболее удаленная от Земли точка эллипса — его апогей — была расположена далеко за лунной орбитой. Начальная скорость (для высоты запуска 200 километров) составила 10,95 километра в секунду. Поэтому третья космическая ракета двигалась к Луне дольше, чем вторая и первая, и достигла лунной орбиты лишь через 2,5 суток после запуска.
С удалением от Земли под действием земного притяжения скорость ракеты постепенно снижалась. Следует отметить, что всякое небесное тело, двигаясь но эллипсу, не имеет постоянной скорости. То же происходит с нашей Землей: наибольшая скорость ее движения по орбите бывает около ближайшей к Солнцу точки орбиты (в этой точке Земля бывает 2 января), наименьшая — через пол года, в начале июня.
В сферу действия Луны станция вошла со скоростью (относительно Земли) меньше одного километра в секунду. Сферой действия Луны относительно Земли называется та область, внутри которой тело движется под влиянием притяжения к Луне, причем наша планета оказывает лишь возмущающее воздействие. Вне этой сферы, наоборот, тело движется под действием притяжения к Земле и возмущения со стороны Луны.
Радиус сферы действия Луны относительно Земли составляет 66 тысяч километров. Напомним, что радиус сферы действия Земли относительно Солнца составляет 930 тысяч километров. Вот почему первая советская космическая ракета, удалившись на это расстояние от Земли, стала двигаться под действием притяжения Солнца и превратилась в искусственную планету.
Войдя в сферу действия Луны, ракета под влиянием лунного притяжения несколько увеличила скорость и начала двигаться по гиперболе относительно Луны. Ближайшая к Луне точка была пройдена 6 октября в 17 часов 16 минут московского времени на расстоянии 7 тысяч километров от еэ поверхности. Этот второй участок пути станция проделала за несколько часов.
Лунное притяжение заставило станцию обогнуть Луну. При этом станция несколько изменила и плоскость своего движения, так что «в плане» траектория представляет собой «восьмерку» с очень небольшим и сильно вытянутым верхним кружком».
Известно, что для запуска ракеты на Луну потребовалась точность в направлении до сотых долей градуса, в скорости — до нескольких метров в секунду, а момент запуска было необходимо выдержать до нескольких секунд. Точность выведения на орбиту третьей космической ракеты была еще большей. Поэтому ее успешный запуск — это новое блестящее доказательство совершенства нашей вычислительной и ракетной техники, а вместе с тем совершенства автоматики и способов телеуправления, разработанных советскими учеными.
Однако даже самый точный запуск автоматической межпланетной станции был бы бессмысленен без обеспечения четкой связи с нею и получения научной информации. Поэтому советские ученые обеспечили станцию не только научно-измерительной аппаратурой и радиопередающими устройствами, но и испытанными на третьем спутнике долговечными солнечными батареями и химическими источниками тока. Причем прием сигналов с автоматической станции осуществлялся только в наиболее благоприятный момент. Советская автоматическая межпланетная станция непрерывно ведет измерения, «запоминает» результаты и только по особой команде с Земли быстро сообщает их ученым. Момент подачи команд выбирается на основании опыта, полученного при радионаблюдениях спутников и ракет.
♦ «ЭЙ, ВЫ! НЕБО! СНИМИТЕ ШЛЯПУ!..»
Э. ЦЮРУПА, писательница
Сегодня, когда наша межпланетная станция облетела Луну, вспоминаются эти дерзкие слова молодого Маяковского:
— Эй, вы!
Небо!
Снимите шляпу!
Я иду!
...Сегодня советский человек выходит в космос. Он доставил на Луну вымпелы Родины и дал своим космическим разведчикам не только «зрение», «слух», «голос», но и другие, неведомые созданиям природы могучие и тонкие органы восприятия и исследования.
Вселенная спит,
положив на лапу
с клещами звезд огромное ухо.
Извечный сон ее, освященный поэтами и оспоренный наукой, потревожен. Советский человек, повернувший ход истории на Земле, вторгся во Вселенную.
Мы начинаем знакомство с нашими космическими соседями. Это — достойное дело для творческого гения человека. Наша страна протянула руку Соединенным Штатам Америки: «Давайте в выполнении невиданных по смелости научных замыслов обнаружим перед народами, чей общественный строй даст больший простор творческим силам человека!»
Прогрессивную идею, которая нужна человечеству, ни остановить, ни умертвить невозможно. Ни клеветой, ни оружием. В годы войны в Калуге оккупанты с животной яростью громили маленький Дом-музей Циолковского. Они топтали сапогами модели и рукописи, в которых он обосновал принципы создания межпланетной ракеты, — русский ученый, перед смертью завещавший свои работы «партии большевиков и советской власти — подлинным руководителям прогресса человеческой культуры».
Светлая мысль Циолковского живет в сегодняшней работе ученых.
Ракеты, посланные в космос, не только преодолели притяжение Земли — они разорвали оковы многих установившихся представлений, рассказав людям Земли о нашей стране правдивее и убедительнее, нежели это делали пресса и радио иных стран. Космические разведчики вызвали неожиданные качественные изменения и в нашей жизни и работе.
Взгляните, как сразу изменились представления о ряде наук! Астрофизика, изучающая небесные тела, и геофизика, «земная» наука, теперь неотделимы друг от друга, ибо изучение других планет даст ценнейший материал о Земле. Возник вопрос о создании комплексного института астробиологии, чтобы астрономы, химики, физики и биологи могли изучать жизнь на других планетах.
А тихая, приникшая к своим телескопам наблюдательная астрономия вдруг обрела в озможность ставить опыты и исследования невиданного размаха и дерзания. Она вмешивается в мироздание: разве человек не превратил созданные им искусственные тела в тела небесные? В полном согласии с законами небесной механики они совершают путь, предрешенный с Земли.
И, наконец, то, что наполняет сердце гордостью и волнением: величайшее богатство непосредственного опыта, который один есть и почва, и критерий науки, получает в свои руки философия марксизма, диалектический материализм.
Вот именно сейчас, в эти минуты, когда радио приносит в вашу комнату позывные научной станции из межпланетных пространств, — откройте бессмертную книгу Владимира Ильича Ленина «Материализм и эмпириокритицизм», вслушайтесь в ленинский голос, исполненный волнения, гнева, сарказма. Станьте вновь свидетелями страстной партийной борьбы за материалистическую теорию познания, которую вел Владимир Ильич с идеалистами всех мастей, во все времена н под любыми флагами скатывавшимися к поддержке реакции и оставлявшими лазейки для религиозного объяснения мира.
Со страниц книги доносятся к нам и голоса ленинских оппонентов, в них — апломб и уверенность в своей научной непогрешимости: «Мы не можем утверждать, что пространство и время имеют реальное существование... Они не являются ни бесконечными, ни бесконечно делимыми, будучи по существу своему (essentially) ограничены содержанием наших восприятий...»
Не выключайте радио!.. Станция ведет из космоса передачу, сообщая нам точные сведения о материальной жизни космического пространства. Остро, почти физически, всеми данными нам природой чувствами, мы прослеживаем путь человека, астронавта.
«...наши развивающиеся понятия времени и пространства отражают объективно-реальные время и пространство; приближаются и здесь, как и вообще, к объективной истине», — читаем мы у Ленина. Когда идеалистический лагерь ликовал, считая, что с открытием сложной структуры атома из-под ног материалистической теории выбита его основная опора, Владимир Ильич Ленин разбил их короткой фразой, в которой как бы отлита вся сущность и метода, и теории. Он сказал, что именно разрушимость атома, неисчерпаемость его, изменчивость всех форм материи и ее движения являются опорой диалектического материализма.
Наше поколение стало счастливым современником завоевания микрокосмоса, когда расщепление атома дало в руки советской науке неисчерпаемые ресурсы энергии и подтвердило вновь и вновь положения марксистской философии сегодня. Покорение межпланетных пространств ведет науку к новым победам.
Но, может быть, высказывания ленинских оппонентов устарели, и время давно сделало этот спор неактуальным?
Нет, жесточайшая борьба продолжается и сегодня. В мире капитализма ведуг активное наступление различные идеалистические философийки — от обтекаемого деляческого «прагматизма», чье основное положение — «истинно то, что полезно», до воинствующего фидеизма.
Мне пришлось видеть брошюры и проспекты, которыми снабжал советских гостей павильон Ватикана на Всемирной выставке в Брюсселе. Напечатанные на мелованной бумаге, с иллюстрациями, они поразительно совмещали в себе рассуждения о необходимости «доверчивого приятия тайны Бога и Его искупительной любви», дислокацию экспонатов, грубые выпады против Советского Союза и точные координаты ресторана при павильоне «Град Божий». Там же указывались пути «отыскания и разумного обоснования духовных первооснов бытия», а также предупреждение о трансцендентности, недоступности тайны бога для разума.
А как же поступили авторы, этих брошюр с величайшими современными открытиями, с научной мыслью? Очень просто. Они сообщили читателю, что наука и религия вполне уживутся, если понять, что наука изучает мир, а религия познает бога, то есть первооснову бытия. От тебя, советский читатель, для спасения души требуется только одно: признай, что первый атом сотворил бог, а все последующие пусть подлежат компетенции науки.
В брошюре некоего С.Франка, именуемого «известным русским философом», даже приведен освященный божественным целомудрием пример того, сколь различны цели и материал изучения у наук и у религии: «Биология учит о рождении организмов в порядке постоянных природных его условий, но она ничего не говорит о том, что случится, когда в дело вмешается самое Божество и Святой Дух низойдет на избранное им тело святой женщины». «Почему же она об этом не говорит? — вопрошает автор и сам же отвечает: — Да просто потому, что это не ее дело, она биология, а не теология!»
