Первые в космосе

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«ЗЕМЛЯ – КОСМОС»

«Первые в космосе…»

Автор: Комаров Иван Вячеславович

СОШ № 21 5 класс

Научный руководитель: Комарова Анна Петровна

Высшая категория

Учитель истории и обществознания;

Руководитель историко-краеведческого клуба «Поиск»

СОШ № 21

РЕСПУБЛИКА САХА(ЯКУТИЯ) НЕРЮНГРИНСКАЯ РАЙОННАЯ АДМИНИСТРАЦИЯ

МУНИЦАПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЯ ШКОЛА № 21

СОДЕРЖАНИЕ

12 апреля этого года исполнилось 50 лет, когда первый человек полетел в космос. Огромный вклад в освоение космоса вложили советские ученые, но не менее заметный вклад внесли и первые космонавты – животные. На “алтарь науки” они отдали свои жизни, положив начало полетам в космос человека.

Цель работы  - узнать, какой вклад внесли животные в освоении космоса.  

Изучая этот вопрос, мне стало интересно, почему именно Белку и Стрелку считают первыми космонавтами? Для того чтобы получить ответ я использовал Интернет-ресурсы, проанализировал различные источники и пришел к выводу: полет Белки и Стрелки 19 августа 1960г был первым успешным полетом, до Белки и Стрелки в аналогичных экспериментах погибло 8 собак. Это были первые живые существа, побывавшие в космосе и благополучно вернувшиеся на Землю.

Были сделаны выводы, что необходимо осторожно подходить к вопросам планирования предстоящего полёта человека в космос. На основании этого было принято решение ограничить полёт первого человека в космос минимальным количеством витков. Так что Белка фактически предопределила одновитковый полёт первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина.

И результатом моей работы стало создание презентации, которую я показывал моим одноклассникам, им очень она понравилась, и они тоже захотели узнать, какие еще животные побывали в космосе.

Перед тем, как человек впервые оторвался от земли с помощью воздушного шара, в воздух поднялись наши «меньшие братья» – утка, петух и баран. И дорогу в космос  тоже прокладывали животные. Именно с их помощью испытывалось различное оборудование и системы жизнеобеспечения, и в итоге был дан ответ на основной вопрос начала космической эры: как себя будет чувствовать живое существо в условиях, никогда не встречающихся на Земле – в невесомости?

      Когда развитие ракетных технологий сделало вполне реальной перспективу доставки человека за пределы атмосферы и на околоземную орбиту, сразу несколько стран взялись за разработку соответствующих космических аппаратов. Первыми «пассажирами» этих аппаратов, конечно же, стали представители мира животных.

      Мне хочется рассказать вам о малоизвестных героях космоса. Речь пойдет об экспериментах, предпринятых советскими учеными в рамках подготовки к пилотируемому космическому полету.

В 1950 г. в НИИИАМ открылась первая научно-исследовательская работа в области космической медицины – «Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полета в особых условиях». Объектами исследования поначалу стали мыши, крысы, морские свинки. Но эти животные хороши для экспериментов в лабораторной обстановке. Работа же с высшими животными – обезьянами, которые в биологическом отношении ближе других существ стоят к человеку – методически сложна: они трудно поддаются специальной тренировке и медленно привыкают к необычным условиям. Правда, американцы посылали в полеты на ракетах обезьян, но лишь в состоянии глубокого наркоза, что снижает ценность эксперимента, так как наркоз «выключает» деятельность коры головного мозга.

      В конце концов, советские ученые остановились на собаках. Физиология этих животных хорошо изучена, они сравнительно легко поддаются обучению, быстро осваиваются в непривычных условиях и достаточно спокойно ведут себя при фиксации в специальном снаряжении. Дворняг предпочли псам с родословными по простой причине: медики считали, что дворовые псы с первого дня вынуждены бороться за выживание и лучше переносят стрессовые ситуации. Однако, памятуя, что собакам придется красоваться на страницах газет, выбирали «объекты» красивые, стройные, с «интеллектуальными» мордашками.

