Первые шаги в космос

Книгу сканировали В. Аносов и Ю. Аболонко. Обработал Юрий Аболонко (Смоленск).

Первые шаги в космос. – М.: Знание, 1985. – 64 с. – (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 11).

В 1985 г. исполнилось 25 лет со времени создания в нашей стране Центра подготовки космонавтов. К тому времени в СССР уже была выполнена обширная программа медико-биологических исследований, включавшая и полеты животных на борту высотных геофизических ракет и искусственных спутников Земли. В брошюре рассказывается об этом первом этапе работ, имевших фундаментальное значение для медико-биологического обеспечения первого полета человека в космическое пространство.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

В 1985 г. исполнилось 25 лет со времени создания в нашей стране Центра подготовки космонавтов, названного впоследствии именем Ю. А. Гагарина, совершившего первый в истории человечества полет в космос. Подготовка первых советских космонавтов, естественно, проводилась при самом непосредственном участии специалистов по медико-биологическим проблемам, связанным с осуществлением космических полетов. И хотя до полета Ю. А. Гагарина ученые не располагали сведениями о полетах в космос самого человека, к моменту создания Центра подготовки космонавтов был уже накоплен значительный материал по соответствующим медико-биологическим исследованиям, выполненным на подопытных животных, запускаемых на борту высотных геофизических ракет и искусственных спутников Земли.

Программа медико-биологических исследований на высотных геофизических ракетах началась в СССР в 1949 г. А первая геофизическая ракета с исследовательской аппаратурой и животными на борту была запущена в 1951 г. на высоту 101 км. Подготовкой и осуществлением этого уникального эксперимента руководили А. А. Благонравов, С. П. Королев, В. И. Яздовский. Вот как вспоминает об этом событии академик А. А. Благонравов:

«...Вырывается пламя, оглушительный рев двигателя, тучи пыли поднимаются с площадки, медленно начинает подъем ракета, выбрасывая мощный факел пламени. Вот уже ракета сверкает в лучах Солнца, затем быстро уменьшается на наших глазах, превращаясь, наконец, в точку. Мы уже не видим ракеты. Напряжение возрастает. «Вижу!» – раздается крик какого-то наблюдателя. Глаза различают продолговатый предмет, стремительно опускающийся на Землю в 4 – 5 км от нас. Яркая вспышка. Это упал корпус ракеты, и взорвались остатки горючего. «Идет, идет!» – крикнул кто-то. Действительно, в небе появилась белая точка: это раскрывается парашют, несущий головку ракеты. Руководитель эксперимента с животными В. И. Яздовский стремглав бросается к автомашине, и вот она уже устремляется по направлению к приземлившейся головке ракеты...

Напомню, что в то время очень важной для нас была попытка изучить влияние невесомости на живой организм. Для этого в головной части ракеты, отделяемой после достижения заданной высоты, была устроена герметическая кабина с двумя лотками, к которым привязывались дне маленькие собаки. Над ними закреплялся киноаппарат, напротив которого помещалось зеркало. Киноаппарат с момента старта включался, производя съемки зеркального отражения обеих собак. Система прямой телепередачи из космоса тогда еще не применялась. Поэтому кинопленки обрабатывались после спуска на Землю кабины с собаками и всей аппаратурой. Регистрация некоторых показателей состояния организма (например, частоты дыхания) осуществлялась с помощью датчиков, передававших показания на самопишущие приборы. В кабине поддерживалась необходимая атмосфера...

И вот мы видим, как головка ракеты коснулась Земли, опрокинулась набок, как спадает парашют, молниеносно отвинчиваются болты люка кабины; сначала извлекается собачка по кличке Дезик, затем Цыган. Дезик в полном здравии и благополучии. Цыган немного пострадал: при ударе головки ракеты во время приземления погнулся край лотка и слегка повредил ему кожу на брюхе. В тот период космические исследования в печати еще широко не освещались. Поэтому имена первых животных-космонавтов не были известны...»¹

¹ См: Фролов К. В. и др. Анатолий Александрович Благонравов (1894 – 1975). М., Наука, 1982, с. 150.

Медико-биологические исследования с помощью геофизических ракет, запускаемых на большую высоту, непрерывно продолжались и в последующие годы, даже когда в Центре подготовки космонавтов шли полным ходом занятия с первыми космонавтами. Подготовка и тренировка собак к полету на высотных геофизических ракетах сначала проводились в одном из московских институтов. Во второй половине 1956 г. научное подразделение, возглавляемое В. И. Яздовским, пополнилось авиационными врачами, имеющими большой опыт работы в авиационных частях, и специалистами того же института, принимавшими активное участие в научно-исследовательских работах. При подборе специалистов большое внимание уделялось расстановке ведущих ученых по всем важнейшим направлениям: физиологическом, биохимическом, гигиеническом и инженерно-техническом.

В 1957 г. в Советском Союзе состоялся запуск первого в мире искусственного спутника Земли и в том же году второго спутника с всемирно известной теперь собакой Лайкой. В подготовке этого выдающегося эксперимента активное участие принимала группа В. И. Яздовского, так же как и в подготовке экспериментов по полету животных на борту кораблей-спутников. Полученные в этих исследованиях результаты имели исключительное значение для решения ряда медико-биологических проблем, связанных с предстоящим полетом в космос человека. В те далекие запомнившиеся годы, свыше четверти века назад, у всех сотрудников нашей лаборатории был громадный душевный подъем. Трудились дружно и вдохновенно, с горячим и страстным желанием выполнить в срок задание, которое перед нами поставил С. П. Королев, постоянно интересовавшийся и следивший за ходом выполнения наших работ.

