АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ





ОСВОЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА В СССР

1978



КОСМОС – НАУКЕ И НАРОДНОМУ ХОЗЯЙСТВУ

ПО МАТЕРИАЛАМ ПЕЧАТИ






ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» • МОСКВА 1980

УДК 629.78

Сборник «Освоение космического пространства в СССР, 1978 г.» выпускается в двух книгах: «Космос – науке и народному хозяйству» и «Пилотируемые полеты».

В книгу «Космос – науке и народному хозяйству» включены опубликованные в печати в 1978 г. официальные сообщения ТАСС, статьи ведущих ученых и материалы, посвященные: исследованию Земли из космоса в интересах науки и народного хозяйства с орбитальной научной станции «Салют-6», искусственными спутниками Земли серий «Космос», «Молния» и др.; полетам к Венере автоматических межпланетных станций «Венера-11» и «Венера-12»; обеспечению космических полетов, а также материалы по международному сотрудничеству в космических исследованиях.

По-видимому, не будет преувеличением сказать, что космические исследования стали одним из основных направлений научно-технического прогресса XX века.

В сравнительно короткий срок спутники, космические корабли и автоматические межпланетные станции дали уникальные научные материалы.

Космические исследования заставили ученых пересмотреть ранее существовавшие представления о физике верхних слоев атмосферы, в том числе ее ионизированной области – ионосферы, определяющей дальнюю радиосвязь на Земле.

Мягкая посадка на Луну автоматических станций открыла пути для изучения таких ее свойств, как структура поверхности, химический и минералогический состав пород. Выведение на орбиту вокруг Луны спутников позволило провести исследования магнитного поля, метеорной и радиационной обстановки в окололунном пространстве, инфракрасного и гамма-излучения лунных пород.

Советская космонавтика в изучении Луны избрала путь систематического совершенствования автоматических аппаратов и проведения исследований с их помощью. Автоматические станции доставили на Землю образцы лунных пород. Затем на поверхности Луны работали самодвижущиеся аппараты – луноходы.

Исключительные возможности ракетно-космической техники были убедительно продемонстрированы советскими специалистами в экспериментах со станциями серии «Венера».

Надо сказать, что практическим аспектам космических исследований в нашей стране всегда придавалось очень большое значение. Уже сегодня они помогают человеку в его земных делах. Освоение ближайшей к Земле зоны космического пространства позволило радикально усовершенствовать и упростить решение вопросов связи на дальние расстояния. Только телевизионным вещанием через искусственные спутники Земли сегодня охвачено 80% населения нашей страны. Космическая метеорология значительно расширила возможности наблюдений за атмосферой в масштабе планеты.

Наблюдения с борта спутников за состоянием ледового покрова в Арктике дали возможность значительно увеличить период навигации на Северном морском пути.

В последние годы все больше и больше внимания уделяется использованию космической техники для изучения окружающей среды и природных ресурсов Земли.

Какими же будут следующие шаги в космос? Прежде всего получат дальнейшее развитие фундаментальные исследования, которые несомненно повлекут за собой возникновение новых, еще не известных в настоящее время, и неожиданных приложений космонавтики в практической деятельности.

Главной задачей исследования околоземного пространства остается изучение верхней атмосферы Земли, магнитосферы, солнечно-земных связей.

В следующем десятилетии ученые рассчитывают получить подробную информацию практически о всех планетах Солнечной системы. Перспективы внеатмосферной астрономии прежде всего связаны с выведением больших телескопов на орбиты спутников Земли. Конечно, проблем и трудностей здесь еще очень много. Несомненно, однако, что возможность построения и детальной проверки грандиозной картины эволюции Вселенной полностью оправдает затраты и усилия ученых. Изучение вещества, находящегося в экстремальных состояниях, которые немыслимы на Земле, может привести к новым фундаментальным открытиям на переднем фронте современной физики.

Оценка фактов убеждает, что скоро, может быть в ближайшие десятилетия, на орбитах будут построены научно-производственные комплексы, за пределами Земли будут созданы металлургические, машиностроительные, химические заводы. В первую очередь, конечно, в космосе появятся производства, организация которых в земных условиях невозможна вообще.

Что касается перспектив развития космической техники, то сегодня оно идет по двум основным направлениям. Одно из них связано с использованием пилотируемых кораблей и орбитальных станций, другое – с расширением исследовательских возможностей в области применения беспилотных автоматических аппаратов. Как у тех, так и у других средств есть свои бесспорные преимущества. Задача состоит в том, чтобы обеспечить четкое взаимодействие на обоих направлениях, использовать их преимущества с максимальным эффектом.

Достижения советской космонавтики общеизвестны. За ними стоит забота нашей партии, правительства, совместные усилия всего народа, самых разных областей народного хозяйства. Ее успех – в тесном единении науки и практики, под знаком которого осуществляется вся наша космическая программа.

Выдающейся победой советской науки и техники отмечена весна 1978 г. 96-дневная космическая экспедиция на орбитальной станции «Салют-6» оценена мировой общественностью как важный этап в развитии космонавтики, открывший человечеству новые горизонты в освоении Вселенной, в международном сотрудничестве.

Это яркое событие озарило нынешний праздник покорителей космоса. 12 апреля в Центральный театр Советской Армии на торжественное собрание представителей трудящихся Москвы и воинов столичного гарнизона, посвященное Дню космонавтики, пришли все три экипажа только что завершившейся космической эпопеи.

В президиуме – секретарь ЦК КПСС Я. П. Рябов, заместитель Председателя Совета Министров СССР Л. В. Смирнов, министры СССР, видные военачальники, деятели науки, космонавты, руководители партийных, советских и общественных организаций.

Собрание открыл первый заместитель председателя исполкома Моссовета С. М. Коломин.

С большим подъемом собравшиеся избрали почетный президиум в составе Политбюро ЦК КПСС во главе с Генеральным секретарем ЦК КПСС, Председателем Президиума Верховного Совета СССР товарищем Л. И. Брежневым.

Слово для доклада предоставляется председателю совета «Интеркосмос» Академии наук СССР академику Б. Н. Петрову.

– Претворяя в жизнь исторические решения XXV съезда КПСС, советский народ отметил принятие Конституции СССР и славный юбилей 60-летия Октября новыми трудовыми победами, большими патриотическими делами. Немало завоеваний, прославивших нашу Родину, имеет советская космонавтика. Планы дальнейшего изучения и освоения космического пространства являются частью народнохозяйственных планов десятой пятилетки.

В прошлом году наша страна, прогрессивная общественность всего мира отметили 20-летие космической эры, начавшейся запуском в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли. За это время советская космонавтика прошла громадный путь. Автоматические космические аппараты – искусственные спутники, межпланетные автоматические станции, геофизические ракеты – регулярно работают в космическом пространстве.

Все большее значение приобретают пилотируемые полеты. Вслед за легендарным рейсом Юрия Гагарина стартовали 33 пилотируемых космических корабля и шесть орбитальных станций «Салют». Еще 42 посланца Страны Советов работали в космосе, обживая новую, непривычную среду обитания.

За время работы на орбите космонавтов Ю. В. Романенко и Г. М. Гречко, В. А. Джанибекова и О. Г. Макарова, А. А. Губарева и В. Ремека на борту орбитального комплекса была выполнена обширная программа астрофизических, технологических, медико-биологических и геофизических исследований и экспериментов. Космонавты провели обширные визуальные наблюдения Земли с орбиты по программе, которая была разработана специалистами Государственного научно-исследовательского и производственного центра «Природа». Они наблюдали так называемые кольцевые геологические структуры, происхождение которых еще остается загадкой. Проводились наблюдения ледников и снежного покрова отдельных районов Земли, поверхности океанов и морей, велись наблюдения за стихийными явлениями в различных районах земного шара. Арсенал технических средств, позволяющих исследовать земную поверхность с космических высот, достаточно широк.

Это фотографические и телевизионные камеры, приборы инфракрасного видения, спектрометры. Фотоснимки земной поверхности, получаемые с космических аппаратов, представляют огромный интерес для специалистов многих профилей. Так, например, информация, полученная с метеоспутника, была широко использована при гидрометеорологическом обеспечении героического рейса атомохода «Арктика» к Северному полюсу.

Крупным событием, открывшим новую страницу в истории космонавтики, явился полет международного экипажа на космическом корабле «Союз-28». Этим полетом начался новый этап в развитии сотрудничества социалистических стран – участниц программы «Интеркосмос».

Далее докладчик остановился на вопросах применения средств космической техники в интересах народного хозяйства.

– Вместе со спутниками «Молния» были разработаны и построены новые спутники, создана сеть наземных станций «Орбита», а в последние годы и геостационарные спутники «Радуга» и «Экран». В десятой пятилетке предусматривается дальнейшее развитие спутниковой связи на основе использования новых геостационарных спутников. Развивается и международная система связи «Интерспутник».

Важную роль в развитии советской космонавтики играют спутники серии «Космос». С их помощью, начиная с 1962 г., решается чрезвычайно широкий круг задач, связанных с изучением околоземного пространства и Земли.

Выступает токарь машиностроительного завода «Авангард» Герой Социалистического Труда В. М. Ясиновский.

– Мне доставляет большую радость от имени рабочих, всех трудящихся Москвы горячо и сердечно поздравить всех присутствующих в этом зале с замечательным праздником, ставшим в нашей стране всенародным, – Днем космонавтики. Мы отмечаем его как праздник торжества замечательных успехов нашей Родины, одержанных под руководством Коммунистической партии в развитии экономики и науки, как признание беспримерного мужества и героизма советских людей, их беспредельной преданности идеалам партии, великому делу коммунистического строительства.

Хороший пример в работе нам показывают наши славные космонавты. Воспитанные ленинской партией, они являются олицетворением людей смелых, мужественных, впитавших в себя лучшие черты рабочего класса.

С чувством большой радости мы восприняли весть о пополнении дружной семьи космонавтов представителями стран социалистического содружества. Успешный полет международного экипажа корабля «Союз-28», на борту которого работал представитель ЧССР космонавт Владимир Ремек, явился новым ярким свидетельством братских отношений между социалистическими странами.

Выступает командир 96-дневной экспедиции Герой Советского Союза летчик-космонавт СССР Ю. В. Романенко.

– В период, прошедший после XXV съезда КПСС, наметившего широкие задачи по исследованию космоса, в СССР осуществлено 8 запусков пилотируемых кораблей «Союз», экспедиций на орбитальной станции «Салют». И мы от души рады тому, что в летопись свершений отечественной космонавтики вписана новая яркая страница: выполнен самый длительный космический полет, проведено 4 стыковки кораблей «Союз», тремя экипажами осуществлена большая и сложная программа исследований.

В нашей нелегкой работе мы были воодушевлены доверием партии и народа, постоянным вниманием к нашей работе со стороны советских людей. Огромное значение для нас имело отеческое внимание Генерального секретаря ЦК КПСС, Председателя Президиума Верховного Совета СССР товарища Л. И. Брежнева и Генерального секретаря ЦК КПЧ, президента ЧССР товарища Г. Гусака. Их сердечное приветствие международному экипажу вдохновило нас на успешное завершение программы. А впереди – еще более интересные и сложные полеты, и мы готовы принять в них участие. В нынешней экспедиции началась большая программа сотрудничества СССР с другими социалистическими странами в области пилотируемых полетов. На очереди – совместная работа советских космонавтов на орбите вместе с космонавтами Польши и ГДР. Начали подготовку к полетам кандидаты в космонавты из Болгарии, Венгрии, Кубы, Монголии, Румынии.

Горячими аплодисментами встретили собравшиеся первого чехословацкого космонавта Героя Советского Союза Владимира Ремека.

– Наш полет говорит о широких возможностях сотрудничества социалистических стран в исследовании и использовании космического пространства в интересах науки и народного хозяйства.