Не правда ли, перед лицом столь сокрушительных доказательств советскому посетителю павильона, получившему брошюру «в подарок», ничего другого не оставалось, как признать неоспоримость духовных первооснов бытия!
Вслед за этими анекдотическими концепциями столь мирного разделения сфер влияния, авторы этого и других изданий, бесплатно вручавшихся советским посетителям, переходят к возведению небесных дотов для более или менее безопасного пребывания божества. Загнанные в тупик развитием науки и общественной практики, лишенные даже злосчастного кусочка неба, где можно разместить трансцендентного, непостижимого бога, они обьявляют небо «филосовским понятием», как надолбами, загораживаются формулами вроде: существование бога доказывается лишь «чистым разумом», откровениям оно не подлежит!
Еще бы! С «чистым разумом» куда спокойнее, нежели с чувственным опытом. Ведь еще Фейербах говорил: «Где вступают в свои права глаза и руки, там прекращают свое существование боги».
Поповские формулы питаются хорошо знакомыми релятивистскими, агностическими, субъективистскими положениями идеализма. Они дают возможность богу с удобствами устроиться вне времени и пространства и оттуда, из этого «нигде — всюду» и «никогда — всегда», сегодня, на вполне точном историческом отрезке времени освящать «высшим разумом» и «высшей справедливостью» бесчеловечные законы империализма.
Но могут ли авторы, пишущие для сегодняшнего читателя, удержаться на уровне современности, если они не скажут ни слова о материалистической философии? Вынужденный обстоятельствами, философ Франк упоминает о «грубом материализме», учении «бессмысленном» и «давно опровергнутом». И вот тут-то сквозь благочинность и наукообразность трактата вдруг с истерической неистовостью прорывается жгучая ненависть воинствующих мракобесов, рожденная страхом перед прогрессивной мыслью, освобождающей людей из-под ярма религии: «На каком почти идиотическом недомыслии основано ходячее убеждение, что человек, отвергнув религию, с помощью разумного научного знания и своего свободного стремления к совершенству утвердит на земле всеобщее счастье... и станет вообще хозяином своей собственной жизни? Кто это сделает? Маленький жалкий комочек мировой грязи, ничем принципиально не отличающийся от всего остального мира, победит и приведет в порядок чудовищные космические силы? И что вообще значит для мировой грязи и пыли «справедливый» и «разумный» порядок? Она есть так, как она есть, она от века крутится, частицы ее слипаются и разлипаются, и те комочки, которые называются «людьми», от века дерутся между собой, пожирают друг друга, в положенный срок дохнут и разлагаются...»
Какая бесстыдная, неприкрытая пропаганда человеконенавистничества, истребительных войн! Какое подлое унижение человека, порабощецие его духовных сил, его достоинства! Вот воочию то болото мракобеоия, в которое скатился современный идеализм через свои теории о непознаваемости мира.
Как не вспомнить гневные, насмешливые слова Ленина о позиции английского философа Уорда: «Мы вам отдадим науку, г.г. естествоиспытатели, отдайте нам гносеологию, философию, — таково условие сожительства теологов и профессоров в «передовых» капиталистических странах».
Нет, мы и сегодня не отдадим нашу теорию познания мира! Борьба мировоззрений продолжается, ибо, как и полвека назад, когда Ленин писал свою книгу, философия партийна.
Наша философия столь же истинна, сколь глубоко человечна, ибо она утверждает в человеке веру в его силы.
«Долой небо — закономерная связь всего процесса мира». В этих конспективных записях из ленинских «Философских тетрадей» — слиток страстной, наступательной материалистической мысли, требующей от человека освобождения от религиозных пут, постижения объективных законов природы, овладения ими.
И несколькими строками выше еще требовательнее, еще точнее: «Небо долой г материализм».
Сегодня наша Родина вновь выступает как революционер и первооткрыватель в мировой дипломатии и в мировой науке. Мы предложили народам мира перековать мечи на орала и зовем человечество на творческий путь созиданий и исследований, путь дальнейшего познания мира.
Советский человек, бесконечно богатый теорией диалектического материализма, переступил порог величайших открытий. Человек вышел в космос. «Эй, вы! НебоГ Снимите шляпу!..»
В ТРАПЕЗНИКОВ, член-корреспондент Академии наук СССР
ПОРАЗИТЕЛЬНЫЕ ТЕМПЫ
Запуск третьей космической ракеты — это новое, выдающееся достижение советской науки и техники.
С каждым новым запуском советских космических ракет решаются все более сложные научные задачи. Первая ракета прошла вблизи Луны и стала спутником Солнца. Вторая космическая ракета с удивительной точностью «прилунилась» почти в центре лунного диска. И, наконец, запущена третья ракета, несущая автоматическую межпланетную станцию, оснащенную разнообразной измерительной аппаратурой.
Поразительна не только возрастающая сложность задач, решаемых при каждом запуске советских искусственных спутников Земли и космических ракет, но и невиданные темпы подготовки каждого следующего запуска и точность исполнения.
Запуск космических ракет требует высокой точности действия автоматической системы управления не только по азимуту и по углу места, но особенно по скорости движения, так как ничтожная ошибка в скорости, например второй космической ракеты к моменту прекращения действия ее двигателей, привела бы к тому, что, двигаясь дальше по инерции в течение почти двух суток, ракета достигла бы лунной орбиты в тот момент, когда Луны не было бы в расчетной точке. Однако наша ракета успешно прилунилась!
Запуск третьей космической ракеты — это важный этап выполнения программы космических исследований. Он открывает пути к решению еще более сложных задач, делает реальностью самые смелые фантазии. Все мы гордимся тем, что космонавтика, зарожденная трудами русского ученого К. Э. Циолковского, быстро и уверенно развивается в Советской стране, показывая миру преимущества нашей социалистической системы.
Рейнгольд СВЕНТО
МИР ВОСХИЩЕН
Рейнгольд Свенто — бывший министр иностранных дел, известный политический и общественный деятель Финляндии, дипломат. В прошлом играл видную роль в социал-демократической партии Финляндии, избирался депутатом парламента. Здесь публикуется отрывок из его книги «Советский Союз в центре мировой политики».
После создания атомной и водородной бомб Советский Союз имеет все, что есть у его крупных противников, главным образом у Соединенных Штатов Америки.
Между землей и небом появилась искусственная луна — спутник. Запущенный в пространство в соответствии с расписанием, он появлялся над различными частями земного шара. Запуск такого спутника весом более 500 килограммов в космическое пространство продемонстрировал высокие достижения науки в Советском Союзе. После этого появился лунник.
Если бы первыми авторами этой инициативы были Соединенные Штаты Америки, где наука и техника достигли более высокого уровня, чем в других странах, то это не вызвало бы столь большой сенсации. Все говорили бы, что ведь от Америки можно было этого ожидать. Но так как это новое «чудо космоса» родилось в Советском Союзе, оно произвело огромное впечатление.
Соединенные Штаты были смущены и жаждали реванша. Мне довелось именно в то время находиться там. Определенные круги развили бурную деятельность, стремясь немедленно сделать такое открытие, которое по своим масштабам и объему оставило бы в тени русский спутник. Но совершенно независимо от того, добьется ли Америка больших успехов или нет, в любом случае инициатором и первым изобретателем останется Советский Союз.
Все это является одним из многочисленных и прекрасных уроков того, насколько ложное представление можно иметь о великом и одаренном народе только потому, что императорская деспотия в прошлом не позволяла народной интеллигенции раскрыть свои таланты.
Говоря о спутнике, я хочу отметить, что на Ассамблее ООН в 1958 году он получил единодушное и искреннее признание со стороны 81 суверенного государства, начиная с Соединенных Штатов Америки. Согласно общему мцению, спутник открыл первые двери в новый космический мир и положил начало новому периоду прогресса на пути всеобщей культуры.
Говоря о развитии Советского Союза, следует сказать, что его достижения по своим масштабам являются настолько огромными, что их можно изложить только в многотомном труде, который потребовал бы совместной координированной работы многих различных специалистов. При этом нельзя забывать удивительно большой вклад русских ученых в быстрое развитие Советского Союза.
Советские ученые последовательно продолжают дело ученых России. В течение 40 лет они добились таких достижений, перед которыми их западные коллеги снимают шляпу. Академия наук Советского Союза регулярно выпускает чрезвычайно интересный и ценный журнал под названием «Врстник Академии наук СССР», по которому можно следить за последними достижениями различных новых отраслей науки в Советском Союзе.
В своей статье «40 лет советской науки» (№ 11 журнала за 1957 год) президент Академии наук А. Н. Несмеянов дал краткий обзор этих достижений. В ней, в частности, он отмечает создание атомной промышленности, чрезвычайно важную научную помощь, оказываемую технике, конструктивное взаимодействие науки и техники благодаря, неизвестной до сих пор взаимосвязи, плодотворное развитие теоретической физики и теоретической механики, которые в последнее время, в свою очередь, двигают вперед в научном отношешш экспериментальную физику, химию, прикладную механику.
Создан Объединенный институт ядерных исследований. Баллистическая ракета достигла мирового рекорда скорости и дальности полета, открыв неограниченные возможности для военной техники.
Спутники, изучая с помощью специальных приборов неизвестное пространство и создавая новую отрасль науки, которую можно назвать «планетографией», положили начало совершенно новой эпохе.
В Сибири планируется создание самостоятельных отраслевых отделений Академии наук СССР, из которых образуется самостоятельный научный центр для Дальнего Востока и Евразии.