При выполнении научных работ сотрудникам лаборатории приходилось много раз обращаться в Академию наук СССР, в Академию медицинских наук, медицинские институты и в разные другие учреждения страны. От Академии медицинских наук нашим научным консультантом стал академик В. В. Парии, видный ученый, принимавший непосредственное участие в становлении самой молодой науки – космической биологии и медицины. В организации и осуществлении медико-биологической программы, проводимой с использованием ракет, спутников и космических кораблей, важную роль сыграли академики Н. М. Сисакян, В. Н. Черниговский, В. А. Энгельгард.

О том, как мы жили и работали в те первые очень интересные и захватывающие годы перед полетом в космос Ю. А. Гагарина, мне и хотелось бы рассказать в этой брошюре.

Работы по использованию высотных геофизических ракет для научных исследований было поручено возглавить А. Л. Благонравову, который внес определенный вклад и в становление молодой науки – космической биологии и медицины. Это был эрудированный, обаятельным и необычайно интеллигентный человек. Возглавляемая им комиссия по изучению верхних слоев атмосферы при Президиуме АН СССР разработала в короткий срок задание на проектирование и изготовление геофизических ракет для высотных исследований, а также необходимых видов научной аппаратуры. Разработкой экспериментов по запуску животных на борту высотных геофизических ракет, а также вопросами соответствующей подготовки животных к этим экспериментам сначала занимались ученые-медики А. В. Покровский, В. И. Яздовский, В. И. Попов, А. Д. Серяпин, а также инженеры Б. Г. Буйлов и Б. В. Блинов.

Как уже говорилось, непосредственным руководителем экспериментов по полету животных на высотных геофизических ракетах вскоре стал В. И. Яздовский. Он был требовательным и справедливым руководителем, мог вспылить, но быстро отходил, никогда не был злопамятным. Владимир Иванович очень любил шутку, и если ему что-либо понравилось, смеялся громко и продолжительно, до слез. Его колоссальная работоспособность и неуемная увлеченность как бы по цепочке передались всему коллективу. Работали мы тогда буквально и днем и ночью, а также в праздничные и выходные дни.

Для проведения экспериментов с животными на ракетах по рекомендации академиков В. Н. Черниговского и В. В. Парина были взяты в качестве биологических объектов беспородные собаки, нормальная физиология которых была хорошо изучена И. П. Павловым и его учениками. Эти животные отличаются большой устойчивостью к вредным влияниям внешней среды. Но после выбора биологических объектов надо было решить еще немало проблем. В частности, понадобилось выполнить ряд необходимых хирургических вмешательств, требующихся при проведении экспериментов.

Так, для определения величины артериального давления желательна была хирургическая операция по выведению сонной артерии в кожный лоскут. Прекрасный экспериментатор академик В. Н. Черниговский обучил сотрудников лаборатории выполнять эту несложную операцию. В. И. Яздовский, работавший хирургом во время Великой Отечественной войны и. имевший большой хирургический опыт, в совершенстве проводил такую операцию. Он у многих животных выводил сонную артерию в кожный лоскут, а в конце мая 1957 г. сделал четыре операции собакам, в том числе и Лайке. В дальнейшем эти операции успешно проводили Е. М. Юганов и В. С. Георгиевский.

Для регистрации биотоков сердца (электрокардиограммы) под кожу вживлялись танталовые электроды, которые выводились на холку, чтобы животные их не срывали во время тренировок. Эти операции успешно делала А. Р. Котовская. Она вместе с Е. М. Югановым и В. И. Данилейко проводила тренировки всех животных на центрифуге, определяла индивидуальную переносимость перегрузок и отбирала наиболее устойчивых собак для орбитального полета.

В лабораторных условиях перед полетом на ракетах животные тренировались в скафандрах и на катапультных тележках, на вибростендах и герметических кабинах ракет в ОКБ С. П. Королева. Испытания всех систем проводились обстоятельно, поочередно, и сначала проверяли работу системы жизнеобеспечения. На собак надевали датчики, электроды и фиксирующую одежду в виде жилеток и штанишек. Для этого животных фиксировали к лоткам и помещали в кабину. Па телеметрических стойках можно было проверить, работает аппаратура или нет.

Во время тренировок животных норою возникали и непредвиденные ситуации при автономных и комплексных испытаниях гермокабин, предназначенных для полета на геофизических ракетах на высоту 200 км.

После окончания тренировок животных отправляли на Капустин Яр, где завершались последние тренировки и осуществлялись запуски ракет. Первыми животными, которые достигли высоты 101 км, были Цыган и Дезик, высоты 200 км – Рыжая и Дамка, высоты 473 км – Белянка и Пестрая. Всего летали 48 собак, из них многие по два-три раза, а собака Отважная – 4 раза.

«17 июля 1958 г. Накануне из аэродрома Внуково на Ли-2 прилетели в Капустин Яр; в полете были около 3 ч. Нас встречали Л. М. Гении и кинооператор В. Н. Николаенко. На аэродроме было жарко и душно, пахло степью и полынью. Горячие потоки воздуха обдували лицо. С собой привезли отобранных 6 собак, которых разместили в гараже. После короткого отдыха у собак Кусачки и Пальмы подстригли шерсть на передней поверхности лап (для наложения электродов) и переднюю поверхность шеи с кожным лоскутом. Провели тренировку животных в гермокабине в течение 40 мин. Записали физиологические функции при работающем киноаппарате АКС с лампами подсвета и работающими самописцами. Старт ракеты намечался через пять дней в ночное время на высоту 200 км.