Сотрудничество специалистов и космонавтов – яркий пример тесных дружественных связей Советского Союза и Чехословакии. Неустанная деятельность КПСС и КПЧ, товарищей Л. И. Брежнева и Г. Гусака по укреплению братской дружбы и расширению сотрудничества наших стран и народов создала благоприятные условия для участия гражданина Чехословакии в пилотируемом космическом полете.

Разрешите мне выразить глубокую благодарность всем советским специалистам за подготовку к полету, а Советскому правительству – за высокую оценку моего труда.

Участники собрания единодушно приняли приветственное письмо Центральному Комитету КПСС, Генеральному секретарю ЦК КПСС, Председателю Президиума Верховного Совета СССР товарищу Л. И. Брежневу.

Шел я недавно по нашему Звездному и наблюдал такую сценку. Младшая дочка Зигмунда Йена – Грит о чем-то разговаривала с матерью. Естественно, по-немецки. Тут подбежал к ней приятель, наверное одноклассник. И она ответила ему не просто на хорошем русском языке, а с чисто московским выговором.

Звездный стал международным Центром подготовки космонавтов. Это не просто новая роль, овладеть которой отнюдь не легко уже потому, что других таких примеров в мире пока не имеется. Коммунистическая партия воспитала нас интернационалистами. Интернационализм – и наша идеология, и строй повседневной жизни. Деятельность нашего Центра, как известно, подчинена конкретным и весьма сложным практическим задачам. И эти задачи все более решаются на основе братского сотрудничества с другими социалистическими странами. На космические орбиты мы выносим не только программу экспериментов и исследований, мы переносим туда и частицу нашего социалистического образа жизни.

С житейского эпизода я начал не случайно. Готовясь принять в Звездном пополнение из социалистических стран, в Центре подготовки космонавтов не забывали и о весьма земных проблемах. Будущим исследователям космоса предстояло в довольно сжатые сроки освоить большую, сложную и совершенно новую для них программу. И мы понимали, насколько важно, чтобы с первых дней совместной работы и наши зарубежные товарищи, и их семьи почувствовали себя дома, в своих стенах. Не как дома, а именно – дома. Чтобы женам нравилась квартира, детям – школа и всем – Звездный с его порядками, взаимоотношениями, традициями.

Не прав будет тот, кто поймет это как элементарное стремление «создать условия». Хорошие бытовые условия можно обеспечить и в гостинице. Мы хотели большего. Мы хотели, чтобы психологическая подготовка к той работе, которая – мы это знаем по опыту – требует полного взаимного доверия, постоянной готовности поддержать товарища, помочь ему, – чтобы такая подготовка началась с порога нашего городка и длилась по 24 часа в сутки.

О Звездном много написано, сняты фильмы, едва ли не ежедневно к нам приезжают многочисленные экскурсии. Все как будто бы имеют общее представление о нашей повседневной работе. Изучение теории, занятия на тренажерах, постоянный и строгий медико-биологический контроль... Все так. Но перед человеком, который начинает непосредственную подготовку к космическому полету, открывается гораздо более сложная картина. Особенно, если этот человек приехал из другой страны, впервые встретился с техникой, и для специалистов остающейся новинкой.

Совместная работа начинается с освоения языка. Это кажется само собой разумеющимся, но преодоление «языкового барьера» много труднее, чем умение просто понять друг друга. Есть совершенно точная профессиональная терминология, определенным словом обозначается одно – и только одно! – понятие: предмет, явление, действие. Использовать другие, даже близкие по значению слова, синонимы недопустимо – это может привести к ошибкам, последствия которых трудно заранее предвидеть. Возьмем, к примеру, такой словарный ряд: защелка, застежка, задвижка, запор, замок, зажим. Похоже? Похоже. Но в космическом корабле или на станции защелка – это защелка, а замок – это замок, и только так.

Определенный опыт у нас был накоплен еще в период работы по программе «Союз»–«Аполлон». Теперь он углубляется, совершенствуется. Расширена, в частности, учебная фильмотека с видеомагнитофонными записями лекций по различным темам предполетной подготовки – «Бортовая система радиосвязи», «Система сближения», «Динамика полета» и т. п. Видеофильмы оказались весьма эффективным пособием. Одно из достоинств – к ним можно обратиться в любой момент.

Теоретический курс – начальный этап подготовки. За ним следует практическое освоение техники – транспортного корабля «Союз» и орбитальной станции «Салют». Основа, принципы подготовки космонавтов сложились за многие годы. В общем она идет по одной схеме – и для советских, и для международных экипажей. Мы считаем, например, совершенно необходимыми летные тренировки. К слову, не все наши зарубежные друзья – профессиональные летчики. Между тем эта специализация дает навык ориентировки в пространстве, учит быстро принимать решения по внезапно меняющейся обстановке. То же можно сказать и о парашютизме.

Для наглядности остановлюсь на этом разделе программы. Сами по себе парашютные прыжки космонавту, может быть, не столь уж и нужны. В сущности мы используем их для того, чтобы научить космонавтов самообладанию, умению в необычных условиях сосредоточить внимание, сохранить способность воспринять ту или иную информацию. В районе прыжков на земле задаются определенные целеуказания, и до раскрытия парашюта требуется доложить о них, дать оценку обстановки. Это вовсе не просто. Даже инструкторы, на счету которых сотни затяжных прыжков, далеко не всегда справляются с подобным заданием.

Общая подготовка советских космонавтов к рейсу занимает, как правило, около 2 лет. Срок обучения космонавтов-исследователей из социалистических стран примерно такой же. Но так как в полете на их долю приходится меньше операций по управлению кораблем и станцией, мы стремимся высвободить им время для более тщательной, детальной отработки экспериментов по научной программе, подготовленной учеными братских стран.

От некоторых трудных испытаний космонавтов из других стран мы освобождаем. У нас приняты, скажем, тренировки экипажей в крайне неблагоприятных, экстремальных условиях – в знойной пустыне или в лютый мороз в тайге. Задается контрольный срок, в течение которого космонавты с минимальным аварийным запасом продовольствия, медикаментов должны обойтись без посторонней помощи. Разумеется, наготове находится группа специалистов. Их всегда можно вызвать, но тогда и оценка соответственно будет снижена. Экзамен тяжелый, требует кремневого характера. Мы сочли возможным наших зарубежных товарищей от него освободить. Считаем, что командир экипажа, который проходит такую тренировку в обязательном порядке, способен принять эту часть ноши на себя.

С другой стороны, при подготовке экспериментов главная нагрузка падает на космонавта-исследователя. Дни орбитального полета, как показывает опыт трех уже состоявшихся международных экспедиций, до предела насыщены работой. Специалисты ЧССР, ПНР и ГДР тщательно спланировали программы, практическое исполнение которых было доверено космонавтам-исследователям. Понятно, командиры экипажей овладевают необходимыми знаниями, методикой предстоящих опытов. Но в выполнении экспериментов, заложенных в график рейса научными учреждениями братских стран, командир выступает в роли помощника, опытного советчика.

Мы с полным пониманием относимся к стремлению наших партнеров предельно насытить программы экспедиций. Иначе и быть не может: время на орбите дорого, а заявок на постановку экспериментов и наблюдений всегда больше, чем можно выполнить. Мы стремимся оптимально использовать возможности кораблей и станций для того, чтобы удовлетворить интерес исследователей разных областей науки и техники.

Три международные экспедиции, как и наметки будущих рейсов космонавтов из Болгарии, Венгрии, Монголии, Кубы и Румынии, показывают, что избираемые различными братскими странами направления исследований в главном совпадают. Я бы выделил две наиболее популярные области работ. Первая – все, что связано с наблюдениями Земли с орбиты. Вторая – технологические эксперименты. Это и неудивительно. В мире нет страны, где не заботились бы о рациональном использовании природных ресурсов, охране естественной среды. Космическая орбита удобна для многоцелевых наблюдений, дистанционного зондирования планеты. Можно сказать, что работа эта – международная по самой своей сути, так как в поле зрения наблюдателей – вся Земля, глобальные природные явления. Технологические поиски, в частности получение новых материалов, также лежат на магистральном пути мировой науки и техники с их все усложняющимися задачами.

Одну сторону подготовки к космическим полетам выделю особо. Она охватывает многочисленные проблемы, относящиеся непосредственно к человеку. Выясняется влияние факторов полета на организм, изыскиваются способы наилучшим образом подготовить его к пребыванию в невесомости, замкнутом пространстве, к четким действиям в зоне повышенной опасности, а космос – именно таков.

Не бывает двух похожих космических рейсов, каждый новый старт – в той или иной мере шаг в неизведанное. Похоже, что эта старая истина неисчерпаема. Длительность экспедиций увеличивается. Полет продолжительностью в месяц не так уж давно казался почти нереальным, а теперь не вызывает удивления. Разумеется, из этого вовсе не следует, что подготовиться к нему легко. И мы стараемся внести свой вклад в это важное дело.

В прошлом году советские люди приняли новую Конституцию СССР. Одна из статей нашего Основного Закона гласит: «СССР как составная часть мировой системы социализма, социалистического содружества развивает и укрепляет дружбу и сотрудничество, товарищескую взаимопомощь со странами социализма на основе принципа социалистического интернационализма, активно участвует в экономической интеграции и в международном социалистическом разделении труда». Это положение охватывает все разнообразные стороны жизни нашего общества, в том числе относится оно и к нашей работе. Специалисты Центра подготовки охотно делятся своим богатым опытом с друзьями, впервые выходящими на стартовую площадку космодрома. Результаты первых международных рейсов показали, что в Звездный пришло хорошее пополнение – мужественные, трудолюбивые, пытливые люди.

Космонавт – всегда испытатель. Он добровольно берет на себя обязанность дать ответ на вопросы, многие из которых поставлены впервые. И заведомо известно, что результаты получить не просто, они даются в упорном труде, требуют предельного напряжения всех сил и, что не менее существенно, исключительной внутренней собранности, ответственности. Воспитание этих качеств для нас – повседневная забота. Наши друзья из социалистических стран, успевшие изведать радость космического полета и приобщиться к трудностям его, возвращаясь в Звездный, рассказывают прежде всего об атмосфере дружбы, товарищества, взаимовыручки, присущей дому на орбите. Иначе, наверное, и быть не может. Ведь «Салют» и на околоземной трассе остается частицей Звездного.

Ученые и специалисты Центра подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина принимают непосредственное участие в совершенствовании космических кораблей, их оборудования и программ предстоящих полетов.

Тихий уголок Подмосковья, расположенный в красивом лесу, как будто специально создан для размышлений, без которых невозможно научное творчество. А жителям Звездного городка есть о чем размышлять.

Прежде всего, – о подготовке и осуществлении конкретного космического полета. Ведь каждый полет существенно отличается от всех предшествующих, поэтому и готовиться к нему нужно по-особому. И без науки здесь не обойтись. Без науки невозможна подготовка космонавтов, без науки невозможно успешное выполнение космических полетов.

Наука в Звездном городке развивается в нескольких направлениях. Прежде всего, это научные исследования, выполняемые экипажами космических кораблей и орбитальных станций непосредственно в космическом полете.

Космонавты во время полета – активные участники проводимых исследований и экспериментов. Конечно, большую помощь экипажу оказывает Земля в лице специалистов, ставящих эксперимент. Однако иногда космос преподносит сюрпризы, и тогда на помощь специалистам приходит экипаж корабля или станции.

Космонавты должны много и упорно готовиться, чтобы суметь принять то единственно правильное решение, без которого будут сведены на нет усилия многих научных коллективов. Им надлежит не только в совершенстве знать космическую технику, программы и методики проведения исследований, но и четко представлять природу изучаемых явлений.

Поэтому в Центре подготовки космонавтов можно встретить ученых, работающих в самых различных областях науки и техники. Это – и специалисты, создающие ракетно-космическую технику, и медики, и биологи. Частые гости Звездного городка – ученые, работающие над проблемами физики земной атмосферы, солнечного и космического излучения, астрономии, геологии...