Американцы говорят, что наиболее важное значение созданного русскими искусственного спутника состоит не в том,что он первым был запущен в пространство и что последний из них был намного тяжелее, чем предыдущие спутники, а в том, что эти достижения показали миру, что некогда отсталые русские двигаются теперь более быстрыми темпами, чем американцы, как в научном, так и в техническом развитии, особенно в физических исследованиях и их применении на практике. «Тот факт, что мы являемся пока еще более сильными, — говорят американцы, — не означает, что мы и в дальнейшем будем находиться впереди Советского Союза».
Академия наук в России, начиная с девятнадцатого столетия, была одним из известных центров математических исследований. В этой связи можно отметить целый список снискавших уважение имен, достижения которых уже давно привлекли к себе внимание в ученых кругах. Большой заслугой Советского Союза в этих вопросах следует считать то, что Советское правительство сразу же, с первых дней Октябрьской революции сделало научный труд предметом особой заботы государства.
Читатель, вероятно, понимает, что здесь невозможно рассказать о всех достижениях и планах такой огромной страны. Можно только привести некоторые примеры того, как наука может служить интересам Советского Союза и его народа без каких-либо серьезных препятствий со стороны официальной политики.
Помню, мне рассказывали, что сразу же после революции к одному всемирно известному русскому ученому пришли его друзья. Они были обеспокоены плохими условиями его жизни и работы: полуголодный, он работал в маленькой холодной лаборатории. «Со мной ничего не случится, — ответил профессор, — только бы эти бедняги — мыши, крысы и подопытые кролики не умерли от голода и холода раньше меня». Однако уже в скором времени ученым были созданы необходимые условия для работы и жизни.
Глупцы пытались утверждать, что советские люди должны благодарить за свои научные достижения немцев, оставшихся в СССР. Это напоминает мне те времена, когда английскому народу показывали первую паровую машину, изобретенную английским ученым. Увидев паровоз в движении, эти «сведущие» глупцы ухмыльнулись, а по дороге домой шептались о том, что им все ясно: внутри машины находится лошадь.
Спутник и лунник, созданные в Советском Союзе, были на устах у всего политического мира. В ООН говорили, что спутник открыл космическое пространство и положил научное начало коренному изменению жизни на земном шаре. Это признание было единодушным.
Крупным событием в жизни СССР был XXI съезд Коммунистической партии, на котором Хрущев в большой речи провозгласил семилетнюю программу, которая намечает еще более значительные, чем до сих пор, задачи.
Наиболее интересным и важным для нас, иностранцев, было услышать еще раз с трибуны высшего партийного органа Советского Союза заверение Никиты Хрущева о том, что Советский Союз стремится к миру...
Никита Хрущев не смог бы так смело и так уверенно разработать и представить на партийном съезде упомянутую семилетнюю программу Советского Союза, если бы он не чувствовал под собой надежной почвы. Его ободряла и гарантировала успех семилетней программе поддержка советских народов, которая делает возможным осуществление такого грандиозного плана.
БЕРНАРД ЛОВЕЛЛ, директор английской радиообсерваторий Джодрелл-Бэцк
НОВУЮ ЭПОХУ ОТКРЫЛИ РУССКИЕ УЧЕНЫЕ И ИНЖЕНЕРЫ
Телефонные звонки, разбудившие меня ночью 4 октября 1957 года, не оставили у меня никаких сомнений, что в истории человечества открылась замечательная новая эпоха и что открыли ее русские ученые и инженеры. Событие это имело мировое значение: наконец-то человек воплотил мечту писателей-фантастов, ему удалось, хотя бы на время, вырвать земной предмет из его земного окружения...
Столкнрвение второго лунника с Луной и фотографии обратной стороны Луны, переданные на Землю третьим лунником, были великими событиями в истории. Мы, в Джодрелл-Бэнке, гордились тем, что нам принадлежал единственный прибор за пределами СССР, принимавший участие в этих событиях, а благодарность, выраженная русскими, еще более усилила удовольствие, которое мы испытали...
Причины такого положения дел (речь идет о достижениях советского ракетостроения. — Прим. ре д.), как мне кажется, ясны. Прежде всего решительные усилия в области образования в течение двух-трех десятилетий дали России ученых и инженеров, не уступающих никому в мире. Во-вторых, благодаря колоссальным полномочиям и влиянию Академии наук они пользуются привилегиями и возможностями, которых нельзя найти нигде в мире.
Джордж АЛЛЕН
МИР СМОТРИТ НА СОВЕТСКИЙ СОЮЗ И США НОВЫМИ ГЛАЗАМИ
Джордж Аллен родился в 1903 году в Северной Каролине. Закончил Гарвардский университет, затем работал газетным репортером. С 1930 года — на дипломатической службе Соединенных Штатов. В настоящее время возглавляет Информационное агентство США, ведающее американской пропагандой во всех странах мира, радиостанциями «Голос Америки» и т. д.
Успешный запуск первого советского спутника вызвал колоссальный, еще невиданный интерес во всем мире. Огромное значение этого сенсационного события признали все. За несколько дней весть о нем долетела до всех, даже самых отдаленных уголков мира. Запуск спутника рассматривается как открытие новой эры — эры космоса.
Неожиданность этого события еще больше обострила интерес к нему. Соединенные Штаты еще 25 июля 1955 года объявили о работах по созданию спутника Земли (программа «Авангард»). Время от времени о ходе выполнения этой программы у нас делались подробные сообщения.
В то же время в скромном советском заявлении без всяких указаний на время сообщалось о предполагаемом весе и вероятной орбите спутника Земли, который СССР, возможно, запустит. Это заявление не привлекло должного внимания общественности: ни прессы, ни научных кругов.
Люди, интересующиеся предстоящими запусками спутников, ожидали, что вывод спутника на орбиту могут осуществить только Соединенные Штаты, или, во всяком случае, они будут первыми.
Когда же первым на орбиту вышел советский спутник Земли, и при этом без всякой предварительной фанфарной шумихи, престиж СССР сразу возрос, а авторитет США начал катастрофически падать. Нужно сказать, что в научной и технической областях Советы значительно превзошли все ожидания; мы же выполнили далеко не все, что мир ждал от нас.
Мы были смущены, напуганы и потрясены. Наши собственные дебаты вокруг первого русского спутника сделали советский успех еще более значительным и позволили превратить все это в проблему соперничества между Соединенными Штатами и СССР.
Постепенно шум вокруг этого события в прессе и по радио стал затихать; настало время более трезвых суждений и уравновешенных действий, чему способствовал успешный запуск серии наших спутников (хотя их полезный груз был меньше.)
Затем в течение 18 месяцев после запуска первого советского спутника Соединенные Штаты начали оправляться от нанесенного удара. Тем временем престиж Советского Союза благодаря его новым успехам продолжал расти. Мы же никак не могли восстановить свой былой авторитет. Больше того: наши неудачи при выводе на орбиту тяжелых грузов (что во всем мире считается очень важным) сделали успехи советской программы освоения космоса еще более внушительными.
К тому же мировое общественное мнение, казалось, ожидало от Соединенных Штатов новых достижений в освоении космоса. Нужно сказать, что такое мнение подкреплялось обнадеживающими сообщениями нашей печати о том, что Соединенные Штаты превзойдут СССР в полезном весе спутников.
И вот было совершено два успешных советских выстрела по Луне. Сделать то же самое нам не удалось. Вполне естественно, что в этой области за Советским Союзом прочно закрепилось положение лидеров.
Сегодня еще есть люди, которые надеются, что Соединенные Штаты догонят СССР; но мы видим, что это вызывает все больше и больше сомнений, и мало кто верит, что это произойдет раньше, чем через пять-десять лет.
Мировая пресса теперь не склонна подавать под ошеломляющими заголовками каждую новость. Исключение составляют сенсационные события, связанные с проникновением в космос. Внимание к проблемам космоса постоянно усиливается; возрос интерес к науке и технике.
Сейчас весь мир строит предположения о том, чем еще поразит нас Советский Союз. По-видимому, преобладает мнение, что первым космонавтом будет человек из Советского Союза. Мы слышим язвительные замечания, в том числе и в Соединенных Штатах, по поводу того, что американцы, высадившись на Луне, найдут там русских. У Америки нет больше оснований надеяться на серьезные успехи в освоении космоса. В широких кругах мировой общественности Советский Союз — уже признанный лидер. Смысл этого признания очень важен. Сегодня мир смотрит на Америку и на Советский Союз новыми глазами. Это относится не только к технике освоения космоса, но и ко всей советской науке, к советской военной мощи и общему положению страны.
Спутники и лунники воспринимаются теперь КДк доказательство того, что СССР в состоянии успешно конкурировать с Соединенными Штатами в области науки, техники и производства.
Вряд ли можно переоценить важность космических исследований: ведь сейчас в глазах многих людей место той или иной страны в исследовании космоса является главным символом мирового лидерства во всех областях науки и техники.
Именно поэтому Советский Союз привлекает внимание деятелей науки и инженеров. Товары советского экспорта пользуются большим спросом во всем мире. Советским ученым и инженерам оказывается большой почет, их авторитет как специалистов растет, их слушают с большим вниманием.
До запуска спутников заявления русских о блестящих успехах их страны считали пропагандой. Теперь же их словам стали верить.
КОСМИЧЕСКИЕ КОРАБЛИ
Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство.
К. Э. ЦИОЛКОВСКИЙ
Сообщение ТАСС
♦ О ЗАПУСКЕ ПЕРВОГО СОВЕТСКОГО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
В течение последних лет в Советском Союзе проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по подготовке полета человека в космическое пространство.