27 июля 1958 г. Прибыли на стартовую площадку в 23 ч. За 2,5 – 3 ч до пуска собакам Кусачке и Пальме на грудь наложили угольные датчики для регистрации частоты дыхания, на кожный лоскут надели манжету с осцилляционным датчиком для определения величины артериального давления, а на лапы – электроды для снятия электрокардиограммы в полете. Надели одежду и зафиксировали животных к лоткам. С помощью лебедки в специальной «люльке» их доставили на верхнюю площадку. Ведущий инженер Б. В. Блинов за час до пуска ракеты сначала установил в кабине регенерационный патрон, а затем с помощью пружинных замков зафиксировал лотки с животными. Подключил все датчики и электроды и на самописце проверил их работу. Все было хорошо. Закрыл люк и загерметизировал кабину. Белая ракета, освещенная снизу прожекторами, стояла красивая и величественная. Когда прошла команда на пуск, сначала появился дым, затем длинные ярко-красного цвета языки пламени охватили ракету со всех сторон, и она медленно, как бы нехотя стала подниматься в верхние слои атмосферы...

К предполагаемому месту приземления выехала поисковая группа вместе с медиками. Через несколько минут мы увидели раскрытый парашют, который, медленно раскачиваясь, спускался с головной частью ракеты. После приземления А. М. Генин и Б. В. Блинов открыли люк и извлекли из гермокабины животных. Кусачка после полета вела себя спокойно, большей частью лежала на животе с высунутым языком, с удовольствием ела колбасу. Пальма же после освобождения от лотка, датчиков и одежды вырвалась из рук и, изредка оглядываясь, умчалась в степь. Пришлось ее догонять на газике; с трудом поймали и привезли в лабораторию».

У животных во время полета на геофизической ракете регистрировали пульс, кровяное давление, дыхание, снимали электрокардиограмму. Непрерывно в течение всего полета проводилась киносъемка собак. Во время полетов геофизических ракет было проведено три серии экспериментов. Животные в ходе первой серии полетов запускались в герметической кабине на высоту 100 км и более. На 183-й секунде полета происходило отделение головной части ракеты от ее корпуса, после чего с высоты 6 – 8 км животные в герметической кабине на парашюте спускались на Землю.

В ходе второй серии животные совершали полет в вентиляционном скафандре. Скафандр укреплялся на выдвижном лотке и вставлялся во внутреннюю часть специально сконструированной тележки. При помощи этой тележки обеспечивалось катапультирование животных из кабины ракеты. На тележке крепилась парашютная система, которая предназначалась для спасения животного после его катапультирования. В отсеке головной части ракеты размещалось по две катапультируемые тележки. Ракеты совершали полет до высоты 110 км. На высоте 75 – 86 км происходило катапультирование животного, находящегося на правой тележке, а на высоте 39 – 46 км – катапультирование животного на левой тележке. Действие невесомости продолжалось около 3,7 мин.

В этой серии экспериментов удалось доказать, что в аварийной ситуации на этих высотах катапультирование и спуск на парашюте являются надежным средством покидания ракеты. В случае разгерметизации кабины безмасочные скафандры обеспечивали сохранение нормальной жизнедеятельности животных.

В ходе третьей серии проводились исследования при полетах животных на геофизических ракетах до высот 210 – 512 км. При помощи индивидуальной одежды животных фиксировали в специально изготовленных лотках и помещали в герметические кабины попарно. Головная часть ракеты отделялась от корпуса в верхней точке траектории полета. На высоте 4 км открывался тормозной парашют головной части, а на высоте 2 км вводилась основная парашютная система. Состояние невесомости длилось 6 – 10 мин. После проведения этой серии экспериментов было доказано, что необходимые условия для жизни животных в течение 4 ч и более могут быть эффективно обеспечены с помощью герметических кабин регенерационного типа и системы спуска головного прибора отсека с помощью парашюта.

Итоги всех экспериментов показали, что при полете на геофизических ракетах заметных расстройств в поведении и состоянии физиологических функций у животных не было обнаружено. Кинокадры указывали, что при полете животных до высоты 110 км поведение собак от момента взлета и до катапультирования из ракеты, как правило, изменялось мало. Обычно животные спокойно лежали в скафандрах и лишь в некоторые моменты инерционного движения ракеты становились беспокойными и проявляли значительную двигательную активность. Двигательное беспокойство животных в виде покачивания головой и подергивания телом наблюдалось лишь в момент выключения двигателя и во время действия пиромеханизмов.

Существенно не нарушалась двигательная активность животных при фиксации их к лотку и во время полетов в герметических кабинах до высот 210 – 512 км. В состоянии невесомости не отмечалось каких-либо изменении, которые дали бы основание считать, что этот необычный для живых организмов фактор вызывает расстройство в поведении животных. В первые минуты пребывания животных в невесомости артериальное давление, частота пульса и дыхания были несколько большими, чем перед полетом, но в дальнейшем уровень этих функций постепенно снижался, доходя до исходных значений.

Так, в первой половине периода невесомости пульс был увеличен у 6 животных, уменьшен у 12 и остался неизменным у 4. Во второй же половине в большинстве измерений он был равен исходному уровню. При этом скорость нормализации функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем зависела главным образом от индивидуальных особенностей организма животных.