Контакты ученых и космонавтов не ограничиваются в Звездном городке. Космонавты часто сами бывают в гостях у ученых, знакомятся с уникальной аппаратурой, с которой им придется работать в космическом полете.

Ракетно-космическая техника непрерывно развивается. Каждый новый космический объект, выведенный на орбиту – будь то орбитальная научная станция или космический корабль, – существенно отличается от своих предшественников. Поэтому в программе полета обязательно предусматриваются научно-технические эксперименты и исследования, связанные с отработкой новых систем и приборов. В полетах кораблей «Союз-4, -5, -6, -7 и -8», а затем «Союз-10» проводилось много научно-технических экспериментов и исследований, направленных на отработку систем управления сближением и стыковки космических объектов на орбите. Свидетельство значительного научного вклада космонавтов в эти исследования – диссертации участников трех упомянутых полетов. Командир корабля летчик-космонавт СССР В. А. Шаталов стал кандидатом технических наук, а бортинженер летчик-космонавт СССР А. С. Елисеев – доктором технических наук.

По результатам исследований, проведенных в полете, защитили диссертации и другие космонавты. Кандидатами технических наук стали также летчики-космонавты СССР Е. В. Хрунов, А. Г. Николаев, В. В. Николаева-Терешкова, П. Р. Попович, В. В. Лебедев, а начальник Центра подготовки космонавтов Г. Т. Береговой – кандидатом психологических наук. Летчик-космонавт СССР В. Ф. Быковский защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. В основу диссертации он положил опыт своего первого полета на корабле «Восток-5», а затем теоретические предположения проверил в полете на корабле «Союз-22» при испытании новой оптической аппаратуры, изготовленной на народном предприятии «Карл Цейс Йена» в ГДР.

Надо сказать, что автономной навигации уделялось большое внимание во всех космических полетах, начиная с корабля «Восход», на котором был установлен малогабаритный космический секстант. С помощью секстанта экипаж корабля «Восход-2» определял период обращения своего корабля по двукратным измерениям угла между Луной и горизонтом Земли. В полете кораблей «Союз-6, -7, -8» также отрабатывались методы и средства автономной навигации. Экипажи использовали секстанты, оптические визиры и другое астронавигационное оборудование.

Большое место в космических полетах отводится геофизическим исследованиям. Космонавты визуально наблюдают и фотографируют различные явления, происходящие в атмосфере, а также геолого-географические объекты на суше и на воде.

Наблюдения атмосферы, которые проводились с корабля «Восход», а также с кораблей «Союз-3, -4, -5» и «Союз-9», выявили вертикально-лучевую структуру излучения верхней атмосферы и устойчивые слои яркости в свечении атмосферы вблизи горизонта. Слой с однородной яркостью излучения можно использовать в качестве искусственного горизонта при автономной навигации и ориентации космических аппаратов.

Изучение оптических характеристик верхней атмосферы дало возможность существенно уточнить процессы взаимодействия солнечного излучения с земной атмосферой. Это позволяет корректировать информацию, полученную аппаратурой геофизических и метеорологических искусственных спутников Земли.

Результаты наблюдений и фотографирования атмосферных образований, снежного и ледового покровов Земли широко используются в метеорологии. Они значительно повышают достоверность оперативного и долгосрочного прогнозирования погоды. Большие возможности открывают орбитальные пилотируемые научные станции. Дело в том, что долгосрочный прогноз погоды требует сведений о состоянии атмосферы всей нашей планеты. Информация от орбитальных станций, наряду с информацией от искусственных спутников Земли «Метеор», позволяет предупреждать население о надвигающихся ураганах и тайфунах. Это дает возможность своевременно принять необходимые меры и избежать больших убытков от стихийных бедствий.

На борту орбитальных пилотируемых станций изучается солнечная активность, которая также влияет на ряд геофизических явлений. В то же время весь диапазон коротковолнового излучения Солнца – ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение – можно эффективно исследовать только за пределами атмосферы, которая сильно поглощает эти лучи, несущие основную информацию о процессах на Солнце.

На орбитальных станциях специальные счетчики регистрируют потоки рентгеновских и других лучей, определяют их направление и энергетическую интенсивность. По рентгеновским снимкам Солнца, полученным в космических полетах, определяют активные зоны солнечной поверхности.

Во время исследований ультрафиолетового излучения Солнца ученые обнаружили много интересных явлений. Информация, доставляемая этими лучами, дает возможность лучше понять строение хромосферы и короны Солнца, процессы взаимодействия магнитных полей, причины возникновения протонных вспышек и других явлений, происходящих на Солнце. Знание этих процессов в значительной мере поможет точнее прогнозировать погодные условия на Земле.

Фотографирование характерных геолого-географических образований из космоса имеет большое народнохозяйственное значение. Фотоснимки, сделанные в космических полетах, помогают разобраться в вопросах глобальной геологии, уточнить и составить геологические и географические карты.

Как известно, различные виды полезных ископаемых залегают в определенных геологических структурах. На снимках, полученных из космоса, они выделяются характерными особенностями макрорельефа, выходами коренных пород на поверхность Земли. Увидеть их можно только с высоты космического полета. Такая информация помогает специалистам выявлять районы, в которых целесообразно производить детальную геологическую разведку рудных месторождений, залежей нефти и газа и способствует значительному повышению эффективности геологических изысканий, позволяет сократить материальные затраты на их проведение.

Наблюдения земной поверхности и фотоснимки ее отдельных районов интересуют также океанологов, работников сельского и лесного хозяйства.

Так, например, океанологами установлено, что промысловые косяки рыб при перемещении выделяют специфические жиры, которые по своим спектральным характеристикам четко видны на воде, и по ним можно выявить места скопления рыбы и направление ее движения. Определение скоплений зоопланктона (мелких морских организмов) также помогает прогнозировать сосредоточение рыбных косяков и различных морских животных.

По характерному излучению в инфракрасной области спектра можно наблюдать за созреванием хлебов, состоянием посевов, пастбищ и лесных массивов, своевременно выявлять площади, пораженные вредителями, лесные пожары.

Важное место в программах космических полетов занимают медико-биологические эксперименты и исследования.

Можно задать вопрос: «Ну, биологические исследования еще куда ни шло, а зачем в настоящее время нужны медицинские исследования в космическом полете? Ведь еще в первых полетах на кораблях «Восток» было доказано, что человек может жить и работать в условиях космического полета. Многие космонавты побывали в космосе дважды, а летчики-космонавты СССР В. А. Шаталов и А. С. Елисеев – трижды. Кроме того, уже есть опыт длительного пребывания в космосе: летчики-космонавты СССР П. И. Климук и В. И. Севастьянов – 63 суток, а Ю. В. Романенко и Г. М. Гречко – 96 суток».

Верно, первые полеты должны были доказать, что человек может жить и работать в особых условиях полета в космическом пространстве. Уже на кораблях «Восток» изучалось поведение организма при воздействии различных факторов космического полета. Например, летчик-космонавт СССР Г. С. Титов осуществлял ручную ориентацию космического корабля.

Постепенно задачи, возлагаемые на космонавта, а затем и на экипаж космического корабля, существенно усложнялись.

Однако медицинские эксперименты оставались актуальными. Это станет понятно, если рассмотреть несколько примеров повторных полетов космонавтов.

Начнем с тех, кто летал в космос трижды. В. А. Шаталов и А. С. Елисеев первый полет совершили в январе 1969 г., второй – в октябре того же года, а третий – в апреле 1971 г. Первый полет одного из авторов статьи отстоит от второго почти на 8 лет, а у П. Р. Поповича и того более – на 12 лет.

Большие интервалы между полетами и существенное различие программ говорят сами за себя. На одного и того же человека факторы полета действуют по-разному через различные промежутки времени, причем, как именно действуют, предсказать очень трудно.

В чем же суть медицинских экспериментов? Естественно, что основное внимание мы уделим длительным полетам, так как они находятся на главном направлении развития космонавтики.

Прежде всего, – это изучение влияния длительного воздействия невесомости на организм человека. Ведь человеческий организм с самого младенчества привык к земному притяжению. Первые шаги по земле и вся последующая жизнь, в том числе и трудовая деятельность проходят в этих условиях.

И вдруг ...он оказывается в совершенно иной обстановке... Привычные ощущения и сложившиеся понятия – пол, к которому «привязаны» ноги, и потолок, до которого он может дотянуться, лишь встав на стул или табурет, – в космическом полете смешиваются. Более того, они теряют свой первоначальный смысл.

После полета человек снова возвращается к тем условиям, в которых он родился, вырос и прожил всю свою жизнь (ведь космический полет еще долго будет занимать лишь небольшой временной отрезок в жизни человека). Следовательно, ему нужно снова привыкать к земным условиям!

Основным объектом исследований в космическом полете была и остается сердечно-сосудистая система человека, которая определяет его жизнедеятельность, а затем сенсомоторная система – органы чувств и костно-мышечные элементы, способные выполнять элементарные операции трудовой деятельности. И, наконец, мозг.

Вполне уместен вопрос: «А причем здесь космонавты? Ведь все эти эксперименты и исследования проводят специалисты-медики, находящиеся на Земле».

Если говорить о подобных экспериментах с животными, то это правильно: все делают специалисты по космической медицине и биологии. На животных заранее крепятся необходимые датчики, которые по радиоканалам передают необходимую информацию на Землю.

Другое дело – человек. Он, понимая необходимость и сущность подобных исследований, участвует в медицинских экспериментах как их активный исполнитель.

Важное значение для развития будущего космонавтики – межпланетных полетов человека – имеют и чисто биологические исследования («чисто» в том смысле, что отмеченные выше эксперименты тоже относятся к категории медико-биологических). Они проводятся на различных живых организмах, которые помогают ученым, с одной стороны, изучать проблему происхождения жизни на Земле, с другой, – выявлять те виды растений, которые, хорошо произрастая в условиях невесомости, послужат источником пищи для космонавтов в последующих, гораздо более длительных межпланетных космических полетах.

Тем, о чем мы рассказали, не исчерпывается научная деятельность жителей Звездного городка.

Космонавтов еще на Земле нужно суметь хорошо подготовить к космическому полету. Над решением этой задачи работает большой коллектив высококвалифицированных ученых и врачей, инженеров и летчиков-инструкторов.

Профессия космонавта очень молодая и охватывает широкий диапазон различных областей науки и техники. Комплексный характер профессии космонавта обусловливает необходимость разносторонних знаний специалистов, занимающихся непосредственно подготовкой, а также научных работников, обобщающих опыт подготовки и разрабатывающих рекомендации по ее совершенствованию. Они должны хорошо знать современные достижения педагогики и психологии. Специалисты и ученые, имеющие инженерное образование, должны обладать определенными знаниями в области космической медицины и биологии, а от тех, кто имеет медицинское образование, требуются знания в области ракетно-космической техники и основных закономерностей космического полета.

Подготовка космонавтов в значительной мере отличается от любой известной профессиональной подготовки.

Космонавт учится летать главным образом на тренажерах. На них воспроизводится и реальный интерьер кабилы космического корабля (или станции), на котором ему предстоит лететь, и внешняя обстановка – все, кроме невесомости и перегрузок. А они накладывают существенные ограничения на деятельность космонавтов. Это обусловливает необходимость решения серьезной научной проблемы: как по результатам тренировки на учебном корабле предсказать деятельность космонавта в реальном космическом полете, с достоверностью определить готовность экипажа к выполнению операций, отработанных на тренажере, в реальном полете.

Тренажерная техника в наше время внедряется, и очень интенсивно, в подготовку операторов самых различных специальностей. Но там всегда есть возможность проверки готовности в реальных условиях. При подготовке космонавтов такая возможность полностью исключена.

Задача ученых состоит в том, чтобы найти объективную оценку готовности отдельного космонавта или экипажа (группы космонавтов) к выполнению космического полета.