      Для проведения работ в виварий НИИАМ свезли 32 дворняги, которых наловили в московских подворотнях. Кандидатов отбирали по строго заданным параметрам: определенным весом, ростом не выше 35 см., что определялось размерами кабины для одного из требований – поскольку на коже животного требовалось закрепить немало датчиков. Осенью 1950 г. отобранные дворняжки приступили к интенсивным тренировкам. Как писали потом советские газеты, за несколько месяцев: «… собаки прошли все виды испытаний. Они могут длительно находиться в кабине без движения, переносить большие перегрузки, вибрации. Животные не пугаются звуков, умеют сидеть в своем экспериментальном снаряжении, давая возможность записывать биотоки сердца, мышц, мозга, артериальное давление, характер дыхания и т. д.». К лету 1951 г. НИИАМ завершил подготовку первых 14 собак.

Дезик и Цыган – первые собаки космонавты

С июля 1951 г. до июня I960 г. во время пусков геофизических ракет с полигона Капустин Яр были проведены три серии экспериментов.

      Первый запуск собак в суборбитальный полет состоялся рано утром 22 июля 1951 г. с полигона Капустин Яр. Столь раннее время старта объясняется тем, что перед восходом воздух особенно чист, наблюдение и управление ракетой осуществляются легче. Р-1В с испытателями Дезиком и Цыганом – самыми спокойными и тренированными членами отряда – поднялась на 87 км 700 м, сработало отключение двигателя, головная часть с животными отделилась, и через 15 минут парашют плавно опустился неподалеку от стартовой площадки. Участники эксперимента бросились к месту возможного приземления. Увидеть первопроходцев космоса хотели все. Счастливчики, первыми достигшие кабины, уже смотрели через иллюминатор. Слышны были их громкие крики: «Живые, живые!».

      Обе собаки по всем показателям чувствовали себя хорошо. Это означало, что живое существо может переносить подобный полет, в первую очередь – сопутствующие ему перегрузки и кратковременную невесомость. Через неделю был произведен аналогичный запуск на ракете Р-1Б, в котором участвовали уже летавший Дезик и его новая напарница Лиса. На Дезике планировалось изучить влияние повторного полета на собаку. При падении капсулы парашют не раскрылся, и обе собаки погибли.

      Сразу же после трагедии первого выжившего испытателя, Цыгана, от полетов отстранили. Его взял к себе председатель госкомиссии академик Благонравов. Космических щенков дарили, как ордена, за особые заслуги.

ЗИБ - «запасной исчезнувшего Бобика».

В рамках этой серии экспериментов состоялись еще четыре запуска, в которых участвовали собаки Мишка, Чижик, Смелый, Рыжик, ЗИБ и Непутевый. ЗИБ изначально к полетам не готовился, его место должен был занять пес по кличке Рожок. Лаборант, выводивший собак на прогулку перед стартом, случайно спустил Рожка с поводка, и тот убежал в степь. В тот день на полигоне других собак не было – их готовили к очередному этапу испытаний в Москве – и заменить его подготовленной собакой было невозможно. В результате подходящего по размеру пса подобрали возле солдатской столовой и включили в программу полета, сообща придумав кличку ЗИБ – «запасной исчезнувшего Бобика».

      В суматохе даже не разобрались, что «запасной», в сущности, был щенком – это выяснилось уже после полета. Нетренированный ЗИБ запуск перенес хорошо, и в официальных отчетах впоследствии числился как летавший по специальной программе неподготовленный испытатель.      

В ходе второй серии экспериментов (июль 1954 г. – июнь 1956 г.) проводились работы над обеспечением безопасности животных в скафандре при разгерметизации кабины и катапультировании в верхних слоях атмосферы. Полеты осуществлялись на ракетах Р-1Д и Р-1Е на высоту до 110 км.