В ряде экспериментов в целях выявления некоторых физиологических признаков были проведены исследования на животных под наркозом, и выяснилось, что у таких животных не возникает изменений, касающихся частоты пульса и артериального давления.

Электрокардиограммы подопытных животных не выявили никаких патологических изменений организма в полете. Полученные данные, характеризующие состояние гигиенических параметров среды в биокабине, показали, что кислород на протяжении всего полета выделялся в достаточном количестве; содержание углекислого газа не превышало расчетных величин, барометрическое давление поддерживалось на заданном уровне. У собак, летавших на геофизических ракетах по нескольку раз, отклонения физиологических реакций в повторных полетах были значительно менее выражены, чем в первом полете. Частота сердечных сокращений и дыхания уменьшались, артериальное давление снижалось. Собака Отважная в четвертом своем полете быстро адаптировалась к состоянию невесомости, полет перенесла хорошо. Еще тогда, в 1958 г., медиками было высказано предположение о целесообразности повторных полетов на космических кораблях будущего для более быстрой адаптации организма к состоянию невесомости.

Сразу же после приземления собаки подвергались осмотру и клинико-физиологическому обследованию. Чаще всего после полета на высоту 100 – 200 км поведение собак было спокойным, они бегали, резвились, вставали на задние лапы, с удовольствием ели колбасу и пили воду. Через 20 – 30 мин после полета производилась регистрация биотоков мышцы сердца (электрокардиограммы), рентгенография органов грудной клетки и исследовалась проба крови, взятая из уха. Собаки Белянка и Пестрая, летавшие на высоту 473 км, после полета выглядели уставшими; большей частью лежали на земле, часто и тяжело дышали. Однако электрокардиограммы, снятые после полета, были нормальными и не носили патологического характера. Рентгенография не выявила каких-либо отклонений от нормы в органах грудной клетки.

Тогда же врачи обнаружили повышенную свертываемость крови, увеличение лейкоцитов и солей кальция в крови под действием факторов суборбитального полета. Эти исследования проводила Т. С. Львова.

Четырехлетнее наблюдение за животными показало, что полет в биокабинах геофизических ракет не вызывает каких-либо стойких и неблагоприятных последствий в общем состоянии животных и их поведении.

На геофизических ракетах запускались и другие животные: кролики, белые крысы и мыши. Два кролика по кличке Звездочка и Марфушка, так же как и собаки, перед полетом тренировались па различных стендах. Принято считать кроликов трусами, но наши подопытные опровергали это мнение: они смело и мужественно переносили и вращение на центрифуге, и тряску на вибростенде.

Одним из основных условий эксперимента являлось гипсование животного с надежным фиксированием головы и шеи по отношению к туловищу. Фиксированный кролик прочно укладывался на правом боку в специальном лотке и крепился в гермокабине ракеты. Глаз животного находился в 60 мм от линзы кинообъектива. Для предупреждения высыхания слизистой оболочки поверхность глазного яблока покрывали тонким слоем стерильного глицерина. Кинорегистрация левого глаза начиналась за минуту до старта ракеты и продолжалась в течение всего полета.

Звездочка, по натуре очень подвижная, в ракете также должна была быть загипсованной. У нее в наземных условиях после отслойки слизистой оболочки глаза должны были быть на прямые мышцы наложены танталовые электроды. Операцию на глазе кролика проводил Е. М. Юганов, ученик академика В. И. Воячека.

В левый глаз кролика закапали стерильный глицерин и в «люльке» подняли к гермокабине. Б. В. Блинов зафиксировал лоток кролика, направил объектив киноаппарата на глаз и закрыл люк герметической кабины.

После полета проявили кино- и фотопленку. Была получена хорошая качественная запись осцилляций (электромиограммы) от прямых мышц глаза кролика и кинокадры изменения зрачка на разных участках полета. Впервые в СССР, да, пожалуй, и в мире у нас появились данные, указывающие на снижение мышечного тонуса в условиях невесомости.

Во время полета геофизической ракеты на высоту 450 км с помощью киносъемки изучали поведение и приспособительные реакции у белых крыс и мышей в период невесомости продолжительностью до 9 мин. Условия нормальной жизнедеятельности животных – давление и газовый состав воздуха – поддерживали и при помощи герметической кабины регенерационного типа. Животные находились в плексигласовых контейнерах размером 200 × 200 мм, в одном контейнере – две крысы, а в другом – две мыши. Поведение животных регистрировалось зеркальной киносъемкой на 35-миллиметровую пленку при скорости ее движения в киноаппарате 24 кадра в минуту. После полета проявили пленку и проанализировали кинокадры.

Было выявлено, что в предстартовый период поведение белых крыс и мышей было обычным для лабораторных условий. Они свободно передвигались по контейнеру, ели и пили. После старта ракеты, в момент перехода от воздействия перегрузки к состоянию невесомости, животные быстро отделялись от пола и «всплывали» в пространство контейнера. Движения лапами и хвостом в условиях невесомости вызывали резкие вращательные перемещения животных вокруг продольной оси их тела или беспорядочные кувыркания. Хвост и лапы становились своеобразными рычагами, около которых совершались перемещения тела.