Задача исключительно сложная. Поэтому на ее решение направлены основные усилия ученых Центра подготовки космонавтов. Естественно, что в решении этой научной задачи участвуют и сами космонавты, получившие определенную научную квалификацию.

Большое место в научных исследованиях, проводимых коллективом ученых Звездного городка и космонавтами, отводится совершенствованию космической техники и, особенно, процессу взаимодействия космонавта (экипажа) с космической техникой. Эта проблема получила название проблемы «человек–машина». Суть ее решения сводится к «согласованию» элементов такой сложной системы и ее работе с высоким качеством при минимальных затратах.

Поскольку первоочередная функция экипажа – управление космическим аппаратом, исследования ведутся по пути «согласования» пилота-космонавта с системой управления космическим аппаратом. Необходимо, прежде всего, оптимально согласовать систему отображения информации о параметрах движения космического аппарата с системой органов чувств человека. Затем нужно добиться, чтобы каждый акт управления кораблем осуществлялся с минимальными нервно-мышечными затратами.

Суть первой задачи состоит в том, что система отображения информации проектируется с учетом особенностей и характерных свойств органов чувств человека. Очень важно представить информацию в легковоспринимаемом виде. На летательных аппаратах, начиная с простейших самолетов, основную информацию человек получает с приборной доски чисто зрительно. По мере развития авиационной, а затем и космической техники, объем информации настолько возрос, что стала возникать перегрузка зрительного анализатора. Поэтому конструкторы стремятся более широко использовать другие органы чувств, в частности, слух и осязание. Большое значение имеет также размещение индикаторов на приборной доске – наиболее важные из них стремятся расположить в центре поля зрения пилота.

Вторая задача сводится к созданию таких органов управления, которые позволили бы пилоту корректировать полет на различных этапах, в различных режимах управления как в скафандре, так и без него. Органы управления должны быть расположены относительно кресла космонавта так, чтобы пилот мог перейти на ручное управление без каких-либо дополнительных перемещений и значительных движений руками. Необходимо создать условия, при которых руки пилота меньше устают в процессе управления.

На современных космических аппаратах устанавливаются бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ), которые подают сигналы в систему управления. Вместе с тем появляются проблемы «согласования» человека и машины в условиях дефицита времени, всегда возникающего в космическом полете.

Нужно до предела упрощать «диалог» человека и БЦВМ. В этой работе необходимо участие самих космонавтов. Не обойтись и без тренажеров и исследовательских стендов, которые составляют основу технических средств подготовки космонавтов.

Очень важная и очень сложная задача, стоящая перед учеными, – рациональное распределение функций между экипажем и автоматическими системами космического аппарата. Дело в том, что одни задачи управления более качественно решаются автоматами, а другие – людьми. Более того, отдельные задачи на современном уровне развития техники вообще не могут решаться без активного участия человека. Это соотношение непостоянно. Оно меняется по мере совершенствования технических средств управления и углубления наших знаний о возможностях человека.

Объект исследования космической техники – вся Вселенная. Поэтому можно сказать, что «диалектическая бесконечность» процесса познания законов эргономики в данном случае усиливается еще и бесконечностью объекта исследования.

Наш корреспондент В. Зубков попросил прокомментировать предварительные итоги полета Юрия Романенко и Георгия Гречко Героя Советского Союза, летчика-космонавта СССР, профессора Константина Петровича Феоктистова.

Два стыковочных узла и другие новинки, появившиеся на «Салюте-6», позволяют нам повысить эффективность использования орбитальной станции. В первую очередь это достигается увеличением времени активного существования станции за счет того, что появилась возможность пополнять на «Салюте» запасы топлива, расходуемых материалов и систем жизнеобеспечения: воздуха, пищи, воды и т. д., кроме того, на станцию можно доставлять новые научные приборы и оборудование. Повышение эффективности также связано с возможностью доставки на борт второго экипажа, и временами космическая бригада составляет уже не два, а четыре человека, что, в свою очередь, позволяет расширить объем исследований. Наконец, мы осваиваем технологию создания грузопотока на земную орбиту, учатся четко работать при большой нагрузке частых стартов службы космодрома и все службы, связанные с обеспечением полета, – это и Центр управления полетом, и вся сеть наземных и плавучих контрольно-измерительных комплексов. Четыре старта за 3 месяца – это напряженный ритм.

Часто знакомые, не связанные с космонавтикой, спрашивают: что же теперь, когда можно доставить на орбиту сколько угодно расходуемых материалов, станция будет работать вечно? Возможности продолжения работы станции безусловно есть, и это главная цель, которую мы преследовали, предусматривая второй стыковочный узел, дозаправку двигательных установок, доставку на борт сухих грузов. Но надо себе отдавать отчет, что безотказно работающих приборов не бывает. В большей степени это относится к космическому оборудованию, поскольку к его габаритам и массе предъявляются очень жесткие требования, что, как правило, ведет к уменьшению времени безотказной работы. Как известно, на станции установлено около 1000 наименований приборов. Теория больших чисел подсказывает, что при таком количестве возможны какие-то казусы. Пока на станции все в порядке. Но внутренне мы готовы к отказам. Какие-то приборы и оборудование мы будем заменять. Но возможны и такие отказы, ликвидировать которые будет затруднительно. Так что есть расчетное время существования станции, и точно определить, на сколько оно будет превышено, довольно трудно. Тем более безосновательны разговоры о вечной работе станции.

Пока нет единого мнения – пойдет ли космонавтика по пути пилотируемых полетов, или же предпочтение будет отдано автоматам. Большинство видимых задач, скажем, астрофизические исследования, контроль природных ресурсов и прочее, можно решать с помощью автоматов. Перспектива для пилотируемых орбитальных станций, возможно, связана с промышленным строительством на орбите.

Но это моя субъективная точка зрения, которую многие, наверное, не разделяют. Однако я считаю, что в ближайшие десятилетия развивающаяся техника позволит решить задачу создания на земной орбите систем энергетических спутников площадью порядка десятков квадратных километров. Такие гиганты будут перерабатывать солнечную энергию в электрическую и с помощью радиоволн передавать на Землю мощность, исчисляемую десятками миллионов киловатт.

Создание подобных гигантов потребует осуществления промышленного строительства в космосе. Это значит, что миллионы тонн оборудования и материалов нужно будет доставить на орбиту, где придется построить заводы по превращению этих материалов в строительные детали, из которых будут собираться гигантские конструкции. Однако едва ли такое производство можно будет целиком автоматизировать. Безусловно, там будут применяться автоматизированные средства, но монтаж, управление всем процессом наверняка останется за людьми, и в создании таких гигантских сооружений будут наверняка участвовать большие коллективы людей.

Дорога к этому делу еще дальняя и долгая. Но опыт длительного пребывания человека в космосе, отработки средств и методов сближения и стыковки кораблей, возможности доставки грузов на орбиту – это тот самый опыт, который потом мы сможем использовать для промышленной деятельности на орбите. Думаю, что такая деятельность нам предстоит.

Конечно, возможно и другое направление промышленной деятельности в космосе. Например, может оказаться целесообразным строительство на орбите заводов для производства материалов в условиях невесомости. Это могут быть и сверхчистые металлы, полупроводники, сверхновые биологически-активные вещества, медицинские препараты и т. п.

Если же говорить о магистральных путях развития космонавтики вообще, то, по-моему, основным условием большинства проектов должна быть рентабельность.

Безусловно, в значительной степени стимулом в нашей деятельности является любопытство. И оно наверняка будет двигать нас и в дальнейшем. Но в ближайших окрестностях Земли повода для большого любопытства вроде бы нет. Вот если бы нам удалось найти жизнь на Марсе и понять ее генетический код, это было бы великолепно и крайне любопытно, но надежд вроде больших нет.

А вот надежда на экономически рентабельную деятельность, о которой я говорил, она есть. И, возможно, это станет главным условием развития космической техники. Другое дело, что такое направление сформируется не сразу, но, подчеркиваю, что это моя субъективная точка зрения.

Кроме промышленного использования околоземного пространства и планетной космонавтики, надо, конечно, выделить еще одно направление – фундаментальные исследования, в частности, создание на орбите мощных средств астрофизических исследований, работающих в различных спектральных диапазонах.

Колоссальный рост масштабов проектов и необходимого количества материальных средств – одна из тенденций развития космонавтики, которую нетрудно заметить.

Усилий одной страны явно недостаточно для их осуществления, поэтому международное сотрудничество с каждым годом приобретает все большую актуальность. И появление в космосе интернационального экипажа, осуществившего в рамках «Интеркосмоса» ряд интересных экспериментов, бесспорно является знаменательным явлением, дающим право говорить о начале нового, международного этапа освоения космического пространства.

Сталевар, шахтер, моряк, космонавт... – любая профессия предъявляет специфические требования к людям, готовящимся овладеть ею. Как известно, кандидатов в космонавты сначала отбирали исключительно из числа летчиков. Всем было ясно, что для космического полета кроме хорошего здоровья человек должен обладать сильной волей, быстрыми реакциями, способностью принять правильное решение в сложных ситуациях. И, конечно, быть знакомым с воздушным океаном и с действием факторов, близких к тем, которые ожидались в космическом полете. Лучше других это знали летчики-истребители. И первые программы отбора космонавтов основывались на хорошо разработанной методике медицинского отбора и обследования летчиков. Основной принцип, положенный в основу медицинского отбора космонавтов, – это непрерывность. Отбор начинается в амбулатории, продолжается в стационаре и в Центре подготовки космонавтов, а заканчивается на космодроме.

Амбулаторный этап должен выявить явные заболевания и такие нарушения здоровья, которые препятствуют участию в космическом полете, например резкое снижение вестибулярной устойчивости.

Стационарный этап отбора нужен, чтобы определить скрыто протекающие заболевания, которые в начальных стадиях не имеют ярко выраженных симптомов, не сопровождаются какими-либо жалобами, но могут проявиться в полете. Однако мало убедиться, что кандидат в космонавты здоров, необходимо еще определить особенности реакций его организма на различные нагрузки и выявить функциональные резервы. Для этого разработаны нагрузочные испытания, с помощью которых можно оценить работу сердечно-сосудистой системы, вестибулярного аппарата и других физиологических систем. Это – исследования на центрифуге, в барокамере, специальные вестибулярные пробы.

Особое место занимают исследования нервно-психической сферы. Они позволяют сказать заранее, как поведет себя космонавт при необычных воздействиях, какими эмоциями будет отмечено его поведение – положительными или отрицательными. Будет он собран и уверен в себе или ударится в панику.

Вспоминается, как в ночь перед первым полетом человека в космос врачи установили под матрасами, на которых спали Ю. А. Гагарин и Г. С. Титов, специальные датчики. Они должны были «рассказать» о сне космонавтов. Если перо самописца пишет ровную кривую, – спят спокойно, если ворочаются, испытывают беспокойство, – кривая ломается, изменяется.

С. П. Королев, домик которого был рядом, четыре раза в течение ночи подходил к аппаратуре... (она была не в самом доме, а снаружи), спрашивал, как идут дела. И был поражен безмятежностью сна космонавтов.

Я бы на их месте так спокойно спать не мог, – сказал он.

– Значит, мы неплохо поработали, правда, Сергей Павлович? – осведомился дежурный врач. И в ответ услышал:

– Да, безусловно.

В связи с увеличением длительности полетов очень важно оценить, как ведут себя люди в процессе совместной деятельности. От эффективности этих методов зависит рациональное комплектование экипажа с учетом психологической совместимости.

Кандидаты в космонавты, успешно преодолевшие «барьеры» стационара, направляются в Центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина для прохождения этапа конкретной подготовки к полету. Главные цели медицинского раздела этой подготовки – повышение устойчивости организма в космическом полете.

Медицинские данные, полученные на всех этапах подготовки, и результаты медицинского обследования непосредственно перед полетом – вот на чем основывается заключение о годности космонавта к данному космическому полету.