      Первый запуск по этой системе был осуществлен 26 июня 1954 г. с собаками Рыжиком и Лисой. Животные перенесли полет и катапультирование благополучно. В рамках серии прошло 9 стартов, в которых принимали участие 12 собак. Пять из них погибли. В частности, при запуске Лисы и Бульбы 5 февраля 1955 г. при взлете ракету повело в сторону, стабилизационные рули сработали слишком резко, и собак по инерции выбросило из кабины. Не совсем обычно закончился полет собаки Малышка 2 ноября 1955 г.

Малышка

  С земли было видно, как парашют со спускающейся тележкой порывами ветра стало сносить в сторону. К тому же в районе посадки начался буран. Спустя несколько минут парашют вообще исчез из виду. Высланные на поиск самолеты и вертолеты, не смогли обнаружить Малышку ни в тот день, ни на следующий, хотя яркое пятно лежащего на земле парашюта должно было быть заметно издалека. На третий день некоторые члены комиссии уже были уверены, что собака погибла, но Королев разрешил обследовать район возможного приземления на машине. Когда под вечер члены поисковой группы уже отчаялись и повернули домой, один из солдат вдруг попросил: «Давайте еще вон ту кочку посмотрим!». Интуиция не подвела: за кочкой лежала тележка с Малышкой, но почему-то без парашюта. Собака в скафандре была жива, проведя три дня без еды (хорошо, что в шлеме был предусмотрен лючок, который автоматически открывался на высоте 4000 м и обеспечивал доступ воздуха!). Как потом выяснилось, тележка приземлилась около отары овец. Пастух отрезал парашют и ушел с отарой подальше от этого места. Поисковые группы с воздуха не могли обнаружить тележку, принимая ее за естественную кочку, которых полно в степи.

      В честь 40-летия Великого Октября было принято решение запустить спутник с живым существом на борту. К тому времени уже был накоплен опыт, что животное способно перенести кратковременный вертикальный полёт на ракете. Но сейчас собака в космосе должна была пробыть несколько дней. Как она будет переносить невесомость, вибрации, перегрузки на взлёте, температурные перепады всё должны были предусмотреть ученые, биологи и медики.

      В конструировании герметичной кабины «Спутника-2», в которой должна была лететь Лайка, за исключением конструкторов участвовали медики и инженеры В. И. Данилейко, Л. А. Гребенев, В. С. Георгиевский, В. Г. Буйлов и А. И. Афанасьев. Герметичная кабина выглядела, как цилиндр с выпуклым дном. В кабине имелись автомат питания, система кондиционирования, которая представляла собой регенерационную установку.

Лайка – «с билетом в один конец»

 Для экспериментальных запусков с целью подтверждения безопасности космических полётов предлагались мыши, крысы и собаки. Рассматривался вариант запусков и с обезьянами, но выбор пал на собак, так как они лучше поддаются дрессировкам и более спокойны, чем обезьяны.

      Из 10 собак 3 претендовали на первый космический полёт с живым существом на борту: Альбина, Лайка и Муха. Альбина уже совершила 2 суборбитальных полёта, но её пожалели, потому что она ждала потомство, и решили, что она будет дублёром. Муху не выбрали из-за небольшой кривизны лап, что выглядело бы некрасиво на фотографиях, и её сделали «технологической собакой». На ней тестировали работу аппаратуры и различных систем.

      Перед полётом Лайке сделали операцию, в ходе которой установили датчики дыхания на рёбра и датчик пульса около сонной артерии.

      В течение последнего этапа собак тренировали длительное время в макете контейнера. Когда Лайка была уже на Байконуре, её сажали на несколько часов в кабину, где она привыкала к кормушке, ношению датчиков, комбинезона, ассенизационному устройству и нахождению в замкнутом пространстве.

      Комбинезон Лайки крепился к контейнеру маленькими тросиками. Их длина позволяла принимать Лайке лежачее, сидячее положение, а также немного передвигаться назад-вперёд. В нижней трети тросиков стояли контактно-реостатные датчики, назначением которых была регистрация двигательной активности.