Достижения Советского Союза в создании искусственных спутников Земли больших весов и размеров, успешное проведение испытаний мощной ракеты-носителя, способной вывести на заданную орбиту спутник весом в несколько тонн, позволили приступить к созданию и началу испытаний космического корабля для длительных полетов человека в космическом пространстве.
15 мая 1960 года в Советском Союзе осуществлен запуск космического корабля на орбиту спутника Земли. По полученным данным, корабль-спутник в соответствии с расчетом был выведен на орбиту, близкую к круговой, с высотой около 320 километров от поверхности Земли, после чего отделился от последней ступени ракетыносителя. Начальный период обращения корабля-спутника Земли составляет 91 минуту. Наклонение его орбиты к плоскости экватора равно 65 градусам. Вес корабля-спутника без последней ступени ракеты-носителя составляет 4 тонны 540 килограммов. На борту корабля-спутника установлена герметическая кабина с грузом, имитирующим вес человека, и со всем необходимым оборудованием для будущего полета человека и, кроме того, различная аппаратура, вес которой с источниками питания составляет 1477 килограммов.
Запуск предназначен для отработки и проверки систем корабля-спутника, обеспечивающих его безопасный полет и управление полетом, возвращение на Землю и необходимые условия для человека в полете. Этим пуском положено начало сложной работы по созданию надежных космических кораблей, обеспечивающих безопасный полет человека в космосе.
По получении с корабля-спутника необходимых данных будет осуществлено отделение от него герметической кабины весом около 2,5 тонны. В данном запуске возвращение на Землю герметической кабины не предусматривается, и кабина после проверки надежности ее функционирования и отделения от корабля-спутника, как и сам корабль-спутник по команде с Земли начнут спуск и прекратят свое существование при вхождении в плотные слои атмосферы.
На корабле-спутнике установлен радиопередатчик «Сигнал», работающий на частоте 19,995 мегагерца как в телеграфном, так и в телефонном режиме передачи.
Помимо передатчика «Сигнал», на корабле-спутнике размещены специальные радиоустройства для передачи на Землю данных о работе установленных приборов и для точного измерения элементов орбиты. Питание научной и измерительной аппаратуры спутника осуществляется с помощью химических источников тока и солнечных батарей.
Обработка первых данных, полученных с корабля-спутника, показала, что установленная на нем аппаратура работает нормально. Наземные станции ведут регулярные наблюдения за кораблем-спутником.
В 6 часов 11 минут корабль-спутник прошел над Москвой.
В 7 часов 38 минут по московскому времени советский корабль-спутник прошел над Парижем. Над Ленинградом корабль-спутник прошел в 7 часов 43 минуты. В 10 часов 36 минут по московскому времени корабль-спутник пролетел над НьюЙорком.
Визуально корабль-спутник можно будет наблюдать в районе города Владивостока 15 мая в 21 час 12 минут в направлении на юго-восток.
Сообщение ТАСС
♦ О ЗАПУСКЕ ВТОРОГО СОВЕТСКОГО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
В соответствии с планами по изучению космического пространства 19 августа 1960 года в Советском Союзе осуществлен запуск второго космического корабля на орбиту спутника Земли. Основной задачей запуска является дальнейшая отработка систем, обеспечивающих жизнедеятельность человека, а также безопасность его полета и возвращения на Землю.
В кабине, оборудованной всем необходимым для будущего полета человека, находятся подопытные животные, в том числе две собаки с кличками Стрелка и Белка.
При полете корабля-спутника предусматривается проведение ряда медико-биологических экспериментов и осуществление программы научных исследований космического пространства.
Второй советский корабль-спутник выведен на орбиту, близкую к круговой,, с высотой около 320 километров.
Начальный период обращения корабля составляет 90,6 минуты, наклонение его орбиты к плоскости экватора равно 65 градусам. Вес корабля-спутника без последней ступени ракеты-носителя составляет 4600 килограммов.
На корабле-спутнике установлены радиопередатчик «Сигнал», работающий на частоте 19,995 мегагерца, радиотелеметрическая аппаратура для передачи на Землю данных о состоянии подопытных животных и работе всех систем, установленных на борту спутника.
Для наблюдения за поведением животных на борту корабля-спутника установлена радиотелевизионная система.
Предварительные данные показали, что установленные на корабле-снутнике системы работают нормально.
Сообщение ТАСС
♦ ВПЕРВЫЕ В ИСТОРИИ ЖИВЫЕ СУЩЕСТВА
БЛАГОПОЛУЧНО ВОЗВРАТИЛИСЬ ИЗ КОСМОСА НА ЗЕМЛЮ
После завершения программы исследований, рассчитанной на одни сутки, и получения данных о жизнедеятельности животных и нормальном функционировании бортовой системы корабля-спутника была подана команда на спуск его с орбиты. Команда выдана на 18-м обороте. Система управления корабля-спутника и тормозная установка сработали с высокой точностью и обеспечили спуск корабля в заданный район. Отклонение точки приземления от расчетной составило около 10 километров.
Корабль-спутник весом 4600 килограммов (не считая веса последней ступени ракеты-носителя), имея специальную тепловую защиту, успешно прошел земную атмосферу. Корабль-спутник и отделившаяся от него капсула с подопытными животными благополучно приземлились.
Самолеты и вертолеты доставили к месту приземления медицинский и технический персонал.
Все подопытные животные, в том числе собаки Стрелка и Белка, после полета и приземления чувствуют себя хорошо.
В настоящее время проводится всестороннее обследование животных, вернувшихся из космического полета. Разработанная аппаратура обеспечила нормальную жизнедеятельность животных в полете.
Таким образом, впервые в истории живые существа, совершив космический полет протяженностью свыше семисот тысяч километров, благополучно возвратились на Землю.
Запуск и возвращение на Землю космического корабля-спутника, созданного гением советских ученых, инженеров, техников и рабочих, является предвестником полета человека в межпланетное пространство.
Сообщение ТАСС
♦ ПОДРОБНОСТИ О «ПАССАЖИРАХ» ВТОРОГО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ
21 августа 1960 года в Москву были доставлены животные, впервые в истории возвратившиеся из полета в космическое пространство.
Как уже сообщалось, на втором советском космическом корабле-спутнике в полет были отправлены собаки Стрелка и Белка. Кроме них, для изучения влияния радиации и условий космического полета были помещены и другие животные — 40 мышей, 2 крысы, насекомые, растения, зерна злаков и некоторые микробы.
В кабине корабля-спутника совершили полет 13 белых лабораторных и 15 черных мышей и две белые крысы. В катапультированном контейнере, помимо Белки и Стрелки, находились 6 белых и 6 черных мышей, насекомые дрозофилы в 15 колбах, растение традесканция в 2 колбах, растение хлорелла в 8 ампулах в жидкой питательной среде в виде суспензий и в 4 ампулах на косом агаре, грибковые культуры — актииомицеты — 14 ампул, семена кукурузы, пшеницы разных сортов, гороха, лука и нигеллы (чернавки).
Кроме того, в контейнере были помещены небольшие участки кожи человека и кролика в 2 ампулах, раковые клетки Хелла в 6 ампулах, микробы: кишечная палочка «КК-12» в 11 ампулах, кишечная палочка «В» в 6 ампулах, кишечная палочка типа «аэрогенес» в 4 ампулах, палочка масляно-кислого брожения в 2 ампулах, стафилококки в 2 ампулах, дезоксинуклеиновая кислота в 6 ампулах, бактериофаг «Т-2» в 3 ампулах и бактериофаг «13-21» в 3 ампулах.
Для проведения научных исследований на борту космического корабля была установлена аппаратура:
— для исследования легких и тяжелых ядер в первичном космическом излучении;
— для исследования рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца:
— для регистрации уровней (доз) космической радиации в контейнере для животных.
На корабле были размещены блоки из толстослойных ядерных фотоэмульсий общим весом около 60 килограммов, при этом в одном из фотоэмульсионных блоков предусматривалось проявление фотоэмульсий непосредственно на борту корабля.
Научная информация запоминалась и по команде передавалась на Землю. При этом передача на Землю запомненной информации производилась после каждого оборота корабля вокруг Земли, а также перед посадкой.
Кроме того, в процессе спуска с помощью автономной бортовой системы регистрации непрерывно фиксировались изменения физиологических данных подопытных животных.
Блоки с ядерными фотоэмульсиями и вся аппаратура для научных исследований возращена на Землю на борту корабля.
Установленная на корабле-спутнике телевизионная система дала много ценной информации, отснятой в виде кинофильмов. Регистрация изображений с высокой точностью синхронизировалась с записями телеметрической информации, что дает возможность сопоставить непосредственные наблюдения за животными с объективными данными об изменениях их физиологических функций, переданных на Землю с помощью телеметрической системы.
Дополнительно произведенные расчеты элементов орбиты второго советского корабля-спутника подтвердили, что его полет в течение всего времени протекал по орбите, весьма близкой к расчетной.
Точный учет различных факторов, влияющих на движение и спуск космического корабля, непрерывная обработка на электронно-вычислительных машинах результатов измерений элементов его орбиты и учет ее изменений, как уже сообщалось ранее, позволили осуществить приземление корабля с большой точностью.
Во время спуска и после приземления космического корабля и катапультируемого из него контейнера специальные радиопередатчики, установленные на корабле и в контейнере, излучали радиосигналы. Это позволило непрерывно пеленговать места положения корабля и контейнера и осуществлять слежение за ними вплоть до места приземления.
Все животные и биологические объекты находятся в хорошем состоянии.
Программа научных исследований и измерений выполнена. Полученные данные в настоящее время обрабатываются и всесторонне изучаются.