Не следует думать, что система медицинского отбора статична. Она постоянно развивается, накапливая современные достижения клинической и космической медицины, а также опыт полетов в космос. Отбор космонавтов ведется дифференцированно, с учетом планируемой программы и продолжительности полета, а также различных обязанностей членов экипажа – командира, инженера.

Развитие космонавтики, усложнение космической техники и необходимость ее испытания в полете, разнообразие научных исследований потребовали ввести в состав экипажа космического корабля инженеров и других специалистов высокой квалификации. Эта группа получила название космонавтов – исследователей. Возникла необходимость более гибкого подхода к вопросам отбора и подготовки новой категории кандидатов в космонавты. С точки зрения космической медицины – это «немолодые» люди, с низким уровнем физической подготовленности. Поэтому, перед вынесением окончательного решения, таких кандидатов «подлечивали» и укрепляли их здоровье. Первый и по времени достаточно большой этап подготовки проходит без отрыва от основной работы, а в Центр подготовки космонавтов они направляются только для непосредственной подготовки в составе экипажа. После полета эти люди возвращаются на основное место работы.

По такой системе проходили отбор и подготовку космонавты Г. М. Гречко, В. Н. Кубасов, Н. Н. Рукавишников, В. И. Севастьянов и другие. Следует особо подчеркнуть, что в советской системе отбора и подготовки космонавтов большое внимание уделяется индивидуальным особенностям организма.

Подготовка космонавтов – это непрерывный процесс обучения профессиональной деятельности и развитие высокой устойчивости к отрицательным факторам космического полета – к действию ускорений, невесомости, к нервно-психическим напряжениям, связанным с особенностями полета.

Как же повысить сопротивляемость организма? Медицина знает два способа. Первый состоит в неоднократном воздействии фактора, к которому нужно повысить устойчивость. Второй – в повышении общей тренированности организма. Например, при подготовке организма к кислородному голоданию повышается устойчивость его и к воздействию ионизующей радиации.

Не нужно думать, что космонавтов готовят только какими-то особыми методами. Физкультура, водные процедуры, акклиматизация в условиях среднегорья повышают устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям, но, конечно, в процессе подготовки космонавтов важную роль играют и специальные тренировки, повышающие работоспособность и выносливость в сложных космических условиях: полеты на самолетах по параболе, когда создается кратковременная невесомость, испытания – тренировки в макете космического корабля, вращения на центрифуге и др.

Принципы построения тренировок космонавтов отражают общие законы тренировок: повторное воздействие, постепенное нарастание интенсивности и длительности, индивидуальный подход к выбору интенсивности и длительности в соответствии с состоянием организма и предстоящим заданием. Те виды подготовки, которые нужны для укрепления здоровья, включаются в программу со средней нагрузкой. При планировании всех видов подготовки учитывается время между воздействиями и последовательностью различных тренировок. В программу подготовки советских космонавтов включены не только систематические, но и некоторые виды разовых нагрузок, направленных главным образом на изучение индивидуальных особенностей и резервных возможностей организма.

В процессе медицинской подготовки космонавта ожидают различные испытания. Мы расскажем только о некоторых из них.

Испытания в сурдокамере (звуконепроницаемая камера) необходимы для оценки нервно-психической устойчивости космонавта и для определения способности точного выполнения заданий в условиях длительного одиночества и тишины.

В сурдокамере космонавты жили и работали по графику будущего полета. В подготовке к первым полетам опробовались специальные комплексы физических упражнений, методы регистрации медико-биологической информации. Время пребывания в сурдокамере от 7 до 10 сут.

Чтобы дать представление о нервной нагрузке, которую испытывает человек в сурдокамере, вспомним, как один из журналистов воспринял небольшой скрип телевизионной камеры, на который в обычных условиях никто и никогда не обратил бы внимания. У него возникли зрительные и слуховые представления, будто он находится на лесозаготовках (где когда-то работал) и слышит визг пилы, шум падающих деревьев. В той или иной степени подобные ощущения испытывали и другие космонавты. Сурдокамера была обязательным испытанием перед полетом. Сейчас через нее проходят только при зачислении в отряд. Это нужно для проверки нервно-психической сферы, да и то не всегда.

Определение нервно-психической устойчивости космонавтов проводится в течение всей подготовки. Исследуются эмоциональные реакции и особенности поведения при тех видах подготовки, которые отличаются существенным воздействием на психику человека (парашютные прыжки, вращения на центрифуге, полеты на самолетах, способность к точному выполнению заданий, способность к расслаблению и быстрому возвращению к активной деятельности).

Специальные тренировки в термокамерах, которые проходили первые группы космонавтов, повышали устойчивость к высокой температуре и помогали определить реакцию организма на жару (60°С). Это могло оказаться важным в аварийных ситуациях. Тепловое воздействие осталось в программе, но сейчас оно направлено на оценку реакции сердечно-сосудистой системы и выявление скрытой патологии.

Полеты на самолетах для создания кратковременной невесомости – всего несколько десятков секунд. Они помогают выявить людей с недостаточной устойчивостью к такому воздействию, изучить индивидуальные особенности организма, тренируют и закаляют волю.

Несмотря на существенное различие между реакциями на кратковременную и длительную невесомость, полеты по параболе дают возможность оценить предрасположенность к нарушению функции вестибулярного аппарата, знакомят космонавта с этим необычным состоянием.

Вращения на центрифуге дают представление о действии на организм человека неодинаковых по длительности и интенсивности ускорений; определяют, кто и как переносит ускорения на различных участках выведения корабля на орбиту, возвращения его на Землю; повышают устойчивость организма к неизбежным ускорениям.

Тренировки вестибулярного аппарата направлены на повышение его устойчивости к раздражениям в самых разнообразных условиях.

Используются активные и пассивные методы. Активные методы включают различные физические упражнения. Пассивные методы – это тренировки на качелях и вращающихся стендах.

Физическая подготовка – одно из средств повышения устойчивости организма к действию большинства факторов космического полета. Она складывается из интенсивной утренней физической зарядки и специальных групповых занятий. Во время групповых занятий космонавты играют в футбол, волейбол, баскетбол, занимаются акробатикой. Врачи стараются максимально индивидуализировать характер упражнений и строго соблюдать принцип постепенного, строго контролируемого нарастания нагрузок.

В период подготовки к полету экипажа космического корабля «Союз-25» В. В. Коваленок работал на велоэргометре. В один из дней он обратил внимание, что ему работать тяжелее, чем обычно, а врачи отметили несколько учащенный пульс. Но как человек дисциплинированный задание выполнил полностью. Потом оказалось, что вместо нагрузки на педали 750 кгм была установлена предельная – 1200 кгм. Этот пример характеризует не только высокие моральные качества космонавта, но и отличную физическую готовность. Подобное можно вспомнить и в отношении другого члена экипажа В. В. Рюмина. Во время высокогорной подготовки он поднимался вровень с проводником – местным жителем, но Рюмин нес на себе еще 20-килограммовый рюкзак с обедом для всей группы.

Мы лишь коротко рассказали о медицинской части утомительной и зачастую тяжелой подготовки космонавтов. Их многие считают счастливцами и смотрят на них с «белой» завистью, думая: «И я бы, может быть, мог так же, как они, очутиться в космосе». Но космонавты не только счастливцы, на которых пал выбор, но и люди, много потрудившиеся для того, чтобы их мечта стала явью.

Выдающимся достижением советской науки и техники был продолжительный полет экипажа орбитальной научной станции «Салют-6» в составе Юрия Романенко и Георгия Гречко.

«То, что было сделано на протяжении почти ста дней в конце 1977 и в январе-марте 1978 г., – заявил товарищ Л. И. Брежнев при вручении высоких наград героям космической эпопеи, – это настоящий подвиг. Подвиг научный, технический, организационный, но прежде всего – чисто человеческий».

Пилотируемые полеты в космосе составляют особую заботу ученых, конструкторов, врачей. Отправляясь в орбитальный полет, человек не просто поднимается на несколько сот километров над Землей. Он порывает с условиями, в которых сформировался и постоянно живет. Поэтому обеспечение его жизни и деятельности в космическом пространстве – сложнейшая научная и техническая проблема. И каждый полет в космос, особенно продолжительный, вызывает огромный интерес.

Бортинженер орбитального комплекса «Салют-6» –«Союз» Георгий Гречко 126 сут. провел в космосе. Вот что он, в частности, сказал по возвращении из второго орбитального путешествия:

– Мы очень благодарны специалистам космической медицины. Они создали отличную систему жизнеобеспечения и хорошую методику восстановления после возвращения на родную Землю...

Действительно, с медицинской точки зрения фундаментальным результатом полета Ю. Романенко и Г. Гречко является то, что космонавты на орбите чувствовали себя хорошо, сохраняя достаточную работоспособность и успешно выполнили намеченную программу. При подготовке к этой длительной работе в космосе был учтен опыт всех полетов, выполненных ранее советскими и американскими космонавтами.

Космос – необычная среда для человека. Здесь на него воздействует много новых факторов, не встречавшихся прежде. Но главный из них и наиболее активный, безусловно – невесомость. Вот почему космическая медицина уделяет ей так много внимания. Она ведет на нее непрекращающееся наступление, от успеха которого зависит дальнейшее развитие пилотируемой космонавтики, возможность полетов человека к другим планетам.

Во время подготовки к полету в системе физической подготовки у космонавтов укрепляется общая выносливость организма, а специальными тренировками повышается устойчивость к укачиванию. В полетах на самолетах по параболе происходит их знакомство с невесомостью. Здесь же они отрабатывают наиболее сложные и ответственные элементы программы. Все это повышает резервные возможности организма, создает у космонавтов определенный запас прочности, готовит их к встрече с невесомостью.

Особенно тщательно, естественно, приходится продумывать организацию жизни и деятельности экипажа на борту орбитальной станции. Среди наиболее важных защитных профилактических мер следует назвать восполнение дефицита мышечной активности, искусственное создание «эффектов», обусловленных в земных условиях весом крови и тканевой жидкости.

Большой арсенал средств, применяемых сейчас космонавтами для предупреждения неблагоприятного действия невесомости, объясняется ее весьма коварным характером. Выявлено уже множество сторон ее отрицательного влияния на человеческий организм.

Наиболее заметное влияние невесомость оказывает на сердечнососудистую систему человека. При пребывании в космосе в состоянии покоя у космонавтов, как правило, урежается пульс, снижается кровяное давление ниже исходных величин, зарегистрированных при наземных исследованиях. Наиболее значительные изменения отмечаются в период сна. У некоторых космонавтов пульс урежался на 30% и становился равным 42 – 56 ударам в минуту. Эти изменения вызываются многими причинами, и прежде всего исчезновением веса крови.

Движению кровотока по сосудистому руслу в условиях невесомости препятствуют в основном лишь силы сцепления крови со стенками сосудов. Работа сердца облегчена. Однако это вовсе не благо – в результате длительного воздействия невесомости отмечаются признаки детренированности сердечно-сосудистой системы и уменьшения ее резервных возможностей. При повышении физических нагрузок и возвращении к земной гравитации это сразу становится заметным. Учащается пульс, снижается кровяное давление. О детренированности сердца говорят данные об уменьшении его размеров.

Сердечно-сосудистыми изменениями обусловлено главным образом и снижение веса тела космонавтов. Так, Ю. Романенко и Г. Гречко потеряли в весе примерно по 5 кгс. Почему это происходит?

В условиях невесомости кровь не оттекает в нижние части тела, а скапливается в крупных сосудах грудной полости. Организм реагирует на это. Развиваются компенсаторные реакции, направленные на уменьшение переполнения кровью сосудов верхних частей тела. Жидкость начинает выводиться из организма. В результате снижается вес тела. Правда, после полета космонавты быстро восстанавливают вес. Происходит это обычно в течение 1 – 3 дней, что также подтверждает дегидратационную природу уменьшения веса тела.