Вращательные движения крыс вокруг продольной оси тела к концу периода невесомости получались более плавными и медленными, около 0,5 – 1 об/с. Белые мыши с первого момента и до конца действия невесомости совершали беспорядочные кувыркания по всем осям. Частота вращательных движений практически не изменялась на всем протяжении состояния невесомости и составляла в среднем 1,5 – 2 об/с.

Данные проведенного эксперимента показали, что в начальный период воздействия невесомости животные не могли установить свое положение в пространстве. Правда, в ходе полета крысы стали адаптироваться к состоянию невесомости, но белые мыши так и не смогли приспособиться к условиям безопорного пространства.

К началу мая 1960 г. был накоплен огромный экспериментальный материал по полетам животных на геофизических ракетах, на которых биологические объекты поднимались на высоты 100 – 512 км и благополучно возвращались на Землю. Результаты первых наблюдений за состоянием животных в условиях факторов полета геофизических ракет обогатили советскую науку новыми медико-биологическими данными, необходимыми для последующих полетов животных на искусственных спутниках Земли.

После успешного полета первого искусственного спутника Земли С. П. Королев поставил перед медиками задачу о подготовке животного для 7-суточного орбитального полета на втором спутнике. Работа была очень трудная и напряженная. Несмотря на то, что у нас был уже достаточно большой опыт работы по медицинскому обеспечению животных во время кратковременных полетов на высотных геофизических ракетах, все же в ходе подготовки собак к полету в космос, в условиях продолжительной невесомости возникло много вопросов. Неясно было, какова должна быть система жизнеобеспечения и ассенизационное устройство, одежда и система фиксации, как животных тренировать, кормить и поить в полете. Никто не знал, как поведут себя наши медицинские приборы и приспособления в условиях 7-суточного полета в космическом пространстве.

Не всегда все получалось сразу и по доводке различных узлов герметической кабины, и по подготовке животного к полету. С. П. Королев был постоянно в курсе наших дел, неоднократно приезжал в лабораторию. Его досконально интересовала тренировка собак, отбираемых для полета на втором спутнике, а также проблемы кормления в ходе полета и создания системы жизнеобеспечения. Часто он проводил совещания по особенно сложным вопросам, внимательно выслушивал наши высказывания, уточнял сроки запланированных работ и требовал неукоснительного их соблюдения и, если надо было, добивался своевременной поставки нам необходимого оборудования и аппаратуры от смежных организаций. Нередко на таких совещаниях Главный конструктор говорил об основных направлениях и перспективах, стоящих по медицинскому обеспечению полетов на ближайшие годы, подчеркивал, что животные должны проложить «космическую трассу» для предстоящего полета человека в космос.

В этот период сотрудники нашей лаборатории во главе с В. И. Яздовским, О. Г. Газенко и А. М. Гениным совместно со специалистами других учреждений провели большую, кропотливую и важную экспериментальную работу. У каждого из нас рабочий день был расписан по минутам. Надо было дежурить в экспериментах, обрабатывать материалы, участвовать в испытаниях системы жизнеобеспечения, автомата кормления, герметической кабины и физиологической аппаратуры.

При конструировании герметической кабины корабля и физиологической аппаратуры, кроме конструкторов, принимали участие медики и инженеры В. И. Данилейко, Л.. А. Гребенев, В. С. Георгиевский, В. Г. Буйлов, А. И. Афанасьев. В окончательном варианте герметическая кабина, в которой помещалась собака, имела вид цилиндра с выпуклым днищем. В кабине были созданы условия, необходимые для нормального существования животного. Был установлен автомат питания, имелась система кондиционирования воздуха, состоящая из регенерационной установки и системы терморегулирования.

Регенерация воздуха в кабине обеспечивалась применением специальных высокоактивных химических соединений, выделявших необходимый для дыхания животного кислород и поглощавших углекислоту и водяные пары. Запасы кислорода были рассчитаны на 7 сут. Регенерирующие вещества в виде пластин размещались в специальных кожухах с обеих сторон от подопытного животного. Отработка системы регенерации воздуха в кабинах малого объема была поручена А. Д Серяпину и 3. С. Скуридиной.

Для медицинского контроля за состоянием животного в полете объединение «Биофизприбор» разработало комплект бортовой физиологической аппаратуры КМА-01, предназначенный для регистрации пульса, дыхания, кровяного давления, биопотенциалов сердца (электрокардиограммы) и температуры тела. Возглавил эти работы В. Р. Фрейдель.

Для более полного изучения сердечно-сосудистой системы животных в полете регистрировались кинетокардиограмма и сейсмокардиограмма подопытного животного. Эти методики разрабатывал и в дальнейшем с успехом ими пользовался ученик В. В. Парина прекрасный методист и экспериментатор Р. М. Баевский. Передача физиологических измерений осуществлялась радиотелеметрической аппаратурой, которая включалась автоматически по специальной программе. Прием и регистрация радиопередач велись наземными измерительными радиотелеметрическими станциями.

Автомат кормления животных представлял собой автоматический контейнер, где в герметических ячейках находилась желеобразная питательная смесь, содержащая в достаточном количестве белки, жиры, углеводы, витамины и воду. Два раза в сутки автоматически открывалась крышка кормушки, и собака поедала пищу. В создании автомата кормления и разработке рациона питания деятельное участие принимал один из видных наших ученых И. С. Балаховский. Ему помогали Т. С. Львова, С. Ф. Себежко и В. Н. Ненахова.