♦ ВЕЛИКИЙ ВКЛАД В СОКРОВИЩНИЦУ МИРОВОЙ НАУКИ И КУЛЬТУРЫ
Ученым, инженерам, техникам, рабочим, всему коллективу работников,
участвовавших в создании, запуске и возвращении на Землю
космического корабля-спутника с живыми существами
Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза и Совет Министров СССР горячо поздравляют ученых, конструкторов, инженеров, техников, рабочих, весь коллектив работников, создавших мощный космический корабль и осуществивших впервые в истории полет и успешное возвращение на Землю этого корабля с живыми существами.
Для осуществления успешного полета огромного космического корабля весом 4600 килограммов и с живыми существами и возвращения его на Землю потребовалось решение сложнейших научных и технических проблем, обеспечивших:
— управляемый полет космического корабля и спуск его на Землю с большой точностью в заданный пункт;
— условия нормальной жизнедеятельности живых существ в космическом полете;
— надежную радио- и телевизионную связь с космическим кораблем.
Это выдающееся достижение является замечательным научным подвигом советских людей, триумфом нашей отечественной науки, техники и промышленности, великим вкладом в сокровищницу мировой науки и культуры, открывающим новую эру в освоении космоса. Теперь создается практическая возможность для полета человека в космическое пространство.
Дорогие товарищи! Вашими славными делами вы продемонстрировали еще раз всему миру силу и мощь научных и технических достижений страны социализма, неоспоримые преимущества социалистического строя, творческий гений великого советского народа. От всей души желаем вам новых выдающихся успехов.
Слава советским ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим, прославляющим своим трудом нашу великую социалистическую Родину, идущую под мудрым руководством ленинской Коммунистической партии к новым победам в строительстве коммунизма!
Центральный Комитет КПСС, Совет Министров СССР
♦ ВПЕРВЫЕ
С. МАРШАК
Что же, пиши поскорее
поэму.
Дал тебе ТАСС
благодарную тему.
Рифмы готовы:
Белка
И Стрелка...
Нет, это было бы плоско
и мелко.
К космос уносятся наши
ракеты,
Чтоб рифмовать меж собою
планеты.
Нынче открылись заветные
двери
В плотной завесе —
в земной атмосфере.
Вот и вернулись
Белка со Стрелкой,
Тут уже рифма
Не кажется мелкой:
В космос впервые
Проникли живые.
А для шпионов из
«Нового Света»
Тоже нашлась небольшая
ракета,
Чтобы шпион, чересчур
удалой,
Тоже на землю вернулся
живой.
Каждый новый советский спутник или корабль представляет собой высшую ступень в освоении космоса по сравнению с предыдущим. Второй корабль является как бы концентрированным выражением всех прошлых опытов. Сейчас можно сказать, что человек перешагнул порог космоса, ибо решен один из самых сложных вопросов астронавтики — возвращение корабля. Советские ученые создали, послали на сотни тысяч километров и вернули, как по волшебству, на Землю искусственную планету, на которой были обеспечены нормальные условия жизни для животных и растений. Это удивительное завоевание, наполняющее сердца всех прогрессивных людей гордостью за советскую науку.
Александру КЫМПЯНУ,
корреспондент румынского агентства «Аджерпресс»
Вывод на орбиту почти пятитонного искусственного спутника Земли, на борту которого находились живые существа, и их возвращение вместе с космическим кораблем на территорию родины Ленина — это новый грандиозный успех в деле завоевания космических просторов для человечества. Этот триумф позволяет нам предвидеть запуск нового спутника, теперь с человеком, и его возвращение на нашу планету.
Мы от души радуемся, видя, что деятели науки Советского Союза достигают все более высоких вершин в мирном соревновании по освоению Вселенной.
Антонио Нуньес ХИМЕНЕС,
директор Национального института аграрной реформы Кубы, почетный доктор географических наук МГУ
Это большая и важная новость. Эксперимент открывает исключительные возможности в будущем. Русские тем самым показали, что они когда угодно могут предпринять полет человека в космос с безопасным возвращением на Землю.
Р. ШЕПЕРД,
английский ученый, вице-президент Международной федерации астронавтики
Видно, очень хорошие и умные люди работали над тем, чтобы были успешными и полет космического корабля с подопытными животными, и его возвращение на Землю. Такими людьми можно по праву гордиться. Приветствую советских ученых, инженеров и всех тех, кто участвовал в совершении этого прекрасного подвига.
Ф. Р. ТЕРСТЕН,
директор отдела аэронавтики научно-исследовательского совета Канады
♦ ВТОРОЙ СОВЕТСКИЙ КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ
19 августа 1960 года в Советском Союзе осуществлен успешный запуск второго космического корабля на орбиту спутника Земли. Вес корабля-спутника без последней ступени ракеты-носителя составил 4600 килограммов.
Основной задачей запуска второго космического корабля-спутника являлась дальнейшая отработка систем, обеспечивающих жизнедеятельность человека, а также безопасность его полета и возвращения на Землю. При полете предусматривалось проведение ряда медико-биологических экспериментов и осуществление программы научных исследований космического пространства. Для успешного полета второго космического корабля-спутника с живыми существами на борту и возвращения его на Землю потребовалось решение сложнейших научных и технических проблем, обеспечивающих:
— управляемый полет космического корабля и спуск его на Землю с большой точностью в заданный пункт;
— условия нормальной жизнедеятельности живых существ в космическом полете;
— надежную радио- и телевизионную связь с космическим кораблем.
Все эти задачи были успешно разрешены. Огромный космический корабль вместе со своими пассажирами — собаками Белкой и Стрелкой и другими живыми существами — благополучно возвратился на Землю. Это историческое событие приблизило время непосредственного завоевания человеком околосолнечного пространства. Безупречная работа всех систем, обеспечивающих выведение космического корабля на орбиту, а также высокие конструктивные данные мощной ракетыносителя позволили получить орбиту, практически не отличающуюся от расчетной.
Второй советский космический корабль-спутник был выведен на орбиту, близкую к круговой, с апогеем 339 километров и перигеем 306 километров. Начальный период обращения корабля составлял 90,7 минуты, наклон орбиты к плоскости экватора — 64 градуса 57 минут.
УСТРОЙСТВО КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ-СПУТНИКА
Космический корабль-спутник состоял из двух основных частей: кабины корабля и приборного отсека. В кабине расположены:
— аппаратура обеспечения жизнедеятельности животных в полете;
— оборудование для биологических экспериментов;
— часть аппаратуры для научных исследований (фотоэмульсионные блоки и радиометр);
— часть аппаратуры системы ориентации;
— аппаратура для регистрации поведения кабины во время спуска (датчики угловых скоростей, перегрузок, температур, шумов и т. д.);
— автоматические системы, обеспечивающие приземление корабля;
— аппаратура для автономной регистрации данных о работе приборов, а также физиологических данных подопытных животных на участке спуска;
— катапультируемый контейнер с двумя собаками.
В катапультируемом контейнере, кроме двух собак, находились 12 мышей, насекомые, растения, грибковые культуры, семена кукурузы, пшеницы, гороха, лука, некоторые виды микробов и другие биологические объекты.
Вне катапультируемого контейнера, в кабине корабля, были помещены 28 лабораторных мышей и две белые крысы.
В приборном отсеке размещены:
— радиотелеметрическая аппаратура;
— аппаратура управления полетом корабля;
— часть аппаратуры для научных исследований (приборы для изучения космических лучей и коротковолнового излучения Солнца);
— аппаратура терморегулирования;
— тормозная двигательная установка.
На наружной поверхности кабины корабля располагались рулевые сопла и баллоны с запасом сжатого газа систем ориентации, датчики научной аппаратуры, антенны радиосистем, экспериментальные солнечные батареи, а также система термоизоляции для предотвращения сгорания кабины на участке спуска. В стенках кабины располагались жаропрочные иллюминаторы и быстрооткрывающиеся герi метичные люки.
Газовый состав, влажность и температура воздуха в кабине корабля, необходимые для нормальной жизнедеятельности подопытных животных, обеспечивались системой регенерации и системой терморегулирования.
Передача информации о состоянии подопытных животных, физических условиях в кабине и в приборном отсеке, о работе бортовой аппаратуры осуществлялась с помощью радиотелеметрических систем на наземные измерительные пункты. Радиотелеметрические системы работали в двух режимах:
а) непосредственной передачи телеметрической информации на наземные измерительные пункты в моменты пролета корабля над этими пунктами;
б) запоминания (накапливания) информации с последующим воспроизведением и передачей этой информации при полете корабля-спутника над измерительными пунктами.
На корабле была установлена радиосистема «Сигнал», предназначенная для оперативной передачи части телеметрической информации и отработки вопросов радиотелевизионной связи со спутниками.
Для передачи изображения подопытных животных на борту была установлена специальная телевизионная аппаратура.
Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также путем подачи команд с Земли. На борту была установлена система контроля орбиты высокой точности.
Энергопитание бортовой аппаратуры осуществлялось от химических источников тока и от солнечной батареи. Солнечная батарея располагалась на двух полудисках диаметром 1000 миллиметров, ориентирующихся на Солнце с помощью специальной сцстемы, независимо от положения корабля.
ПОЛЕТ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ И ЕГО ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ
После выведения корабля на заданную орбиту он отделился от последней ступени ракеты-носителя. Во время полета корабля осуществлялась работа по заданной программе его основных систем: системы ориентации, телеметрических систем, системы терморегулирования, научной и телевизионной аппаратуры, а также аппаратуры, обеспечивающей жизнедеятельность живых организмов в кабине корабля.
