3 ноября 2022 года исполняется 65 лет со дня запуска первого биологического спутника Земли, на борту которого находился первый космический «пассажир» - собака по кличке Лайка.
Копию этого спутника вы можете увидеть в зале истории ракетно-космической техники Государственного музея истории космонавтики имени К.Э. Циолковского в Калуге.
Рядом с этим экспонатом испытываешь смешанные чувства. Да, многое было сделано в самое короткое время! Второй искусственный спутник Земли, ставший целой научной лабораторией, был запущен всего через месяц после Первого Спутника!
Стоит только взглянуть на этот небольшой иллюминатор и представить за ним Лайку… Космическая конура размером со стиральную машину. Второй спутник отправился на орбиту, унося с собой маленькую обладательницу громкого и требовательного голоса.
***
3 ноября 1957 года в 5 часов 30 минут по московскому времени с испытательного полигона (ныне космодром Байконур) состоялся запуск второго искусственного спутника Земли.
Основной задачей полета было исследование возможности пребывания в космосе высокоорганизованного живого существа в течение длительного периода времени.
Запуск спутника осуществила двухступенчатая ракета-носитель «Спутник». Второй искусственный спутник Земли весом более 508 кг представлял собой последнюю ступень ракеты.
Перед стартом специальный защитный конус закрывал установленные в передней части спутника приборы. После выведения спутника на орбиту этот защитный конус был сброшен. Открылась аппаратура, предназначенная для изучения явлений космоса.
Схема размещения аппаратуры второго спутника:
1 – защитный конус, сбрасываемый на орбите.
2 – прибор для изучения излучения Солнца в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.
3 – сферический контейнер с аппаратурой и радиопередатчиками.
4 – силовая рама для крепления аппаратуры.
5 – герметическая кабина с подопытным животным.
На спутнике был установлен прибор для исследования излучения Солнца в ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра.
Приемниками солнечного излучения служили три фотоэлектронных умножителя, расположенных под углом 120° друг к другу. Телеметрическая система передавала результаты измерений на Землю.
Одновременно со спутником наблюдения за солнечной активностью, радиоизлучением Солнца, состоянием ионосферы производились всей сетью земных станций «службы Солнца» в СССР и в странах-участницах программы Международного геофизического года.
Сопоставление космических и земных наблюдений давало ученым возможность решить ряд важных научных проблем.
Приборный контейнер второго спутника по своей конструкции был подобен первому спутнику. В нем находились радиопередатчики, работающие на частоте 40,002 и 20,005 МГц, блок электропитания, система терморегулирования.
Установка сразу двух радиопередатчиков позволила провести исследования по распространению излучаемых спутником радиоволн и измерение параметров его орбиты.
Кабиной для Лайки служил цилиндрический контейнер диаметром 640 мм и длиной 800 мм со съемной крышкой, в которой находился смотровой люк. На крышке располагались разъемы для ввода электрических проводов.
Внутри находились установки для регенерации воздуха и регулирования температуры воздуха в кабине, кормушка с запасом пищи, ассенизационное устройство и комплект медицинской аппаратуры.
В корпусе последней ступени ракеты-носителя дополнительно были установлены аппаратура для измерения космических лучей (Д), радиотелеметрическая аппаратура (Е), программное устройство, источники электроэнергии (Ж) для работы научной и измерительной аппаратуры.
Радиотелеметрическая аппаратура, включающаяся периодически по особой программе, обеспечивала передачу на Землю данных всех измерений.
Для выполнения программы научных исследований, рассчитанной на 7 суток, требовалось обеспечить необходимые условия для жизни собаки в космосе.
Первое – воздух. Установка для обновления воздуха содержала перекисные соединения щелочных металлов, которые в присутствии выдыхаемого животным углекислого газа и паров воды выделяли необходимый для дыхания кислород.
Температура воздуха в кабине регулировалась с помощью электровентилятора, включающего обдув при температуре более +15°C. Отводимый от Лайки воздух подавался на теплоотводящий экран.
Второе – обеспечение водой и кормление животного. Повинуясь силе поверхностного натяжения, в невесомости вода приобретает форму шара. Живому существу будет сложно утолить жажду такими шариками, парящими в воздухе.
Для Лайки была создана желеобразная смесь, содержащая помимо мясного, сухарного порошка и говяжьего жира достаточное количество воды.
Пища подавалась автоматически дважды в сутки.