      Утром 31 октября 1957 года началась подготовка к посадке в спутник. Лайке обработали кожу разбавленным спиртом, места выходов проводов от датчиков обработали йодом. В середине дня Лайку посадили в герметичную камеру, в час ночи её установили на ракету. Незадолго до полёта пришлось разгерметизировать камеру и дать попить воды: наблюдающему медперсоналу показалось, что собака хочет пить.

      Точно в назначенный день спутник и собак доставили на космодром. Контейнер с Лайкой задраили за три дня до старта. 3 ноября 1957 в половине шестого утра по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета со вторым искусственным спутником Земли.

      Теперь всех больше всего интересовало, вернется ли Лайка на Землю.

Стоявший во главе экспериментов над собаками Владимир Яздовский вспоминал, что незадолго до запуска отвез Лайку домой, поиграть с детьми: «Мне хотелось сделать собаке что-нибудь приятное. Ведь ей жить оставалось совсем недолго».

      Было рассчитано, что собака проживет на борту неделю. Именно на этот срок и были предусмотрены запасы пищи и кислорода. Но в невесомости Лайка была жива в течение 4 витков вокруг Земли. Из-за ошибки расчёта площади спутника и отсутствия системы терморегулирования температура за это время поднялась до 40°C. Собака умерла от перегрева. Сам же спутник сделав 2255 витков сгорел в плотных слоях атмосферы.

      Некоторые сотрудники, участвующие в подготовке Лайки, психологически тяжело перенесли смерть собаки. Советский физиолог О. Г. Газенко так рассказывает о своём психологическом состоянии уже после запуска Лайки: «Сам по себе запуск и получение… информации – все очень здорово. Но когда ты понимаешь, что нельзя вернуть эту Лайку, что она там погибает, и что ты ничего не можешь сделать, и что никто, не только я, никто не может ее вернуть, потому что нет системы для возвращения, это какое-то очень тяжелое ощущение. Знаете? Когда я с космодрома вернулся в Москву, и какое-то время еще ликование было: выступления по радио, в газетах, я уехал за город. Понимаете? Хотелось какого-то уединения».

      После полёта не вернувшейся на Землю собаки Лайки в 1957 году Сергеем Павловичем Королёвым была поставлена задача – подготовить собак для суточного орбитального полёта с возможностью возвращения обратно в спускаемом аппарате.

Белка и Стрелка

 28 июля1960 г. с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель. Она должна была вывести на околоземную орбиту корабль-спутник, в котором находились две собаки – Лисичка и Чайка.

      Из-за аварии первой ступени ракеты-носителя пуск закончился неудачей, на 19-й секунде полёта у ракеты-носителя разрушился боковой блок первой ступени, в результате чего она упала и взорвалась, собаки погибли.

      После катастрофы, было принято решение о запуске собак-дублёров Белки и Стрелки, одних из наиболее приспособившихся собак-претендентов. Белка – беспородная самка белого окраса – была лидером в команде, самая активная и общительная. На тренировках показывала лучшие результаты, в числе первых подходила к миске с едой, и первая научилась лаять, если что-то происходило не так. Стрелка – беспородная самка светлого окраса с коричневыми пятнами – была робкой и немного замкнутой, но, тем не менее, дружелюбной. Обеим собакам на момент полёта в космос было около двух с половиной лет. Сначала у Белки и Стрелки были другие имена – Альбина  и Маркиза.

      Заключительный этап тренировок предполагал испытания животных в условиях, приближённых к реальным условиям орбитального полёта. Собаки в специальной одежде с датчиками и ассенизационными устройствами находились в герметической кабине. Белка и Стрелка успешно прошли испытания.