Ориентирование корабля во время полета по орбите и на участке спуска осуществлялось с помощью системы ориентации. При работе системы ориентации одна ось корабля-спутника была направлена по местной вертикали, другая — перпендикулярно плоскости орбиты, третья (продольная ось корабля) перпендикулярна к первым двум и направлена вдоль пересечения плоскости местного горизонта и плоскости орбиты (при точной круговой орбите — вдоль вектора скорости).
Наблюдения за полетом космического корабля-спутника производились с помощью наземных станций, расположенных на территории СССР. Полученная информация по линиям связи автоматически передавалась в вычислительные центры. На электронно-счетных машинах осуществлялась обработка информации, в результате чего были получены точные элементы орбиты корабля-спутника, что обеспечило необходимый прогноз дальнейшего движения корабля на орбите и возможность его приземления в заданном районе.
Требование к точности знания элементов реальной орбиты обусловливается величинами допустимых ошибок при приземлении корабля-спутника, поскольку для попадания в заданный район приземления необходимо выбрать момент времени включения тормозной двигательной установки с учетом реальных величин координат и скорости корабля-спутника в этот момент времени. Ошибка в скорости корабляспутника на 1 метр в секунду приводит к отклонению точки приземления почти на 50 километров. Ошибка в знании истинной высоты над поверхностью Земли на 100 метров отклоняет точку приземления на 4,5 километра, а ошибка в направлении вектора скорости к поверхности Земли на одну угловую минуту приводит к отклонению точки приземления на 50-60 километров.
В соответствии с данными прогноза орбиты, а также телеметрическими измерениями, которые характеризовали работу бортовой аппаратуры, из координационновычислительного центра по заранее разработанной программе производилось управление кораблем-спутником в космическом пространстве.
На 18-м обороте была подана команда с Земли на спуск корабля-спутника с расчетом на его приземление в заданном районе.
Для спуска корабля-спутника с орбиты на Землю производилось уменьшение его первой космической скорости движения на требуемую по расчету величину с помощью тормозной двигательной установки.
Траектория спуска была выбрана так, чтобы перегрузки, возникающие при вхождении спускаемого аппарата в плотные слои атмосферы, и время их действия не превышали допустимые для живых организмов.
После перехода корабля на траекторию спуска было произведено отделение от кабины приборного отсека, который сгорел при входе в плотные слои атмосферы.
На участке спуска кабина тормозилась в атмосфере специальной системой торможения. Снизившись до высоты 7000 метров, кабина пролетела около 11000 километров после начала спуска. Максимальные перегрузки при торможении кабины в атмосфере составляли 10 единиц.
На высоте 7000-8000 метров по команде от барометрических реле была сброшена крышка катапультного люка и произведено катапультирование контейнера животных из кабины корабля. Приземление контейнера происходило со скоростью 6-8 метров в секунду, а кабины корабля — со скоростью 10 метров в секунду.
Непосредственно после катапультирования контейнера включились радиопеленгационные системы, предназначенные для пеленгации кабины и контейнера во время спуска и после их приземления. Приземление животных, совершивших полет на корабле-спутнике, могло быть осуществлено непосредственно в кабине корабля, однако с целью отработки системы катапультирования, которая является резервной системой приземления при будущих полетах человека, было осуществлено катальпультирование контейнера с животными.
Высокая точность приземления корабля-спутника свидетельствует о совершенстве системы управления кораблем на участке спуска и высокой точности определения элементов орбиты наземным измерительным комплексом, ошибки которого непосредственно влияют на отклонение точки приземления.
После приземления кабина корабля и контейнер с животными не имели никаких повреждений, что указывает на высокое совершенство систем приземления.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХ УСЛОВИЙ НА КОРАБЛЕ
Одной из важнейших задач успешного проведения биологических экспериментов при полете космического корабля являлось создание и поддержание благоприятных условий для жизнедеятельности живых организмов.
Атмосферные условия в кабине космического корабля
Для нормальной жизнедеятельности животных необходимы определенные атмосферные условия в кабине. Поэтому основными требованиями к герметической кабине корабля-спутника являлись:
— поддержание барометрического давления, близкого к давлению на уровне моря при концентрации кислорода 20-25 процентов и углекислого газа не выше 1 процента,
— сохранение температуры воздуха в пределах 15-25°С и относительной влажности 30-70 процентов,
— очистка воздуха герметической кабины от вредных примесей, выделяющихся при работе оборудования кабины, а также животными в процессе их жизнедеятельности.
Если в закрытое невентилируемое пространство, каким является кабина космического корабля, поместить животных, то состав воздуха быстро изменится за счет поглощения ими кислорода и выделения углекислого газа и водяных паров. Две такие собаки, как Белка и Стрелка, потребляют 8-9 литров в час кислорода и выделяют при дыхании 6-7 литров в час углекислого газа и 0,25 литра воды в сутки. Учитывая, что нормальная жизнедеятельность собаки нарушается при снижении содержания кислорода ниже 18 процентов и повышении количества углекислого газа до 2-3 процентов, станет очевидным, что в кабине космического корабля с момента ее герметизации животные очень быстро могут погибнуть. Чтобы этого не произошло, необходимо непрерывно восстанавливать газовый состав воздуха кабины. Для обеспечения жизнедеятельности животных необходимо также в течение всего периода их нахождения в кабине космического корабля постоянно поддерживать нормальную температуру и давление. В связи с этим требовалось непрерывно отводить тепло, выделяемое животными и действующей аппаратурой корабля.
В целях обеспечения на протяжении всего периода полета нормального газового состава воздуха, его температуры, давления и влажности в кабине второго космического корабля была установлена и применена система кондиционирования воздуха, которая обеспечивала поддержание среды внутри корабля в заданных пределах.
Регулирование газового состава воздуха и давления в кабине корабля
Поддержание требуемого газового состава воздуха в герметической кабине корабля осуществлялось специальной установкой. Анализ существующих методов регенерации воздуха показывает, что при полетах продолжительностью до 15-20 суток наиболее рационально использование высокоактивных химических соединений, поглощающих углекислый газ и водяные пары из воздуха кабины и выделяющих эквивалентное количество кислорода.
Применение химических соединений для регенерации воздуха в кабинах малого объема встречает, однако, существенные трудности, одна из которых заключается в том, что скорость выделения кислорода не всегда соответствует потребности в нем живых организмов. Для поддержания равновесия между выделением кислорода и потреблением его животными потребовалось создание специальных устройств, автоматически регулирующих скорость поглощения углекислого газа и водяных паров с выделением необходимого количества кислорода. Это автоматическое регулированйе процесса регенерации осуществлялось весьма простой и надежной конструкцией чувствительного элемента, реагирующего на изменение режима работы регенерационной установки в целом.
Уменьшение количества кислорода и увеличение концентрации углекислого газа воспринималось датчиком, дающим соответствующие сигналы на телеметрию и на исполнительный механизм.
В случае избыточного выделения кислорода также происходит автоматическое срабатывание исполнительного механизма, в результате чего воздух поступает в кабину лишь частично обогащенный кислородом.
В кабине автоматически поддерживалось заданное давление воздуха. Специально разработанные фильтры надежно обеспечивали очистку воздуха кабины в случае загрязнения его вредными химическими примесями, выделяющимися в результате жизнедеятельности животных и при работе аппаратуры.
Срабатывание чувствительных элементов и параметры состояния воздуха в кабине передавались по телеметрии на Землю.
Многочисленные эксперименты, проведенные в лабораторных условиях, показали, что разработанная система кондиционирования и регенерации надежно обеспечивала поддержание в заданных пределах барометрического давления, относительной влажности, а также концентрации кислорода и углекислого газа в воздухе герметической кабины.
Регулирование температуры воздуха в кабине корабля и в приборном отсеке
Задача создания необходимых условий среды в обитаемой части кабины включает в себя также и поддержание заданной температуры воздуха.
Совершившие полет собаки и другие животные способны переносить довольно большие колебания окружающей температуры. Однако при подготовке полета ставилась задача создания наиболее благоприятных температурных условий. Дело в том, что существенные отклонения условий среды от нормальных пределов ставят животных в условия более или менее значительной дополнительной нагрузки, требующей соответствующего напряжения физиологических механизмов, регулирующих жизнедеятельность организма в новых, необычных условиях. Это, в свою очередь, создало бы неблагоприятный фон для перенесения основных условий космического полета — перегрузок, состояния невесомости и т. д. Поэтому была поставлена задача поддержания заданной температуры воздуха с колебаниями в весьма узких пределах.
При решении этой задачи необходимо было преодолеть ряд трудностей, большинство которых связано с непостоянством скорости выделения тепла, в частности животными и аппаратурой. В то же время для того, чтобы температура воздуха не выходила из заданных пределов, количество отводимого тепла в каждый период времени должно находиться в строгом соответствии с его поступлением.
Для отвода тепла из кабины корабля был применен холодильный агрегат с жидкостно-воздушным радиатором. Жидкий хладоагент поступал в радиатор из системы терморегулирования корабля. Расход хладоагента регулировался в зависимости от температуры в кабине. Такая система обеспечила устойчивое поддержание температуры воздуха в кабине в течение всего полета.
Поддержание заданного температурного режима в приборном отсеке и стабильной температуры хладоагента осуществлялось с помощью радиационного теплообменника и системы жалюзи.
Тепло из герметичного приборного отсека, заполненного газом, отводилось непосредственно на радиационный теплообменник, расположенный на корпусе приборного отсека.
Питание и водоснабжение животных
Питание и водоснабжение подопытных животных в длительном полете на искусственном спутнике Земли представляет некоторые трудности, связанные главным образом с условиями невесомости.
При этом исключается возможность выдачи собаке воды в открытом сосуде, так как жидкость может быть легко унесена и окажется недоступной для животных.