После различных вариантов «Биофизприбор» окончательно сконструировал автомат кормления животных, а медиками разработан и испытан наиболее приемлемый рацион питания. Однако применение комбинированного питания потребовало длительной и систематической подготовки и тренировки животных, приближенных к условиям космического полета. Много времени и настойчивости затрачивали сотрудники В. С. Георгиевский, В. Н. Ненахова и О. А. Степакова. Большим терпением приходилось обладать для того, чтобы успокоить животных, приучить их к эксперименту и к экспериментаторам.

Очень большую работу по приручению собак проводила В. Н. Ненахова. Ей принадлежит большая часть заслуг в том, что собаки переносили космический полет без срыва. Обычно, когда нужно было привести из вивария собаку, ей надевали ошейник и на поводке вели в лабораторию. Но иногда можно было наблюдать необычную картину. Идет по двору Валентина Николаевна (тогда просто Валя) и ее окружают 5 – 8 собак, все без ошейников и, естественно, без поводков. Были у нее свои любимицы, например, все дублеры Лайки – Альбина, Муха и Умница.

Со временем подопытные животные настолько привыкли к тренировкам на различных стендах и в кабине космического объекта, медицинскому обследованию, что вели себя очень спокойно, относясь как бы с «пониманием» к неприятным манипуляциям. Здесь вспоминается случай с Рыжиком из группы собак, на которых под руководством Е. М. Юганова всесторонне исследовалось воздействие вибрации. Хотя Рыжик был и беспородным псом, его голова с мощными челюстями и великолепными зубами походила на голову западноевропейской овчарки.

Надо сказать, что подготовка собак к этим экспериментам начиналась обычно очень рано. И однажды В. С. Георгиевский, задержавшийся накануне поздно вечером в лаборатории и не выспавшийся, забыл привязать Рыжика к станку. Проводя внутривенные манипуляции, он вдруг почувствовал, что локоть его стал влажным и горячим. У медиков принято, что, если игла находится в вене, нельзя отводить взгляд в сторону. Лишь спустя несколько минут Всеволод Сергеевич увидел, что Рыжик вопреки врожденной реакции собаки укусить, почувствовав укол, лижет его локоть. Посмотрел экспериментатор на мощные челюсти собаки и вытер пот со лба.

Были значительные трудности в выборе моделей «космической» одежды, в разработке ассенизационного устройства и в системе фиксации животного. Эти работы во главе с А. А. Гюрджианом проводили М. А. Герд, Л. А. Карпова, Р. М. Иванова и Н. Н. Козакова. Причем М. А. Герд долгое время работала в Москве, в Уголке Дурова, хорошо знала животных, их поведение, привычки. Ее опыт работы с животными очень помог нам при тренировках подопытных собак к космическому полету.

Совместно с сотрудниками смежных учреждений А. А. Гюрджиану удалось разработать и изготовить несколько моделей «космической» одежды и два варианта ассенизационного устройства. В окончательном варианте была разработана одежда в виде трусиков и жилеток. Особенно много хлопот досталось И. С. Семеке, которая всем собакам на заключительном этапе подгоняла, примеряла и дошивала штатную одежду. Обладая природным эстетическим вкусом, она очень быстро справилась с этой задачей, пошив всем животным красивую одежду ярко-оранжевого цвета. Кроме «космической» одежды, на животное надевался индивидуально изготовленный резервуар для естественных отходов.

С помощью стальных тросиков собаки прочно фиксировались к раме герметической кабины. В нижней трети тросиков были вставлены контактно-реостатные датчики, с помощью которых регистрировалась двигательная активность животных.

Когда основные вопросы были решены, приступили к заключительному отбору и тренировкам животных на различных стендах. Во время отбора собак были проведены исследования индивидуальной устойчивости их к вибрации и перегрузкам. Животные приучались к приему пищи из автомата питания, к ношению датчиков, фиксирующей одежде, ассенизационному устройству, к пребыванию в кабинах малого объема. На последнем этапе собаки в течение длительного времени проходили тренировку в макете контейнера второго спутника Земли. Проводился тщательный отбор всех животных, «пионеров космических трасс», которые в конечном итоге должны были проложить дорогу для полета человека в космос.

«Задача опыта. Получение фоновых данных о состоянии физиологических функций животного и испытание работы аппаратуры в длительном 20-суточном опыте. Собака Лайка, возраст 1,5 лет, вес 6 кг 700 г, белой шерсти с большими черными и темно-желтыми пятнами.

На собаку надели костюм, ассенизационное устройство и зафиксировали в герметической кабине. Поведение собаки спокойное. Лежит. Реакция на окружающую обстановку активная. Голова расположена на кронштейне передней полуоси. Дыхание равномерное, ритмичное, 30 в минуту, пульс 82 удара в минуту. Взята кровь из уха на анализ. Пищу и воду принимает хорошо.

С помощью автомата водопотребления получила 100 мл воды. Вода выпита вся. Комплект медицинской аппаратуры (КМА-01) работал нормально, отходов не было. Состояние животного после опыта хорошее. Никаких отклонений от нормы не отмечено».

Из 10 собак, прошедших все виды тренировок, отобрали Лайку, Альбину и Муху, но, в конце концов, было решено послать в полет Лайку.

Второй советский искусственный спутник Земли был запущен 3 ноября 1957 г. Судя по имеющимся записям, после окончания действия перегрузок, с наступлением невесомости двигательная активность собаки Лайки была умеренной, движения – непродолжительными и плавными. Во время полета частота сердечных сокращений и дыхания стала уменьшаться и приближалась к исходной величине. Однако времени на нормализацию сердечных сокращений в условиях невесомости потребовалось в 3 раза больше, чем при лабораторных опытах на Земле.