      19 августа 1960 года в 11:44 по московскому времени с космодрома Байконур, со стартового комплекса № 1 был осуществлён успешный запуск второго космического корабля-спутника на орбиту. Кабину, в которой находились Белка и Стрелка поместили в корабль за два часа до старта. Старт прошёл успешно, ракета, оторвавшись от стартового стола, штатно вывела космический аппарат на орбиту. Во время старта и набора высоты у собак наблюдались сильно учащённые дыхание и пульс, но когда корабль был выведен на орбиту, они успокоились.

      Впервые в истории космонавтики велось постоянное наблюдение за состоянием и поведением собак с помощью телевизионной системы. Видеоинформация, передававшаяся с борта корабля во время прохождения корабля-спутника в зоне действия наземных приёмных пунктов, регистрировалась на киноплёнку. В дальнейшем при просмотре этой плёнки можно было определить, как вело себя животное в определённый момент и какие физиологические изменения в этот период происходили.

      20 августа 1960 года в 13:32 на 18 витке с Земли была дана команда на запуск цикла спуска. Была включена тормозная двигательная установка, и корабль сошёл с орбиты. Программа была выполнена полностью. По первому визуальному осмотру, когда специалисты прибыли на место приземления, было видно, что Белка и Стрелка чувствуют себя удовлетворительно. Иногда во время тренировок в центре подготовки бывало, что собаки выглядели хуже. После того, как данный эксперимент показал, что возможен безопасный спуск с орбиты, сразу была создана специальная поисково-спасательная служба. В её состав также входили и научные сотрудники, готовившие Белку и Стрелку к полёту, и хорошо знавшие их индивидуальные особенности, чтобы на месте приземления оперативно и точно определить состояние собак. За время своего полёта Белка и Стрелка преодолели расстояние в 700 тыс. км.

      Эксперимент суточного орбитального полёта Белки и Стрелки на втором космическом корабле-спутнике являлся существенным вкладом в изучение и освоение космического пространства. Объём проведённых исследований и характер решаемых при этом задач позволили сделать выводы о возможности человека совершить орбитальный полёт вокруг Земли. Во время полёта Белки и Стрелки и, согласно результатам, полученным после него, учёными были получены уникальные научные данные о влиянии факторов космического полёта на физиологические, биохимические, генетические и цитологические системы животных (в том числе и млекопитающих) и растений.

      У Белки и Стрелки после орбитального полёта биохимические исследования показали, что суточный полёт вызвал у них реакцию типа «стресс», но на Земле эти отклонения быстро возвратились к исходным значениям. Было сделано заключение о временности данной реакции во время полёта. Заметных изменений в обмене веществ также не было обнаружено. Учёных насторожили некоторые особенности физиологического состояния собаки Белки, которая после четвёртого витка стала крайне беспокойной, билась и пыталась освободиться от элементов крепления. Собака лаяла, было отчётливо видно, что она плохо себя чувствует, хотя её попутчица Стрелка весь полёт провела спокойно. Никаких отклонений в проведённых послеполётных анализах у собак не наблюдалось. Были сделаны выводы, что необходимо осторожно подходить к вопросам планирования предстоящего полёта человека в космос. На основании этого было принято решение ограничить полёт первого человека в космос минимальным количеством витков. Так что Белка фактически предопределила одновитковый полёт первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина.

      Белка и Стрелка провели в космосе 25 часов и вернулись на Землю знаменитостями. Новость об удачном полёте Белки и Стрелки в космос мгновенно облетела весь мир. На следующий день после возвращения собак из космоса была организована пресс-конференция в ТАСС, в которой

      Дальнейшая жизнь Белки и Стрелки прошла в вольере Института авиационной и космической медицины. При этом их возили на показ в детские сады, школы и детские дома. Через несколько месяцев Стрелка принесла потомство. Все шесть щенков были здоровы.

      Одного из них – девочку по имени Пушинка, пристроили в Белый дом: Никита Сергеевич Хрущёв подарил супруге Президента США Джона Кеннеди Жаклин и их дочери Каролин.