Твердая пища, предназначенная для питания в условиях невесомости, не должна крошиться и разламываться на куски.
Простым и эффектным методом преодоления перечисленных трудностей является применение вязкой, желеобразной смеси, содержащей необходимые питательные вещества в достаточном количестве и одновременно требуемое количество воды.
Этот метод комбинированного питания животных был впервые использован для обеспечения биологического эксперимента на втором искусственном спутнике Земли с собакой Лайкой.
На основании расчетов и многочисленных экспериметов была разработана следующая рецептура комбинированной питательной смеси, соответствующая энерготратам собак весом до 7 килограммов, находящихся длительное время в ограниченном объеме, и обеспечивающая суточную потребность животного в воде при условии поддержания температуры воздуха в пределах 15-25° С
Наименование продуктов
Количество в г
Белки
Жиры
Углеводы
Калорийность в к/кал
1.
Мясо (ниже средней упитанности)
80
15,89
2,74
-
90.6
2.
Жир комбинированный
30
-
28,36
-
263,7
3.
Геркулесовая крупа
10
0,91
0,6
6,1
34,3
4.
Агар-агар
2
0,06
-
1,8
7,6
5.
Вода
188
-
-
-
-
6.
Колбаса
20
3,84
4,5
-
57.6
7.
Витамины С, Р, А, В1, В2, РР, B6
менее 1 г
Итого
331
20,7
36,2
7,9
453,8
Такая питательная смесь имеет студнеобразную консистенцию, обладает достаточным сцеплением со стенками кормушки и не выпадает из последней при переворачивании в условиях невесомости.
Для выдачи подопытным животным суточных порций пищевой смеси был сконструирован автомат кормления. Специальное устройство открывало крышку кормушки, обеспечивая доступ собаки к пище.
Для предохранения пищевой смеси от порчи она подвергалась стерилизации в автоклаве при температуре 115° С. Это обеспечивало ее надежное консервирование.
При испытаниях системы питания животных в наземных экспериментах было установлено, что собаки, длительное время питающиеся комбинированной смесью из автомата кормления, не теряли в весе и не испытывали жажды.
Необходимо отметить, однако, что применение комбинированного питания потребовало длительной и систематической тренировки животных по специальной программе в условиях, приближенных к условиям полета на космическом корабле.
Для обеспечения условий жизнедеятельности мышей и крыс были разработаны специальные клетки с сетчатыми стенками. Вдоль стенок располагались трубки-кормушки, в которых помещались сухие пищевые брикеты, содержащие все необходимые питательные вещества. Вода находилась в особом бачке и поступала в клетку по трубочке с фитильком. Мыши и крысы были заранее приучены к такому способу приема пищи.
Катапультируемый контейнер для животных
Катапультируемый контейнер, в котором находились собаки Белка и Стрелка, является одним из вариантов контейнера, разработанного для будущих полетов человека.
Форма контейнера выбрана с таким расчетом, чтобы после катапультирования его обеспечить устойчивое и правильное положение оси контейнера относительно вектора скорости.
В контейнере были расположены следующие агрегаты и системы:
— кабина для животных с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством, системой вентиляции и т. д.,
— катапультные и пиротехнические средства,
— радиопередатчики, предназначенные для пеленгации контейнера,
— телевизионные камеры с системой подсвета и зеркал,
— блоки с ядерными фотоэмульсиями.
Кабина животных выполнена из листового металла. Внутри этой кабины находились лоток, предназначенный для размещения животных, автомат для кормления, ассенизационное устройство. На самом лотке расположены датчики движения и автомат для измерения давления крови животных. На верхнем днище, выполненном в виде съемной крышки кабины, размещались телевизионные камеры, система подсвета и зеркал, вентилятор и блок контейнера с микроорганизмами.
Внутри кабины крепились автомат для кормления, контейнеры для мелких биологических объектов и микрофон, позволяющий судить об уровне шума в полете.
Все системы катапультируемого контейнера с кабиной животных рассчитаны на длительное пребывание его в космическом полете.
Телевизионная аппаратура космического корабля
Объективные данные о физиологических функциях подопытных животных трудно в полной мере обобщить, если отсутствует возможность одновременного прямого наблюдения за подопытными животными. Телевизионная система корабля-спутника обеспечила физиологам такую возможность. Изображения, передававшиеся с борта в то время, когда корабль-спутник находился в зоне действия наземных приемных пунктов, регистрировались на кинопленку. Одновременно на этой же пленке с точностью до 1 кадра записывались метки времени, синхронные с метками времени, воспроизводимыми на телеметрических пленках. Таким образом, путем сопоставления пленок можно определить, как вело себя животное в данный момент и какие физиологические изменения сопутствовали тем или иным действиям животного. При конструировании телевизионной аппаратуры возник ряд противоречивых требований. С одной стороны, было необходимо обеспечить высокое качество изображений, с другой — в максимальной степени уменьшить вес, габариты и, особенно, энергопотребление аппаратуры. Поставленная научная задача — передача информации о поведении животных и координации их движений — позволяли существенно снизить параметры телевизионного изображения: число строк разложения, частоту кадров и тем самым резко сузить спектр телевизионного сигнала. Принимались во внимание и технические соображения — в первом эксперименте целесообразно было работать в возможно более узком спектре частот с тем, чтобы гарантировать себя от возможных частотно-фазовых искажений, могущих возникнуть при передаче спектра в несколько мегагерц.
Выбор таких параметров обеспечил возможность создания высокоэкономичного и надежного радиоканала с большим энергетическим запасом при удовлетворительном для поставленной задачи качестве изображения.
Сложным являлся также вопрос освещения животного. С точки зрения равномерности его освещения и создания наиболее благоприятных светотехнических условий для телепередачи целесообразно было в максимальной степени удалить достаточно мощные светильники, дополняющие «дежурное» освещение контейнера.
На борту корабля размещались две малогабаритные телевизионные камеры. Одна, размещаемая непосредственно на люке контейнера, через окно люка осуществляла передачу изображений Белки анфас. Вторая камера была установлена в кабине корабля и через боковое окно контейнера передавала изображения Стрелки в профиль.
Телевизионная передача началась еще до взлета корабля, состояние животных наблюдалось на участке взлета и в момент перехода от перегрузок к невесомости, и затем на всех оборотах, когда корабль-спутник имел связь с любой из наземных приемных станций. Включение и выключение телевизионный камер и дополнительного освещения осуществлялось по командам с Земли. При этом камеры включались по очереди. Имелась возможность переключения камер в любой момент передачи. На наземных пунктах, кроме устройств визуального наблюдения, размещались дублированные регистрирующие устройства, в которых были приняты все меры по обеспечению высоконадежной регистрации.
Полученные телевизионные фильмы имеют большой научный и познавательный интерес, не говоря уже о том впечатлении, которое ощущает зритель, получивший возможность «своими глазами» заглянуть в космос.
Велико также чисто техническое значение первого эксперимента по передаче из космоса изображений движущихся объектов. Этот эксперимент дал весьма ценный опыт, который поможет в дальнейшем развитии и совершенствовании последующих систем космического телевидения. Телевидение, как одно из основных средств познания и освоения космоса, сделало еще один важный шаг в решении этой задачи.
Медико-биологические исследования
Основными задачами медико-биологического эксперимента на космическом корабле-спутнике являлись:
— изучение особенностей жизнедеятельности различных животных и растительных организмов в условиях космического полета;
— исследование биологического действия основных факторов космического полета на живые организмы (перегрузки, длительная невесомость, переход от пониженной весомости к повышенной и наоборот);
— изучение действия космической радиации на животные и растительные организмы (на состояние их жизнедеятельности и наследственность);
— исследование эффективности и особенностей функционирования систем обеспечения жизнедеятельности в полете (системы регенерации, терморегулирования, питания и водоснабжения, ассенизации и др.).
Для решения указанных задач в катапультируемом контейнере и герметической кабине корабля-спутника был размещен ряд биологических объектов.
В герметической кабине корабля-спутника размещались три клетки, в которых находились 2 белые лабораторные крысы, 15 черных и 13 белых лабораторных мышей. В катапультируемом контейнере находились: две собаки (Стрелка и Белка), клетка с 6 черными и 6 белыми лабораторными мышами, несколько сот насекомых (плодовая муха дрозофила), два сосуда с растением традесканцией, семена различных сортов лука, гороха, пшеницы, кукурузы и нигеллы, специальные сосуды с грибками актиномицетами, одноклеточная водоросль хлорелла в жидкой и на твердой питательных средах. В 50 патронах находились запаянные ампулы с бактериальной культурой кишечной палочки (тип «КК-12», «В», «аэрогенес»), палочки масляно-кислого брожения, со стафилококковой культурой, двумя разновидностями фага (Т-2 и 13-21), раствором дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а также культурой эпителиальных опухолевых клеток человека (клетки Хела) и небольшими консервированными участками кожи человека и кролика.
Кроме того, в катапультируемом контейнере находились 4 автоматических биоэлемента с культурой палочки масляно-кислого брожения, 2 биоэлемента находились в специальном термостате и 2 — в неутепленном контейнере.
Методикой эксперимента предусматривалась и была осуществлена большая подготовительная работа, включающая разработку частных методов исследования, контрольной и регистрирующей аппаратуры, а также проведение предварительных экспериментов, в которых исследовалось влияние отдельных факторов на состояние животных и растительных организмов, постановку необходимых фоновых и контрольных опытов.
Физиологические, биохимические и иммунологические исследования
При подготовке биологического эксперимента на космическом корабле-спутнике в качестве основного биологического объекта были использованы традиционные лабораторные животные — собаки, нормальная физиология которых хорошо изучена. Эти животные легко поддаются тренировке и устойчивы к различным физиологическим воздействиям. Применяемые в настоящее время методики позволяют с достаточной точностью и удобством регистрировать у собак различные физиологические показатели.