В невесомости у человека возникают иногда совершенно необычные ощущения. Еще Ю. А. Гагарин описал чувство дискомфорта, связанное с отсутствием давления спинки и сиденья кресла на тело человека. У некоторых космонавтов в первые минуты пребывания в условиях невесомости возникало ощущение полета в перевернутом положении, которое длилось несколько секунд и даже минут, менялась острота зрения, восприятия цветов. Вызывается это нарушением взаимодействия анализаторов, обеспечивающих ориентацию в пространстве и формирование правильной позы и движений. Ведущую роль при этом играет вестибулярный анализатор. В земных условиях при обычном вертикальном положении тела человека отолиты оказывают давление на подстилающую тканевую поверхность, в том числе и на чувствительные клетки вестибулярного анализатора, в результате чего и возникает ощущение вертикальной позы. При перевернутом положении отолиты не оказывают давления на подстилающую поверхность. Нечто подобное происходит и в условиях невесомости: отолиты «всплывают», и у человека возникает ощущение, что он находится в перевернутом положении.

Психосенсорные изменения нередко сопровождаются развитием состояния укачивания. Впервые его описал Г. С. Титов. Здесь много общего с обычной морской или воздушной болезнью. Но имеются и свои особенности: легкое течение, сравнительно длительный период развития укачивания от начала действия невесомости, более выраженная связь между иллюзорными ощущениями и вегетативными реакциями. Однако такое воздействие невесомости в значительной мере обусловлено устойчивостью к комплексному влиянию факторов космического полета и на разных космонавтах сказывается по-разному.

В космосе у человека наблюдается расстройство структуры привычных движений, их координации. Вследствие этого ему нужно определенное время для формирования новой структуры движений. Двигательная деятельность космонавтов в процессе полетов изменяется, но незначительно. Они выполняют различную работу с большим числом движений. В этом им помогает фиксация тела на рабочих местах.

В условиях полета происходят изменения минеральной насыщенности костной и других тканей. Костная ткань богата минеральными солями (около 98%) и весьма чутко реагирует на различные изменения внешней среды, особенно механических условий. В состоянии невесомости опорная функция костного аппарата сводится к нулю или значительно уменьшается. Вследствие этого происходит перестройка костной ткани. Отмечается усиленное выведение минералов и, как результат, снижение минеральной насыщенности скелета, определяемое рентгенографическим методом.

Процесс выведения кальция из костной ткани зависит от длительности пребывания в состоянии невесомости, характера питания, двигательной активности. Этот процесс замедляется при наличии кальция в пище и с повышением двигательной активности. В состоянии невесомости выделяются также калий, железо, фосфор, хлор и другие элементы.

Учитывая высокую активность кальция, калия, натрия и других элементов в электрофизиологических процессах, предпринимаются меры, предупреждающие их избыточное выведение. Делается это двумя путями: снижением выведения этих элементов из организма или обогащением ими продуктов питания.

Чтобы длительный полет не оказывал заметного влияния на работоспособность космонавтов, готовясь к нему, они еще на земле тщательно отрабатывают все операции, доводят до автоматизма все свои действия. Этому способствует также совершенство аппаратуры, которой они пользуются на борту станции, фиксация их на рабочих местах.

Наблюдения за космонавтами позволили сделать выводы о том, как протекает приспособление, или адаптация, человеческого организма к невесомости. Четко просматривается несколько периодов. Во время каждого из них проводится соответствующая профилактика. В первый, или переходный, период наблюдаются индивидуальные изменения физиологических показателей сердечно-сосудистой системы и дыхания, различные иллюзорные ощущения и явления дискомфорта, которые могут снизить уровень работоспособности. Во втором периоде происходит начальное приспособление организма к необычным условиям и перестройка сердечно-сосудистой и других систем на более низкий уровень функционирования. Наблюдается частичная, нестойкая адаптация организма к состоянию невесомости. Это обстоятельство учитывается при организации труда и отдыха космонавтов и при обеспечении оптимальных физиолого-гигиенических условий в кабине корабля. Третий период – процесс приспособления функциональных систем организма к действию невесомости. Здесь уже более выражена адаптация организма. Физиологические показатели и уровень работоспособности стабилизируются. И наконец, четвертый период. Для него характерно развитие психофизиологических реакций. Отмечается реакция двух типов. Первая характерна дальнейшим приспособлением организма к условиям космического полета, к невесомости, а вторая – разбалансированием некоторых функций и систем организма и общим снижением работоспособности. Второй тип реакции хотя и встречается, но значительно реже.

Профилактика отрицательного воздействия невесомости предусматривает техническое совершенствование космических кораблей, разработку средств, повышающих сопротивляемость организма, а также применение различных устройств, предупреждающих или уменьшающих сдвиги, наблюдаемые в невесомости. Техническому совершенствованию космических кораблей в настоящее время придается очень большое значение. В кабинах создается оптимальный микроклимат, что является обязательным условием для нормального функционирования жизненно важных систем организма. Прогресс ракетостроения позволил создать такие корабли, где заданные гигиенические параметры поддерживаются стабильно. Улучшается также быт космонавтов, совершенствуется аппаратура, с которой они работают.

О повышении сопротивляемости организма космонавта неблагоприятному воздействию невесомости при подготовке к полету мы уже говорили. Радикальный метод предупреждения нарушений, возникающих в результате уменьшения гравитационной нагрузки на опорно-двигательный аппарат в космосе, – двигательная активность. Отсюда должно быть понятно то внимание, которое уделяется физическим тренировкам на борту орбитальной станции. Они не только предупреждают атрофию мышц, особенно антигравитационной мускулатуры, и деминерализацию костной ткани, но и служат также источником положительных эмоций.

На станции «Салют-6» применялся пневмовакуумный костюм «Чибис». Он создает отрицательное давление на нижней половине тела. В результате кровь из верхних частей тела как бы отсасывается в нижние, что характерно для земных условий. При этом одновременно возникает силовая нагрузка в направлении продольной оси тела, которая имитирует вес.

Перспективным признан также метод электростимуляции мышц. Благодаря ему осуществляется тренировка рецепторов мышечного аппарата и поддерживается тонус мышц на довольно высоком уровне. При соответствующем подборе величин, частоты и формы электрического сигнала можно значительно приблизить структуру мышечных сокращений при вибростимуляции к естественным двигательным актам.

Для восполнения недостатка в мышечной нагрузке используются велоэргометры, компактные и удобные в эксплуатации. Они позволяют строго дозировать величину нагрузки. Но к сожалению, с их помощью нельзя воспроизвести гидростатическую нагрузку и структуру движений, соответствующую ходьбе и некоторым другим локомоторным актам, дающим основную мышечную нагрузку в земных условиях.

Осевые физические нагрузки на основные мышечные группы в процессе полетов моделируются путем применения специальных нагрузочных костюмов. Их действие основано на растягивании резиновых амортизаторов, за счет чего возникает нагрузка на мышцы тела. Таких костюмов разработано уже несколько видов. Те, что применялись на «Союзе-6», получили высокую оценку космонавтов.

В результате проведенных медико-биологических исследований и экспериментов на борту орбитального комплекса «Салют-6» – «Союз» получен обширный научный материал, имеющий большое значение как для лучшего понимания реакции человека на космический полет, так и для дальнейшего совершенствования медицинского обеспечения.

Полет космонавтов Юрия Романенко и Георгия Гречко на орбитальной научной станции «Салют-6» продолжительностью 96 сут. и благополучное его завершение (включая период последействия) убедительно показали эффективность комплекса мероприятий, направленных на сохранение здоровья и работоспособности космонавтов в течение всего полета. Ярким подтверждением этому является и длительный полет Владимира Коваленка и Александра Иванченкова, а также успешная работа на борту станции трех международных экипажей в составе А. Губарева и В. Ремека, П. Климука и М. Гермашевского, В. Быковского и 3. Йена. Совместные полеты космонавтов социалистических стран открывают новую страницу в развитии космонавтики.

Проблема обеспечения экипажей космических кораблей пищей и водой является одной из основных при подготовке орбитального рейса. К рационам питания, естественно, предъявляются особые требования. Продукты должны максимально усваиваться. Нужно, чтобы пища оставалась доброкачественной на протяжении всего полета, обладала достаточно высокими вкусовыми качествами, не приедалась. Кроме того, она должна быть удобной для приема в условиях невесомости.

Суточный рацион Юрия Гагарина и Германа Титова содержал около 2.800 ккал, включал 100 г белка, 118 г жиров, 308 г углеводов. По калорийности такой рацион в наземных условиях рекомендуется Институтом питания для лиц, работа которых не требует существенных физических усилий и сопровождается малоподвижным образом жизни.

Космонавтам в дополнение к натуральным продуктам в тубах выдавалось поливитаминное драже, содержавшее витамины С, B₁, В₂, В₆, Р, РР, Е и пантотеновую кислоту.

На основании исследований в первых полетах были разработаны суточные рационы, более разнообразные по составу. Однако они имели ограниченные сроки хранения без холодильника (до 5 – 6 сут). Например, мясные продукты в пакетах необходимо было готовить непосредственно перед полетом. Для кораблей «Союз» создали новые суточные рационы питания, состоящие из продуктов, которые могут длительное время храниться при комнатной температуре без холодильника. В рационах сохранились оправдавшие себя пюреобразные и жидкие продукты в тубах: супы, соки, напитки. Ассортимент хлебных изделий, которые медленно черствеют в пакетах, расширили (хлеб столовый, пшеничный, бородинский). Хлебные изделия выпекаются в виде небольших буханочек «на один укус». Это исключает образование крошек.

Мясные продукты приготавливаются в виде консервов в металлических банках. Часть брикетированных продуктов покрывают съедобной пленкой. Рацион для экипажей «Союзов» имел 3-дневное меню. Пища должна была приниматься четыре раза в день.

Когда была создана орбитальная станция «Салют», условия обитания экипажа стали более комфортабельными. На борту станции имеется стол-буфет, набор столовых принадлежностей, подогреватель пищи, средства санитарной обработки столовых принадлежностей... В связи с тем, что экипаж на станции занимается физическими тренировками, калорийность рационов увеличивалась до 3.000 ккал.

На «Салюте-3» космонавты П. Попович и Ю. Артюхин впервые испытали обезвоженные продукты, восстанавливаемые в полете с помощью регенерированной воды. Эти эксперименты успешно продолжили экипажи станции «Салют-4».

Введение в рацион обезвоженных продуктов обусловлено стремлением уменьшить их вес, увеличить сроки хранения, улучшить питание космонавтов за счет продуктов, мало отличающихся от естественных вкусовыми качествами. В экспериментальных рационах обезвоженные продукты составляют сейчас до 30 – 40%.

Обезвоживание пищи достигается сублимированной сушкой. Готовые первые и вторые блюда, соки подвергаются быстрому замораживанию, а затем высушиваются в вакууме. В результате из них удаляется вода. В продуктах ее остается не более 2 – 3%. От 3-дневного меню, применявшегося на «Союзах», теперь есть возможность перейти к 6-дневному меню.

Питание космонавтов в орбитальных полетах до «Салюта-4» осуществлялось исключительно за счет запасов пищи, заложенных в станцию при ее запуске. Второй экипаж «Салюта-4» в транспортном корабле впервые вез с собой дополнительный запас продуктов, имеющих ограниченный срок хранения, а также хлеб, чай, кофе.

В дальнейшем доставка на орбитальную станцию свежих рационов питания вместе с очередным экипажем или на автоматических грузовых кораблях, видимо, получит широкое распространение.

Запас питьевой воды на орбитальной станции создается из расчета до 2 л на человека в сутки. Сейчас появилась возможность получать воду из атмосферы станции.

На «Салюте-6» меню для экипажа, естественно, составлено с учетом вкусов каждого. Здесь есть и подогреватель, и холодильник, и «мусоропровод».

На аппетит космонавты не жалуются. Это значит, на борту полный порядок!

