Журнал «Юный техник», 1960 г., № 10, стр. 16-20


ВЕЛИКИЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Когда-нибудь будущие поколения будут зачитывать до дыр страницы историй, рассказывающие о наших днях. Связь с космосом станет такой же обыденной, как, скажем, поездка из Архангель­ска в Закавказье. Но люди будут снова и снова обращаться к тем дням (нашим дням!) когда человечество с колоссальным напряжением умст­венных сил и технических средств подтягива­ясь от ступеньки к ступеньке, взбиралось в кос­мос. Каждая ступенька — замечательный подвиг, приближавший человечество к его величайшей мечте. Одной из таких грандиозных ступенек явился полет второго советского космического корабля, оторвавшегося от Земли 19 августа. Корабль благополучно вернулся «домой». Мир рукоплескал замечательной победе советских людей — она открыла человеку двери в космос.

Стрелка и Белка по праву стали героинями. Они явились проводниками человека в космос. Однако диапазон эксперимента настолько широк, что необходимо подробно остановиться и на других его сторонах.



«Интервью»

Мне хочется подчеркнуть особенности условий, в которых производился этот уникальный в истории естествознания опыт. Когда физиолог ставит эксперимент не Земле, он имеет возможность устранить неполадки в аппаратуре, заменить подопытных животных, приостановить и вновь начать исследование. В космическом же полете вмешательство человека невозможно. С того момента, как захлопывается дверь контейнера кора­бля-спутника, исследователю остается только наблюдать.

Все это налагало особую ответственность на наших инжене­ров и рабочих — создателей приборов и аппаратов, которые свою задачу выполнили блестяще.

Земля слышала, видела и знала о всех событиях на борту корабля. Приборы и аппараты регистрировали и передавали температуру тела, частоту и глубину дыхания, электрокардио­грамму и звук тонов сердца (фонограмму) подопытных собак. Запоминающее устройство фиксировало поведение животных в виде кривых линий на узкой ленте.

Изучение этого богатейшего материала позволит ответить на волнующий вопрос: сколь велико воздействие вредных факто­ров космического пространства на живой организм и каковы возможности защиты человека в космосе от этих влияний.

Телевизионные кадры из космоса.


Освоение солнечной системы можно разделить на три этапа. Первый этап — разведка окрестностей нашей планеты с по­мощью приборов. Второй этап — изучение действия на живой организм факторов космического пространства, состояния не­весомости и перегрузок, связанных с ускорением на старте и при торможении. На этом этапе отрабатываются системы, обес­печивающие максимальную безопасность полета и благополуч­ное возвращение на Землю. Третьим и основным этапом в ос­воении космического пространства явится полет человека.

Мы на втором этапе. На пороге — третий, решающий.

Я не хочу умалять заслуг Белки и Стрелки, но не менее важное значение для науки имело пребывание на борту корабля и других обитателей нашей планеты. Ученые сделали попытку поселить в контейнере весь животный мир Земли «в сокра­щенном варианте».

В крнтейнере были помещены ампулы с дезоксирибонуклеи­новой кислотой (биологи сокращенно называют ее «ДНК»). Это высокомолекулярное соединение, по качествам очень близкое к живому белку. «ДНК» — непременный компонент кле­точных ядер. В последние годы удалось осуществить ее синтез в лабораторных условиях. Установлено, что дезоксирибонуклеиновая кислота играет большую роль в передаче наследствен­ных признаков от поколения к поколению. Важно знать, как будет реагировать на космическое воздействие этот «аккуму­лятор» наследственности.

Пробирки с бактериофагом, самым простейшим из живых существ, соседствовали в контейнере с культурами более высо­коорганизованных микробов кишечной палочки, стафилококке и лучистых грибков — актиномицетов, продуцирующих анти­биотики. Были посланы в космос насекомые и мелкие млеко­питающие — мыши и крысы. Таким образом, мы получаем возможность установить влияние факторов космического прост­ранства на живые существа, стоящие на разных ступенях эво­люционной лестницы. Можно проследить не только непосред­ственное воздействие, например, космической радиации на кроветворную систему (костный мозг) мышей или на высшую нервную деятельность крыс, но и отдаленные результаты этого воздействия — влияние на потомство.

Объекты опыта были подобраны соответственно этим задачам. Муха-дрозофила на протяжении многих лет тщательно изуча­лась биологами. Говоря их языком, дрозофилы очень пластичны. Последующие поколения этих насекомых чутко реагируют на любые воздействия внешнего мира, которые испытали их предки. Мыши быстро дают обильное потомство. Поэтому от­веты на интересующие биологов вопросы о влиянии факторов космического пространства на потомство живых существ мож­но будет получить довольно быстро на нескольких поколениях насекомых и грызунов.

Телевизионные кадры из космоса.


Кроме изучения задач, связанных с близким будущим, по­летами людей на спутниках, в этом эксперименте были постав­лены проблемы «дальнего прицела». Первые свои космические полеты человек, no-видимом, будет совершать на спутниках-обсерваториях, вынесенных за пределы земной атмосферы. Следующим этапом будет полет на Луну и только затем — в райо­ны Марса и Венеры. На время путешествия в ближние окрест­ности Земли космонавты будут обеспечены водой и пищей, а запасы кислорода для дыхания могут пополняться за счет химической регенерации кислорода из углекислоты. Однако пу­тешествия к Марсу и Венере должны длиться многие месяцы. Проблему снабжения межпланетных путешественников кислоро­дом, водой и пищей придется решать по-другому. Космиче­ский корабль «дальнего следования» должен стать замкнутой системой, в которой осуществляется круговорот веществ.

На Земле растения усваивают углекислоту и минеральные со­ли, превращают их в органические вещества, которые посту­пают в организм человека. Затем эти вещества попадают в почву, и бактерии вновь разлагают их до минеральных соедине­ний. Человеку и животным нужен кислород для дыхания. Ко­нечным продуктом газообмена является выдыхаемая углекис­лота. Растения, напротив, усваивают углекислоту, необходимую для фотосинтеза, и выделяют кислород. В непрерывном круго­вороте в природе находится вода. И весь этот круговорот веществ придется воспроизвести в пассажирском контейнере космической ракеты.

Самый экономный путь восстановления нормального состава воздуха — использование фотосинтеза высших растений. Водо­росли «хлорелла» представляют особый интерес. Хлорелла легко размножается в водных культурах, неприхотлива, а глав­ное — у нее высокий «кпд» восстановления свободного кисло­рода. Она может обеспечить достаточное его содержание в ка­бине межпланетного корабля. Некоторые наши коллеги счита­ют, что быстрорастущая хлорелла может быть одновременно использована и в пищу, но окончательного мнения по этому вопросу пока что нет. Опыт с хлореллой — первый в исследова­нии круговорота веществ в искусственной замкнутой системе.

Создавая космические корабли дальнего следование ученые станут решать «задачи» библейского бога Саваофа: они будут строить свой микромир по намеченному плану, с точным уче­том всех взаимосвязей. Конечно, это дело будущего. Вероят­но, не столь отдаленного, но все-таки будущего. Но мы не ждем пассивно его, сложа руки. Уже сегодня, сейчас советские ученые ведут целеустремленные исследования, которые при­ближают исполнение заветной человеческой мечты — освоение далеких миров. Мы гордимся, что наука и техника нашей Ро­дины идут в этом деле далеко впереди науки других стран.