К подопытным животным предъявлялся целый комплекс требований. Для эксперимента были отобраны взрослые собаки в возрасте от полутора до трех лет. Размеры собак должны были обеспечить достаточную степень свободы движений в кабине; масть — качественное и контрастное наблюдение за движениями животных по телевидению. Предпочтение отдавалось так называемым «беспородным собакам», которые отличаются высокой устойчивостью к действию различных внешних условий. Важное значение придавалось типу нервной деятельности: отбирались собаки сильного, уравновешенного, подвижного типа, у которых легко вырабатывались необходимые для эксперимента условные рефлексы.
Животные подвергались тщательному физиологическому и клинико-ветеринарному обследованию. Для регистрации артериального давления производилась операция выведения сонной артерии в кожный лоскут на шее. Для надежной регистра-, ции биотоков сердца были вживлены под кожу электроды, изготовленные из специального сплава.
Как известно, при полете на космическом корабле подопытные животные должны были встретиться с целым рядом необычных факторов: большие ускорения, вибрации, шум, длительное пребывание в герметической кабине, получение пищи из автоматических устройств и осуществление естественных отправлений организма в специальной одежде.
В целях подготовки к эксперименту в течение продолжительного времени собаки проходили тренировку в макете кабины корабля-спутника с системой фиксации, позволявшей животным совершать необходимый для нормальной жизнедеятельности объем движений. Время нахождения собак в фиксированном положении постепенно увеличивалось. Собаки приучались к ношению датчиков, фиксирующей одежды и ассенизационного устройства. В программу подготовки животных входила также тренировка собак к питанию специально приготовленными смесями из автоматических устройств, к чему, как правило, собаки довольно легко и быстро привыкали. В ходе подготовки животных было проведено большое число исследований по определению устойчивости животных к ускорениям. Каждое из отобранных подопытных животных несколько раз подвергалось воздействию ускорений на специальном стенде, позволявшем создавать такие ускорения, которые должны были встретиться при полете на космическом корабле. Результаты опытов позволили констатировать удовлетворительную переносимость подопытными животными перегрузок с незначительными индивидуальными колебаниями физиологических параметров, не выходящих, однако, за пределы компенсаторных возможностей организма.
Как известно, на участке выведения корабля-спутника на орбиту организм животного подвергается воздействию вибраций, которые могли определенным образом повлиять на состояние животного. Для выяснения этого вопроса были проведены эксперименты, по результатам которых можно говорить об удовлетворительной переносимости животными ожидаемых в полете вибраций. Помимо этого, в отдельных сериях экспериментов проводилось исследование индивидуальной устойчивости животных к действию ударных перегрузок (рассчитанных на случай катапультирования контейнера), пониженного барометрического давления, воздействия повышенной и пониженной температуры среды.
После завершения всего цикла подготовки и испытаний для участия в летном эксперименте были отобраны собаки по кличке Белка и Стрелка.
Собака Стрелка — самка, светлой масти, с темными пятнами, весом пять с половиной килограммов, тридцати двух сантиметров высоты, пятидесяти сантиметров длины.
Собака Белка — самка, светлой масти, короткошерстная, весом четыре с половиной килограмма, тридцати сантиметров высоты, сорока семи сантиметров длины.
Обе собаки удовлетворительно прошли предварительные отборочные испытания и тренировки и затем были поставлены в условия предполетного режима.
Для контроля за состоянием животных в полете и решения физиологических задач эксперимента был разработан специальный комплект медицинской исследовательской аппаратуры. Эта аппаратура обеспечила регистрацию физиологических функций подопытных животных в течение всего полета космического корабля.
В полете регистрировались следующие физиологические показатели: артериальное давление, электрокардиограмма, тоны сердца, частота дыхания, температура тела, двигательная активность животных. Радиотелеметрические системы передавали на Землю сведения о барометрическом давлении, температуре и влажности в герметической кабине, а также контрольные данные о функционировании систем обеспечения жизнедеятельности.
Учитывая, что основной целью экспериментов с животными является подготовка к полету человека в космическое пространство, большое внимание было уделено вопросам, связанным с изучением работы двигательного аппарата животных, и в частности координации произвольных движений.
Для этого были использованы телевидение и специальные датчики движения. Телевизионный метод наблюдения по сравнению с ранее применявшейся киносъемкой имеет ряд серьезных преимуществ. Он позволяет вести наблюдения за животными в процессе самого полета, исключает необходимость иметь большой запас пленки на борту и не требует столь высоких освещенностей, как киносъемка. При этом исключается возможность потери материала при чрезвычайных обстоятельствах.
В печати уже сообщалось о наблюдении за поведением животных в полете с помощью телевидения, а также были опубликованы отдельные кадры отснятых фильмов. Эти фильмы позволят судить не только о поведении животных в космическом полете, но в сочетании с информацией, полученной от датчиков движения, могут дать материал для суждения о состоянии высших функций центральной нервной системы и об адаптации (приспособлении) животных к условиям невесомости. Кроме того, благодаря наличию на пленках телевизионных фильмов отметок системы единого времени каждое движение животного можно связать с большой точностью с имеющимися в данный момент величинами любых физиологических функций.
В кабине с животными в непосредственной близости от собак, а также на одежде Белки и Стрелки были установлены индивидуальные дозиметры для измерения ионизирующей радиации. Возвращенные вместе с животными на Землю дозиметры после обработки их показаний дадут сведения о воздействии на животных заряженных частиц, электромагнитного излучения и нейтронов, входящих в состав космического излучения.
Изучение и оценка биологического действия различных факторов, связанных с космическим полетом, и прежде всего изучение биологического действия космической радиации, представляют собой очень сложную и многогранную задачу, требующую привлечения самых различных методов исследования: физических, общеклинических, физиологических, биохимических,] микробиологических, иммунологических, генетических и других.
Большой интерес представляет исследование изменений обмена веществ. Важно выяснить, имеют ли место при этом легкие, обратимые функциональные изменения или наступают устойчивые сдвиги обмена веществ. С этой целью был выбран комплекс биохимических показателей, которые характеризуют функции печени, эндокринной и нервной систем и которые значительно изменяются при больших нагрузках на организм, а также под влиянием ионизирующей радиации. У собак в течение ряда месяцев до полета, а также в условиях тренировки к действию отдельных факторов полета (ускорения, вибрации) исследовались следующие показатели белкового состава крови, некоторые ферменты и гармоны в крови и моче:
— белковые фракции сыворотки крови,
— сывороточный мукоид,
— холинэстеразная активность крови,
— дезоксицитидин в моче.
В настоящее время у собак, вернувшихся из космического полета, исследуются все перечисленные показатели. Некоторые из них исследуются также у крыс и мышей.
Серьезной задачей являлось изучение состояния сердечно-сосудистой системы у животных, совершивших полет в космос. На деятельность сердца и периферических сосудов во время полета, а также при возвращении на Землю могут оказывать влияние космическая радиация, перегрузки, состояние невесомости и некоторые другие факторы. В силу этого представлялось важным изучить у собак ряд показателей состояния периферических сосудов до и после полета. Перед полетом животные обследовались в течение нескольких месяцев. У них в бескровном опыте изучались артериальный и венозный тонус, сосудистая реакция в ответ на компрессию, а также кожная температура. После возвращения на Землю у собак были вновь подвергнуты тщательному изучению их сердечно-сосудистые системы, и в частности состояние периферических сосудов. Предварительные результаты обследования собак Белки и Стрелки после возвращения на Землю не обнаруживают заметных изменений.
Изучение иммунологической реактивности подопытных собак составляло следующую важную задачу. Необходимо выяснить, не вызовет ли действие космической радиации и других факторов полета угнетения естественной невосприимчивости к микробам и вследствие этого — развития инфекционных процессов. Это тем более важно, что космонавт в будущем в течение продолжительного времени будет находиться в ограниченном объеме космического корабля.
У собак Стрелки и Белки до и после полета были исследованы:
— фагоцитарная и бактерицидная функция крови,
— бактерицидные свойства и естественная микрофлора кожи.
Эти исследования проводились на Земле также в условиях действия на собак ускорений и вибраций.
Для всестороннего изучения, различных функциональных изменений, происходящих в живом организме во время полета, желательно получить данные на возможно большем количестве животных. В этих целях, помимо собак, использовались две белые крысы и мыши.
Работа на крысах была начата за несколько месяцев до полета. С помощью условнорефлекторной методики была исследована высшая нервная деятельность этих животных, определены типологические особенности, проведен анализ крови, снята электрокардиограмма.
Уже первые обследования после возвращения на Землю показали, что крысы, так же как и собаки, хорошо перенесли полет. Во время полета они хорошо брали корм, заложенный в кормушках. Тщательный осмотр крыс не обнаружил никаких царапин или ушибов. Животные не потеряли в весе, были нормально подвижны. Дальнейшие исследования позволят дополнить наши сведения о влиянии космических полетов на высшую нервную деятельность этих животных.
Наряду с общеклиническим обследованием, включающим изучение крови мышей и крыс, после их возвращения на Землю было проведено углубленное изучение костного мозга мышей. Исследование костного мозга позволит сделать выводы о действии условий космического полета, и прежде всего действии космической радиации на кроветворные функции организма. Вернувшиеся из полета мыши будут постепенно по определенной программе подвергаться тщательному и систематическому патологоанатомическому и гистологическому исследованиям. Эти исследования помогут обнаружить морфологические изменения в органах и тканях живого организма, если они наступили при космическом полете.