Организация освещения на пилотируемых космических аппаратах сопряжена с определенными трудностями, поскольку существуют жесткие весовые и энергетические ограничения относительно любого размещаемого здесь оборудования.

Как известно, космические аппараты не располагают пока излишками электроэнергии. Поэтому для освещения используются специально разработанные малогабаритные экономичные люминесцентные светильники.

Весьма непростой вопрос, как разместить их, чтобы не возникало бликов от пультов и приборов, хорошо читались цифры и надписи всевозможных табло и индикаторов, чтобы светильники не создавали помех в проведении исследований и экспериментов. Необычная форма помещений, сравнительно небольшие объемы их вынуждают располагать светильники близко от глаз космонавтов.

Еще одна особенность – насыщенность помещений всевозможной аппаратурой, которая может загораживать свет, затенять другие приборы и оборудование. Словом, кабина космического корабля – не жилая комната в земной квартире, где можно повесить светильник как хочется.

С началом продолжительных космических полетов проявилась любопытная закономерность – чем дольше длился полет, тем больше света хотелось иметь космонавтам в помещениях орбитальной станции.

Для изучения этого вопроса было проведено несколько экспериментов, в которых использовались разные режимы освещения. Ученые старались найти оптимальный световой режим для различных видов операторской деятельности.

Первая серия экспериментов имитировала научную стадию орбитального полета – первые 4 витка. Один оператор работал в условиях звуковой монотонности с максимальной загрузкой органа слуха, а второй – в условиях напряженной зрительной работы. В первые часы их удовлетворял минимальный уровень освещенности. Затем по мере нарастания утомления оба увеличили его. При этом оператору с монотонной слуховой нагрузкой потребовалось больше света.

Во второй серии экспериментов исследовалась работа операторов в нештатных ситуациях. Она продолжалась трое суток без сна, с перерывами только на обед. Картина оказалась та же: по мере нарастания утомления операторы увеличивали освещенность.

Основной вывод, который был сделан в итоге экспериментов, – освещение на космическом корабле и орбитальной станции должно быть динамичным, т. е. подвижным, его уровень при необходимости должен повышаться.

Еще более серьезные проблемы в этом отношении, бесспорно возникнут с созданием межпланетных кораблей.

Представим себе полет к Марсу. Безмолвие, черная бездна, редкие сеансы связи с Землей, ограниченный объем помещений. И так не день, не месяц – 2 года. Здесь вряд ли удастся обойтись традиционными методами освещения.

Конечно, функциональное освещение останется. Но, судя по всему, этого будет мало. На Земле человек живет в богатой и вечно изменяющейся световой и цветовой среде. Эта среда снабжает его необходимыми впечатлениями и, что особенно важно, определяет биологические ритмы. Поэтому на межпланетных кораблях необходима организация светового и цветового «климата».

При этом понимается не просто функционально организованное количественно-качественное распределение света и цвета внутри помещения, а целый комплекс мероприятий, воздействующих на эмоциональную сферу человека. С этой целью предлагается организовать, например, специальные зоны отдыха. В одном случае это может быть просто часть интерьера, в другом – отдельный салон для эмоционально-психологической разрядки. К. Э. Циолковский предвидел необходимость на космическом корабле общей кают-компании, в которой члены экипажа могли бы собраться вместе, беседовать и отдыхать.

Сообразуясь с современным уровнем развития науки и техники и более глубоким с тех пор пониманием психофизиологических возможностей человека, попытаемся развить эту идею ученого.

Представим себе достаточно просторный холл межпланетного корабля. Раздвигается одна из боковых стен, и перед глазами космонавтов предстает панорама земных пейзажей с иллюзией объемности, ощущением пространства. Панорама «живет». Яркость и колорит изображения меняются по земным часам суток и временам года. От утра к полудню яркость пейзажа нарастает, к вечеру снижается. Утром краски насыщены, к полудню они блекнут. При этом один день не похож на другой. Все это, естественно, должно быть заложено в программу, моделирующую земные ритмы.

Созданная обстановка позволит человеку ориентироваться по земным часам, поможет ему ощутить ход времени. В результате он окажется психологически связанным с Землей.

Подобная обстановка уже сейчас может быть создана с применением лазерной и голографической техники. Панорамные изображения могут дополняться звуковым сопровождением, воспроизводящим шум леса, журчание ручья, шелест степных трав, пение птиц и т. д. В программу может включаться цветомузыка – удивительная игра красок в сочетании с музыкой.

Воздействие цветозвуковой программы может быть усилено за счет более тесной связи ее с биоритмами человека, в частности с ритмикой дыхания. Уже разработан специальный психотерапевтический прибор – релаксатор (лат. relacsatio – расслабление, уменьшение напряжения). Он имитирует шум прибоя, синхронизированный с мерцанием света, в такт с которым дышит испытуемый. Сеанс продолжительностью 10 – 15 мин позволяет полноценно отдохнуть, восстанавливает силы.

Наряду с психотерапевтическими устройствами в зонах отдыха могут использоваться традиционные методы психотерапии: сеансы гипноза, аутогенной тренировки и т. д.

Прообразом таких «центров отдыха» служат комнаты психологической разгрузки, созданные в настоящее время на производстве в цехах с тяжелыми условиями труда. В них также создается иллюзия пребывания на природе, используются релаксаторы.

Итак, космический корабль – это дом, который должен быть удобен и обжит, как и земной. Человеку, отправляющемуся в просторы космоса, потребуется кусочек Земли: ее цвета, краски, формы, ритмы, звуки – все то, что окружало его в повседневной жизни. Это поможет ему в покорении новой стихии.

На ряде спутников и станций среди прочих приборов работает электромеханическая система ориентации. С ее помощью можно поворачивать спутник, не расходуя горючее, запас которого на борту, естественно, не безграничен. Вместо маневровых ракетных двигателей используется оригинальный электрический маховик.

В основу применения маховика легла идея «отталкивания» одного свободного тела (в данном случае космического корабля) от другого (шарового ротора электродвигателя). «Дайте мне точку опоры, и я переверну космический корабль», – мог бы сказать Архимед, окажись он на «Салюте». Такой точкой опоры служит статор электродвигателя-маховика, неподвижно закрепленный на корпусе корабля. У ротора (в форме шара) нет опор, он «висит» в магнитном поле, созданном шестью электромагнитами. Тут властвует закон действия и противодействия сил.

Новая система ориентации перспективна для спутников и космических кораблей, которым предстоят длительные полеты в космосе. С применением маховика повышается точность ориентации, уменьшаются габариты и вес системы ориентации; но главное – маховик использует не ракетное топливо, а энергию солнечных батарей.

Главный зал Центра управления полетом. На огромной карте мира в реальном масштабе времени движется яркая точка. Она пересекает Африку, приближается к территории нашей страны. Это значит, орбитальная научная станция «Салют-6» скоро войдет в зону радиовидимости советских наземных станций слежения.

На табло высвечиваются номер очередного витка, текущее время, параметры орбиты.

Большой телевизионный экран пока пуст. Но через несколько минут на нем появится изображение станции. Мы увидим работающий на ее борту экипаж, услышим его доклад.

Готовятся к очередному сеансу связи на своих рабочих местах специалисты по многочисленным системам станции. Перед каждым монитор. Включением тумблера можно «вызывать» на экран информацию о состоянии контролируемых систем. В головных телефонах слышны все переговоры по линии Земля – борт.

Связь между Центром управления и орбитальной станцией поддерживается не непосредственно: между ними огромная техническая система, состоящая из наземных и подвижных станций слежения. Принципиальная схема ее приведена на рис. 1.

Рис. 1. Управление полетом I – Центр управления полетом; II – наземный измерительный пункт; 1 – орбитальная станция «Салют-6»; 2 – спутник связи «Молния»; 3 – научно-исследовательское судно АН СССР;4 – станция спутниковой связи; 5 – баллистическая группа; 6 – группа управления; 7 – группы анализа и диагностики состояния систем КА; 8 – медицинская группа; 9 – служба единого времени; 10 – информационно-вычислительный комплекс; 11 – узел связи; 12 – станция радиопереговоров с космонавтами; 13 – станция приема телеметрической информации с КА; 14 – станция передачи команд на борт КА; 15 – станция приема телевизионной информации; 16 – станция траекторных измерений; 17 – баллистическая группа с ЭВМ; 18 – группа оперативной обработки телеметрической информации; 19 – поисково-эвакуационный комплекс; 20 – центры обработки и потребители научной информации

Для связи со станцией «Салют-6» вне зоны радиовидимости с территории СССР флагман звездной флотилии АН СССР «Космонавт Юрий Гагарин» и новое судно «Космонавт Владислав Волков», недавно вступившее в строй, находятся в Атлантике, а ветеран флотилии «Космонавт Владимир Комаров» – в Средиземном море. Этим судам нередко приходится решать свои задачи в сложных метеоусловиях – во время штормов и даже ураганов, как это было 20 декабря 1977 г., когда готовился выход космонавтов Ю. Романенко и Г. Гречко в открытый космос. Океанская стихия не посчиталась с требованиями космической программы. Шторм превратился в ураган, ветер достигал 40 м/с. Экипаж флагмана под руководством капитана В. Беспалова мужественно боролся с ураганом. Ученые, инженеры и их руководитель В. Никифоров, 15 лет участвующий в экспедициях на НИС АН СССР, проявили выдержку, сумели в сложнейших условиях выжать из техники все, на что она способна, и полностью обеспечить программу полета.

Сотрудникам НИПов, находящихся в различных климатических зонах страны, часто в труднодоступных местах, тоже приходится нелегко.

Заблаговременно перед запуском космического корабля и орбитальной станции ученые создают баллистический проект их полета. С помощью ЭВМ рассчитывают время старта носителей, отделения от них космических аппаратов, время стыковки и расстыковки их в полете, включения тормозной двигательной установки для схода с орбиты, а также определяют пути их движения в космосе – орбиты. При этом приходится учитывать множество факторов. И все же, как ни скрупулезны предварительные расчеты, космические аппараты летают по орбитам, близким к расчетным. Поэтому проведение орбитальных измерений для прогнозирования параметров движения аппаратов – первейшая и одна из важнейших задач командно-измерительного комплекса.

Для ее решения на наземных пунктах и некоторых судах имеются системы траекторных измерений, в состав которых входят радиолокационные станции, ЭВМ и средства сопряжения их с каналами связи. Траекторные измерения начинают, как правило, сразу же после выведения аппаратов на орбиты. Получив результаты, баллистическая группа НИПа на ЭВМ рассчитывает для себя эфемериды, т. е. параметры движения аппарата во время его очередного прохождения в зоне радиовидимости данного измерительного пункта.

Для точного определения и прогнозирования орбит, а значит и для их коррекции, данных, полученных в одной точке земного шара, недостаточно. Поэтому используется несколько удаленных друг от друга пунктов. Орбитальная информация с них по каналам связи или через спутник «Молния» поступает в Центр управления полетом, где баллистическая группа на быстродействующих ЭВМ определяет точную орбиту, накладывает ее на расчетную и в зависимости от результатов сравнения принимает решение о целесообразности ее коррекции, о соответствии (или несоответствии) ее условиям стыковки.

Орбитальные измерения – основа баллистического обеспечения полета каждого космического аппарата. Для передачи указаний баллистиков и управляющих команд исполнительным механизмам, устройствам, системам жизнеобеспечения космических аппаратов, для закладки в их бортовую автоматику очередных программ, передачи уставок, т. е. величин, изменяющих ранее заложенные программы, на НИПах и станциях слежения имеются командные и программно-командные радиолинии. Они, как правило, совмещены в единые аппаратурные системы с орбитальными и телеметрическими средствами. Собственно командные радиолинии включают в себя: на Земле – аппаратуру формирования команд, количество которых при различных комбинациях может достигать нескольких сотен, передающую аппаратуру с антенными устройствами и приемные средства для получения от космического аппарата подтверждений о прохождении команд на борт; а на космическом аппарате – приемопередающую, регистрирующую аппаратуру и распределительное устройство, направляющее полученные с Земли команды соответствующим бортовым исполнительным механизмам.