      Белка и Стрелка дожили до глубокой старости и умерли своей смертью. В настоящее время чучела этих собак находятся в Мемориальном музее космонавтики в Москве.

      После триумфального полета Белки и Стрелки пошли черные полосы. 26 октября 1960 г. на стартовом столе взорвалась и сгорела ракета. В огне погибли 92 человека. А за 15 дней до этой трагедии было принято секретное решение о полете человека в космос. Назначался срок – декабрь 1960 года. К полету человека в космос уже все было готово. Оставалось выполнить одно условие: в космос должны успешно слетать два корабля с собаками.

Пчелка, Мушка и другие

  1 декабря 1960 г вновь был послан на орбиту корабль с собачками Пчёлкой и Мушкой на борту и другими мелкими животными, насекомыми и растениями. Полёт протекал нормально, но на завершающем этапе, в связи с тем, что снижение пошло по траектории, отличной от расчётной, корабль прекратил своё существование.

      22 декабря 1960 г. место в корабле-спутнике заняли Жемчужина и Жулька. Случилась авария. Спускаемый аппарат совершил аварийную посадку в Красноярском крае. Погибли крысы, насекомые, растения, а собаки остались живы.

      9 марта 1961 г. четвероногая путешественница Чернушка и другие обитатели кабины стартовала в космос и вскоре благополучно возвратилась на землю.

      25 марта 1961 г. состоялся запуск очередного корабля с животными на борту и весёлой, забавной собакой Звёздочкой. Так назвал её первый космонавт Юрий Гагарин. И ей предстояло выполнить один оборот и приземлиться. Полет закончился удачно.

Заключение

  За весь период экспериментов – вплоть до весны 1961 года было запущено 29 ракет с животными. В полетах участвовали 48 собак, некоторые собаки благополучно летали на ракетах по два, три и даже четыре раза. В космосе побывали 9 собак. Однако не всегда эксперименты заканчивались благополучно: за это время погибли почти двадцать собак. Собаки гибли от разгерметизации кабины, отказа парашютной системы, неполадок в системе жизнеобеспечения.

      22 февраля 1966 г. в процессе подготовки к полету «Восхода-3» был запущен беспилотный корабль «Восход», получивший после выхода на орбиту название «Космос-110». На его борту находились собаки Ветерок и Уголек. Корабль вышел на орбиту с высоким апогеем (904 км) для проверки влияния радиационных поясов на организм животных. Завершив 22-суточный полет, 16 марта после 330-го витка спускаемый аппарат успешно приземлился.

      Когда с собак сняли капроновые костюмы, врачи увидели, что длительный полет по орбите, выходящей за пределы внутренних радиационных поясов, животные перенесли тяжело. Впоследствии они дали здоровое потомство и прожили в виварии института до конца своих дней.

      Результаты экспериментов с животными и растениями, проводимые в настоящее время на борту орбитальных станций, пригодятся будущим межпланетным экспедициям. На современном космическом корабле до Марса, ближайшей к нам планете, лететь надо практически полгода, столько же обратно. Всё это время космонавты должны чем-то питаться. Конечно, у них будет много консервов и сушеных продуктов, однако человеческому организму всегда необходимы свежие овощи и фрукты. Эти фрукты и овощи будут выращиваться в космических оранжереях.

      Пока ещё точно неизвестно есть ли на других планетах жизнь. Однако вода, она обязательно необходима живым существам, найдена на многих планетах: на Марсе, на Ио и Европе (спутниках Юпитера), на Энцеладе и Фебе (спутниках Сатурна). Более того, всем известные кольца Сатурна тоже состоят из воды, из очень мелких ледяных кристалликов. Значит, там возможна и жизнь, значит, там могут обитать животные. Прежде чем с ними встретятся космонавты, мы должны многое узнать о том, как земные животные ведут себя в космосе. Поэтому животные и растения ещё не раз будут летать в космос, а космонавты – радовать нас новыми открытиями.