Автомат кормления, имеющий форму ящика, был расположен под полом кабины. По существу, это была конвейерная лента с гнездами, в которые вставлялись специальные коробки, наполненные желеобразной пищей. Лента периодически двигалась. Каждая из коробок, попадая в то место, где перед лапами собаки находился специальный люк, открывалась. Включение автомата и открывание крышки сопровождалось характерным шумом.
В кабине спутника собака могла «совершать туалет» с помощью ассенизационного устройства.
Это устройство представляло специальный резервуар из резины, плотно прилегающий с помощью ремешков к тазовой области животного. Из резервуара выделения отводились в герметический ассенизационный контейнер, находящийся под полом кабины.
Для фиксации собаки предназначались цепочки, которые шли от «костюмчика» Лайки к внутренним стенкам кабины. В кабине Лайка могла сидеть, стоять, совершать небольшие движения.
Такое ограничение подвижности позволило закрепить на её теле датчики, регистрирующие физиологические функции.
Для медицинского контроля за состоянием животного в полете был разработан комплект бортовой физиологической аппаратуры.
У Лайки регистрировались: частота дыхания (поясной датчик), деятельность сердечно-сосудистой системы (кровяное давление - датчик на сонной артерии, электрокардиограмма - вживленные под кожу серебряные электроды) и температура тела.
Кроме этого, датчик движения анализировал двигательную активность животного.
Эксперименты по запуску собак на геофизических ракетах начались с 1951 г.
В результате кратковременных полетов собак были получены данные о том, что существенных изменений функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем животных во время полета не происходит.
В 1956 г. начались тренировки собак по длительному пребыванию в кабине. В них участвовали больше десяти животных. Они постепенно приучались к обстановке кабины, питанию при помощи автоматов, шуму работающих агрегатов. Затем определили устойчивость животных к воздействию ускорений, вибраций.
Собаку считали подготовленной к орбитальному полету только в том случае, когда она спокойно переносила 20-суточное пребывание в тесной клетке со всем снаряжением, у неё не отмечалось нарушений общего состояния и местных повреждений.
После успешного полета Первого искусственного спутника Земли С.П. Королев поставил перед специалистами института авиационной медицины задачу подготовки животного для орбитального полета.
Для первого орбитального полета из десяти претендентов отобрали трёх собак.
Альбина дважды летала на высотных ракетах в 1956 году. Ученые решили назначить ее дублером Лайки, но к тому времени у нее уже родились щенята.
Муха стала «технологической собакой», участвуя в испытаниях измерительной аппаратуры и систем жизнеобеспечения кабины.
После долгих обсуждений медики решили отправить в полет Лайку, двухлетнюю дворняжку спокойного уравновешенного нрава, несмотря на свою характерную кличку.
Всех кандидатов в полет медики подвергли небольшой хирургической операции по выведению сонной артерии в кожный лоскут на шее животного. На ней разместили датчик для измерения кровяного давления.
Кроме этого, под кожу грудной клетки собаки вживлялись серебряные электроды, необходимые для регистрации электрокардиограммы.
Утром 31 октября 1957 года собаку подготовили к посадке в спутник: провели гигиеническую обработку кожи, надели специальное снаряжение. В середине дня разместили в кабине. Кабина с Лайкой была загерметизирована в барокамере, затем её установили на ракету.
В предстартовый период собака вела себя как обычно. Показатели состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем не отличались от нормы. Сотрудники медицинской службы ни на одну минуту не отходили от Лайки.
На основании полученной по радиотелеметрической системе информации установили, что перегрузки прижали собаку к полу кабины, сколько-нибудь заметных движений зарегистрировано не было. После старта резко увеличилась частота сердечных сокращений. К концу участка выведения, несмотря на возрастание перегрузки, частота сердцебиений начала уменьшаться.
Частота дыхания после старта превышала исходную в 3-4 раза. Анализ записей биотоков сердца (электрокардиограмма) указывал на отсутствие болезненных признаков.
После выведения спутника на орбиту наступило состояние невесомости.
Движения Лайки были непродолжительными и плавными, частота пульса и дыхания возвратилась к исходной величине.
Анализ электрокардиограммы, снятой в состоянии невесомости, выявил некоторые изменения конфигурации её элементов и продолжительности отдельных интервалов. Эти изменения не носили патологического характера и были связаны с повышенной функциональной нагрузкой во время вывода спутника на орбиту.
Данные, полученные в результате биологического эксперимента, имели большую научную ценность. Их анализ и сопоставление с результатами предшествовавших лабораторных опытов позволял утверждать, что полет на участке выведения животное перенесло вполне удовлетворительно.