В полете регистрировалась и электрокардиограмма животного. Вместе с А. А. Гюрджианом мы очень тщательно и скрупулезно рассчитали все комплексы электрокардиограммы, полученной во время космического эксперимента. Анализ данных показал, что электрокардиограммы, зарегистрированные в первые часы полета, существенно не отличались от предстартовых значений. Никаких патологических изменений на электрокардиограммах не обнаружилось.

Наконец, следует отметить, что полет Лайки доказал возможность нахождения высокоорганизованного животного в условиях невесомости и получать с помощью радиотелеметрической системы информацию о состоянии основных физиологических функций животного и гигиенических параметров среды на всех этапах орбитального полета.

Осуществление важного медико-биологического эксперимента с Лайкой на борту второго искусственного спутника Земли – это еще одна победа советских ученых, которая стала предвестником полета Ю. А. Гагарина в космическом пространстве на корабле «Восток». Через два месяца С. П. Королев отмечал: «Наступит и то время, когда космический корабль с людьми покинет Землю и направится в путешествие на далекие планеты, в далекие миры. Сегодня многое кажется лишь увлекательной фантазией, но на самом деле это не совсем так. Надежный мост с Земли в космос уже перекинут запуском советских искусственных спутников, и дорога к звездам открыта!»

Второй искусственный спутник Земли просуществовал на орбите 162 сут. В этом эксперименте возвращение спутника с собакой Лайкой на Землю не предусматривалось. Это обстоятельство нас сильно удручало. Вот что рассказывал о своем состоянии О. Г. Газенко через некоторое время после запуска спутника: «Сам по себе запуск и получение... информации – все очень здорово. Но когда ты понимаешь, что нельзя вернуть эту Лайку, что она там погибает, и что ты ничего не можешь сделать, и что никто, не только я, никто не может ее вернуть, потому что нет системы для возвращения, это какое-то очень тяжелое ощущение. Знаете? Когда я с космодрома вернулся в Москву, и какое-то время еще ликование было: выступления по радио, в газетах, я уехал за город. Понимаете? Хотелось какого-то уединения»¹.

¹ См.: Машкевич Т. В. Испытано на себе. М., Машиностроение, 1978, с. 36.

И надо понять наши чувства, когда через некоторое время после полета Лайки С. П. Королев приехал в нашу лабораторию и поставил новую задачу: подготовить животных для суточного полета, но уже с возвращением на Землю. Основными целями запусков космических кораблей-спутников были дальнейшее исследование влияния факторов космического полета на организм животных и других биологических объектов, отработка систем, обеспечивающих жизнедеятельность человека, безопасность полета и благополучное возвращение его на Землю.

Были отобраны 12 собак, которых в течение ряда месяцев приучали к длительному нахождению в герметических кабинах (в условиях изоляции и шума), приему пищи из автоматов кормления, ношению датчиков, одежды и ассенизационного устройства. Самым сложным оказалось приучить животных к длительному пребыванию в кабине малого объема. Сначала их помещали в металлический ящик, который по размерам точно соответствовал контейнеру спутника, а затем уже на длительное время размещали в макете космического корабля-спутника.

На заключительном этапе тренировок животные с датчиками, в «космической» одежде и ассенизационным устройством находились в герметической кабине, где создавались такие условия жизнеобеспечения, как и в реальных полетах. Врачи и лаборанты несли круглосуточное дежурство и в специальном журнале отмечали те изменения, которые возникали в течение суток. На этом этапе все сотрудники лаборатории работали с большим вдохновением, с огромной нагрузкой и с полной отдачей сил, поскольку заканчивались тренировки и уже приближался запуск животных и других биологических объектов на космических кораблях-спутниках.

Так, собаки Белка и Стрелка прошли предварительные отборочные испытания и тренировки и затем были поставлены в условия предполетного режима. После заключительных тренировок в герметической кабине, а также на вибростенде и центрифуге оказалось, что Белка и Стрелка наиболее устойчивы к факторам космического полета. Именно их и отобрали для полета на борту второго космического корабля-спутника, запуск которого состоялся 19 августа 1960 г. В ходе полета этого корабля-спутника предусматривалось проведение ряда медико-биологических экспериментов и осуществление программы научных исследований космического пространства.

Собаки Белка и Стрелка располагались в катапультируемом контейнере, являвшемся одним из вариантов тех, которые предназначались для отработки системы возвращения космонавта на Землю с помощью парашюта. В контейнере также находились мыши, насекомые, растения, семена и другие биологические объекты. Для измерения ионизирующей радиации в герметической кабине, а также на одежде собак были установлены специальные дозиметры. Газовый состав, влажность и температура воздуха в кабине корабля обеспечивались системой регенерации и системой терморегулирования.

Давление, температура и влажность воздуха в кабине сохранялись в пределах установленной нормы. Периодически проводилась очистка воздуха кабины. Система жизнеобеспечения, установленная в кабине корабля-спутника, полностью обеспечивала нормальную жизнедеятельность животных и поддерживала нормальный микроклимат в объекте. Пищу животные получали два раза в сутки при помощи автоматов кормления. Для контроля за состоянием животных в полете объединением «Биофизирибор» был разработан специальный комплект медицинской исследовательской аппаратуры, обеспечивающей регистрацию физиологических функций подопытных животных в течение всего полета.