Но зачем, спрашивается, нужны командные радиолинии для пилотируемых аппаратов, когда на их борту есть экипаж? Они применяются для того, чтобы освободить человека от такой работы, которую могут с успехом выполнять автоматы. Вот почему управление бортовыми системами всех космических аппаратов программно-командными методами и средствами необходимо и перспективно.

Прежде чем подать ту или иную команду на борт корабля или станции, нужно быть твердо уверенным, что соответствующие системы и приборы – исполнители этих команд исправны и что на борту все в норме.

Достоверные сведения об этом поступают на наземные измерительные пункты и суда по множеству каналов и составляют телеметрическую информацию.

На бортовых приборах, работу или показания которых необходимо контролировать, устанавливаются чувствительные преобразователи – датчики. На их выходе возникает электрическое напряжение, пропорциональное измеряемым параметрам. Оно посредством частотной (фазовой, импульсной или амплитудной) модуляции преобразуется в промежуточный сигнал, а в выходном модуляторе – в радиосигнал. Таким образом в радиосигналы превращаются показания приборов, измеряющих параметры жизнедеятельности живых организмов, воздуха в рабочих помещениях, тока в источниках и кабельной сети, рабочего тела (топлива), функционирования механизмов.

Это так называемая измерительная телеинформация. А есть еще и сигнализирующая – она отражает состояние контролируемого прибора: «В норме», «Больше», «Меньше», «Включен», «Выключен».

В зависимости от заранее разработанной программы информация может выдаваться с ходу, т. е. в режиме непосредственной передачи во время пролета космического аппарата над НИПом, или запоминаться бортовыми приборами, а затем в очередные сеансы связи передаваться на Землю. В необходимых случаях телеметрическая информация по команде Центра управления полетом может быть запрошена и вне очереди. Полученная наземным пунктом информация по непрерывному электронному конвейеру переправляется в информационно-вычислительный комплекс Центра управления полетом, где ЭВМ и машины автоматизированной обработки превращают радиосигналы в физические величины. Наиболее важные из них немедленно высвечиваются на табло в главном зале. В ряде случаев информация обрабатывается непосредственно на НИПах, и тогда в Центр управления полетом по его запросу передаются физические значения лишь требуемых параметров.

Вся информация, поступающая в ЦУП, тщательно анализируется специалистами по системам КА. Они и делают заключение о состоянии и функционировании приборов и систем космического аппарата, о положении дел на борту. В случае каких-либо отклонений специалисты дают рекомендации об изменении режима работы приборов, о включении дублирующих, резервных.

Эти рекомендации в виде соответствующих команд с помощью уже знакомых нам командных радиолиний передаются на космический аппарат. Таким образом реализуется оперативно обработанная телеметрическая информация. Есть еще и полная обработка. Она производится как в ходе полета, так и по его окончании. Ее результаты используются учеными, конструкторами для заключительной оценки работы техники.

Все измерения, команды и средства управления, о которых говорилось выше, в общем виде и в методическом отношении идентичны для космических аппаратов всех типов, независимо от их предназначения. Но полеты пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций составляют особую заботу Центра управления полетом и командно-измерительного комплекса. Думается излишне говорить о значении надежности управления и безопасности таких полетов.

Возрастающая продолжительность и сложность работы в космосе требуют строгой согласованности и четкого взаимодействия всех служб и специалистов Центра управления и командно-измерительного комплекса, синхронизации их работы с работой экипажей кораблей и станций, тщательности и всесторонности контроля за состоянием экипажа, функционированием бортовых и наземных систем.

Важную роль при этом играет космовидение. 20 декабря 1977 г. Г. Гречко с помощью портативной цветной телекамеры, выйдя в открытый космос, вел передачу космических пейзажей.

Телевидение оказывает помощь и управленцам. С любого наземного пункта можно передать таблицы, графики, текст. Они легко читаются на экранах Центра управления полетом благодаря высокой разрешающей способности космовизоров. Наблюдения за работой и поведением космонавтов в совокупности с телеметрической информацией позволяют составить более полное представление об их самочувствии, о положении дел на борту аппарата.

Полет орбитальной научной станции «Салют-6» продолжается. Его надежно обеспечивают земные штурманы – прекрасные специалисты, отлично владеющие современной техникой.

Флотилия Академии наук СССР пополнилась еще одним судном, предназначенным для изучения верхних слоев атмосферы и космического пространства. В первый рейс ушел новый корабль науки – «Космонавт Павел Беляев».

Земля должна постоянно знать, что происходит на борту космических лабораторий, передавать команды по заданной программе. Однако из-за вращения Земли у того же космического корабля типа «Союз» 5 – 6 витков попадают в «мертвую зону» – в течение нескольких часов он с территории нашей страны не виден. Вот тогда с научной лабораторией поддерживают связь суда флотилии Академии наук СССР, находящиеся в расчетных точках океана.

«Космонавт Юрий Гагарин», «Академик Сергей Королев», «Космонавт Владимир Комаров», «Космонавт Владислав Волков» – эти суда науки часто упоминаются в сообщениях ТАСС.

«Космонавт Павел Беляев» – новый корабль науки. Изящные, стремительные обводы, сияющие белизной корпус и надстройка. На их фоне эффектно выделяются 6-метровые зеркала главной антенны. Чтобы радиоконтакт с космическим кораблем был надежным, отклонение огромных зеркал не должно превышать долей градуса. Такую точность трудно достигнуть и на суше. А каково на море, когда разыграется шторм?

Проектировщики разработали специальное устройство, которое учитывает эти явления и позволяет антенне, не «обращая внимания на волнение», точно смотреть в заданную точку небосвода.

Много сложных задач пришлось решить инженерам и при создании совершенной навигационной системы, непрерывно сообщающей географические координаты судна, и аппаратуры единого времени. С точностью до тысячных долей секунды передается на корабельные часы такое же время, как и в Центре управления полетом.

Начальник научной экспедиции В. С. Кизьяков свободно ориентируется в лабиринте коридоров, где расположены 30 лабораторий. Он рассказывает:

– За короткое время наши ЭВМ смогут обрабатывать полученную из космоса информацию и затем передавать ее в Центр управления полетом.

Корабли подолгу не заходят в родной порт, плавают в тропических и арктических морях. Не приходится им выбирать и спокойные маршруты. Ведь связь с космическими кораблями надо обеспечивать в заданной точке океана – и в штиль, и в шторм. Поэтому ленинградские проектировщики и судостроители постарались создать на «Космонавте Павле Беляеве» по-домашнему уютную обстановку. Экипаж и участники экспедиции разместились в удобных каютах.

С орбитальным комплексом «Салют-6» – «Союз» предстоит работать коллективу нового научно-исследовательского судна «Космонавт Георгий Добровольский». Этот корабль под вымпелом Академии наук СССР отправился из Ленинградского порта в свой первый рейс. Он заступит на космическую вахту в открытом океане.

Задача научной экспедиции, находящейся на борту судна, – прием и обработка телеметрической информации со спутников, космических кораблей, орбитальных и межпланетных станций. Для этих целей предназначен комплекс судовых лабораторий, мощный вычислительный центр.

«Космонавт Георгий Добровольский» относится к кораблям науки нового поколения, строящимся мастерами судостроительного завода им. А. А. Жданова. Отсюда уже отправились на вахту в океан «Космонавт Владислав Волков» и «Космонавт Павел Беляев». Они показали себя отличными «морскими форпостами» советской космической программы. Сейчас корабелы завода завершают работы на корабле, которому присвоено имя летчика-космонавта СССР Виктора Пацаева.

Весь мир облетела весть о новых выдающихся достижениях советской космонавтики. Решением «небесных» проблем, освоением околоземного космического пространства занимаются многие НИИ, КБ, производственные организации. Определенный вклад вносят специалисты ЦНИИПроектстальконструкции Госстроя СССР. О некоторых их разработках рассказывается в публикуемой подборке информаций.

Разработан проект астрономической башни, в которой устраняются при проведении исследований космического пространства влияния на телескоп приземных тепловых потоков.

Каркас башни стальной. Колонна расположена по периметру здания и соединена между собой горизонтальными диафрагмами перекрытий. Каждое перекрытие представляет собой балочную клетку, по которой уложены стальные несущие щиты. Снаружи башню обшивают оцинкованными профилированными листами.

Купол вращается на специальной балке, опирающейся на колонны, и сейсмические нагрузки воспринимаются боковыми роликами. Все элементы металлоконструкций башни и купола малогабаритны и могут быть доставлены в труднодоступные места строительства.

Сегодня для дальней космической связи широко применяется полноповоротная параболическая антенна диаметром 25 м. Такие антенны установлены в разных уголках нашей страны. Они позволяют поддерживать постоянную связь с космическими кораблями.

Полноповоротная антенна предназначена для оснащения наземных станций государственной и международной систем, осуществляющих телевизионную передачу через искусственные спутники Земли. Главное зеркало имеет автономное устройство. Его отражающая поверхность выполнена в виде отдельных профилированных щитов, устанавливаемых с помощью специальных устройств в необходимое положение. Это решение значительно упрощает монтаж стального каркаса, а также обеспечивает модификацию зеркала с высокой точностью.

Оригинально сделано опорно-поворотное устройство – оно обеспечивает без весовых балансиров не только надежность передачи, но и долговечность конструкций.

Антенна способна выдерживать ураганный ветер. Она является универсальной и экономичной и может быть использована как в ходе строительства станций, так и при совершенствовании существующих.

Впервые в СССР создана складная параболическая антенна диаметром 5 м, предназначенная для работы в диапазонах длин радиоволн не менее 5 см. Все стержни конструкции (рис. 2) шарнирно соединены между собой пружинными механизмами, которые автоматически срабатывают при развертывании антенны в рабочее положение. Отражающую поверхность ее выполняют из тонкой металлизированной планки. Складывание «ног» осуществляется за счет перелома поясов фермы и поворота стержней в шарнирных узлах. При помощи таких антенн с околоземных орбит могут быть решены многие вопросы радиосвязи, исследования космического пространства и поверхности Земли.

Рис. 2. Необычная параболическая антенна

Отсутствие в космосе сил тяготения и ветровых нагрузок позволяет создать антенны больших размеров. С их помощью можно решать многие проблемы радиосвязи, вести исследования космического пространства и поверхности Земли.

Такая антенна предназначена для оснащения крупных научно-исследовательских пунктов и радиофизических обсерваторий страны, ведущих исследования по проблемам дальней космической связи и радиоастрономии. Конструкции и механизмы обеспечивают высокоэффективную работу антенны в сантиметровом диапазоне радиоволн при ветре со скоростью 20 м/с. В застопоренном состоянии антенна может выдерживать любой ураганный ветер.

Отражающая поверхность главного зеркала антенны сформирована из 2000 отдельных высотных профилированных щитов, обеспечивающих сохранение начальной формы поверхности с точностью в пределах 0,5 мм.

Несущий каркас зеркальной системы представляет собой решетчатую конструкцию с радиально-кольцевым расположением отдельных элементов. Впервые в отечественной практике при проектировании металлоконструкций несущего каркаса использован так называемый принцип фокусной компенсации.

Изготовление металлоконструкций для одной высокоточной антенны на заводах позволяет сэкономить 4 млн. рублей.

Разработан крупнейший в мире полноповоротный радиотелескоп диаметром зеркала 128 м, в котором применены новые решения, позволившие осуществить оптимизацию конструкций подобных радиотелескопов не только по их точностным характеристикам, но и по комплексным технико-экономическим показателям.

В основу технического решения положена конструктивно-автономная система с заданным законом деформирования, обеспечивающая точность профиля тысячетонного зеркала в пределах 1 мм при наклонах зеркала к горизонту и действии ветра со скоростью 15 м/с.

Примененные технические решения позволяют значительно снизить массу установки.