В последующий период не было отмечено каких-либо неблагоприятных реакций со стороны вегетативных функций организма Лайки. При этом она не проявляла значительного двигательного беспокойства.
Более трех часов физиологическое состояние Лайки в полете оставалось удовлетворительным. Потом были обнаружены отклонения показателей, так как начала изменяться температура в кабине.
Система терморегулирования на спутнике оказалась ненадежной. Герметичная кабина быстро нагрелась под солнечными лучами. Возможно, Лайка жила в космосе примерно пять часов, а затем погибла от перегрева.
О гибели собаки сообщили в прессе только через неделю.
Подготовка к полету спутника осуществлялась в короткие сроки. К сожалению, он не имел систем, обеспечивающих возвращение Лайки на Землю. После завершения научной программы космический аппарат должен был в результате естественного торможения сгореть в плотных слоях атмосферы.
Спутник прекратил своё существование 14 апреля 1958 г., совершив 2370 оборотов вокруг Земли.
Подготовка Лайки к полету осуществлялась специалистами Государственного научно-исследовательского испытательного Института авиационной и космической медицины.
Под руководством В.И. Яздовского Лайку готовили О.Г. Газенко, А.М. Генин, А.Д. Серяпин, А.А. Гюрджиан, И.С. Балаховский, Е.А. Петрова, А.Р. Котовская, И.И. Касьян и другие.
Запуск Второго спутника имел большой резонанс в стране и мире. Печатные издания планеты пестрели яркими заголовками об очередном триумфе русских в космосе.
Газета «Дейли мейл» опубликовала статью под названием: «Фантастично, потрясающе, сенсационно». «Ещё один прыжок» - под таким заголовком вышла газета «Манчестер гардиан».
Огромный заголовок газеты «Унита», занимавший всю первую страницу гласил: «Советский Союз запустил второй искусственный спутник Земли с живым существом и различным оборудованием».
В адрес Академии наук СССР поступило множество заявлений от советских граждан с просьбами допустить их к подготовке к предстоящим полетам людей на ракетных летательных аппаратах.
Имя Лайки было занесено на Доску почета вместе с именами знаменитых собак, спасавших жизни во время Великой Отечественной войны. В 1958 году перед Парижским обществом защиты собак воздвигли гранитную колонну, которую венчал спутник с выглядывающей из него Лайкой. Лайка запечатлена в скульптурной группе монумента в честь покорителей космоса на ВДНХ в Москве.
Во всем мире имя Лайки стало широко известным. В Японии Лайка стала символом года собаки по восточному календарю. Массово производились сувениры, создавались скульптуры, именем Лайки назывались музыкальные группы. В честь космических полетов собак во всем мире издавались памятные почтовые марки.
Постановлением конгресса Международной астронавтической федерации в сентябре 1967 года полет Лайки был признан положившим начало космической эре человечества.
Автор: научный сотрудник ГМИК им. К.Э. Циолковского Светлана Калужская
Источники:
1. Горлов О., Борисов В. Животные в космосе. Изд-во «Знание». М., 1960 г.
2. Порошков В. 2-й спутник к юбилею Октября. Новости космонавтики, январь 2003 г.
3. Шаров П. Собака в космосе, или Первый биологический спутник. Новости космонавтики, 2008 г., № 3, стр. 60-65.
4. Освоение космического пространства в СССР 1957-1967 гг.
5. Касьян И.И. Первые шаги в космос. Космонавтика, астрономия, 1985 г., № 11.
6. Александров С.Г., Федоров Р.Е. Советские спутники и космические корабли. Изд-во Академии наук СССР, М., 1961 г.
7. Герд М.А. Реакции и поведение собак в экстремальных условиях. Изд-во «Наука». М., 1976 г.
8. Полет Лайки – начало космической эры человечества. Вестник авиации и космонавтики, 2008 г., № 4, стр. 66-67.
9. Герд М.А., Гуровский Н.Н. Первые космонавты и первые разведчики космоса. Изд-во Академии Наук СССР, М., 1962 г.
10. Космонавтика: Энциклопедия. Изд-во «Сов. Энциклопедия». М., 1985 г.
11. Научные материалы и фотодокументы из архива ГосНИИИ военной медицины Министерства обороны России. М., 2007 г.
12. Sputnik-2, more news from distant history.
13. Коллекция фондов ГМИК им. К.Э. Циолковского.