С помощью телевизионной системы впервые велось систематическое наблюдение за состоянием и поведением животных. Изображения, передававшиеся с борта в то время, когда корабль-спутник находился в зоне действия наземных приемных пунктов, регистрировались на кинопленку. Путем просмотра пленок можно было определить, как вело себя животное в данный момент и какие физиологические изменения наблюдались в этот период.

В полете регистрировались частота пульса, дыхания, артериальное давление (в сонных артериях), электрокардиограммы, фонокардиограммы (тоны сердца), двигательная активность животных и температура тела. Координация движения животных изучалась с помощью телевидения и контактно-реостатных датчиков, воспринимавших движения животных и передававших о них по телеметрии.

После выхода корабля-спутника на орбиту Белка и Стрелка сначала «повисли» в кабине, лапы и головы их были опущены. Постепенно они стали поднимать головы, двигать лапами и привыкать к невесомости. Обе собаки вели себя спокойно, но были периоды, когда их двигательная активность заметно возрастала. В дальнейшем через разные временные интервалы (5 – 7,5 ч) поведение животных было спокойным, движения становились более плавными и координированными. Животные без особых затруднений перемещались взад и вперед к автомату кормления. В течение всего полета не было обнаружено каких-либо существенных нарушений в координации их движений.

По мере поступления медицинской информации с борта корабля-спутника на наземные радиотелеметрические системы врачи-физиологи тут же их обрабатывали, анализировали и кодом передавали данные в Центр управления полетом. Проводилась и обработка данных с помощью ЭВМ. Анализ медицинской информации свидетельствовал, что показатели сердечно-сосудистой системы изменялись в пределах обычных физиологических колебаний. Состояние невесомости продолжительностью до 24 ч не оказывало существенного влияния на систему кровообращения.

У животных отмечалось постепенное урежение частоты пульса. У Белки и Стрелки на 3 – 5-м витке полета частота пульса была 60 – 70 ударов в минуту. Артериальное давление в условиях невесомости снижалось, но были периоды, когда оно несколько увеличивалось. Максимальное артериальное давление на 2 – 5-м витке у Стрелки колебалось в пределах 92 – 100 мм рт. ст., минимальное равнялось 34 мм рт. ст. Дыхание незакономерно изменялось, особенно во время повышения двигательной активности собак. К концу воздействия невесомости частота дыхания была ниже необходимого уровня, зарегистрированного на Земле. Температура тела практически не изменялась на протяжении всего полета. Когда открылась кормушка автомата кормления, собаки с аппетитом съели космический завтрак.

В течение суток программа была выполнена полностью. При спуске корабля-спутника с него катапультировали контейнер с Белкой и Стрелкой и другими биологическими объектами, который приземлился в заданном районе в 10 км от расчетной точки.

Надо сказать, что, как только технически был решен вопрос о возможности спуска с орбиты собак и других биологических объектов, одновременно была создана специальная поисково-спасательная служба, состоявшая из нескольких отрядов. В них были и научные сотрудники, готовившие к полету животных и хорошо знавшие индивидуальные особенности поведения собак, чтобы на месте приземления оперативно и точно определить состояние Белки и Стрелки. В такой поисково-спасательный отряд входил и В. С. Георгиевский. Он вспоминает:

«О том, что спускаемый аппарат находится в заданном районе, мы получили сообщение от парашютистов, находясь на борту вертолета. Прибыв к месту приземления, я выбежал из вертолета и кинулся к спускаемому аппарату. Увидев картину, привычную по неоднократным наблюдениям на заключительной стадии тренировок собак, проводившуюся в макетном объекте спускаемого аппарата, сразу же успокоился. Знаменитые теперь уже собаки Белка и Стрелка, увидев и узнав меня, сразу позволили мне сделать заключение о хорошем их состоянии. Они узнали знакомого экспериментатора, ласкались, проявляли радость и ожидание, что их освободят от датчиков, фиксирующей одежды и дадут возможность побегать по земле...

Проведенные первые медицинские обследования показали, что носовые зеркальца у Белки и Стрелки были влажные, холодные, языки, которыми они старательно облизывали мне руки, были розовые. Они ласкались, тихо лаяли и повизгивали; следовательно, с голосовыми связками было все в порядке. Одежда также была в хорошем состоянии. Часто после лабораторных экспериментов мы находили их в более плачевном состоянии. Потертостей и раздражений на теле тоже не удалось обнаружить, насколько можно было определить при свете фар вертолета и карманных фонариков. Сердце и легкие были в порядке, живот мягкий и безболезненный. Хотя действие происходило ночью в степи, а не в лаборатории, состояние собак было оценено даже лучше, чем мы ожидали.

Пока я извлекал крыс и другие биологические объекты, собаки немного погуляли в степи. Трудно было отдать себе отчет в том, что присутствуешь на заключительном этапе одного из важнейших эпохальных событий покорения космоса.

Но нас все уже ждали. Ждали с большим нетерпением, и пришлось вскоре звать собак в вертолет. Они охотно прибежали. По прибытии на аэродром я увидел радостную возбужденную толпу, устремившуюся к вертолету. В темноте трудно было разобрать лица. Возглас механика: «Они опрокинут вертолет» заставил меня на всякий случай посадить собак в специально приготовленную клетку.

Толпа кино- и фоторепортеров, корреспондентов приблизилась к вертолету. Все кричали: «Где собаки? Давай скорее собак!» Каждому непременно хотелось своими глазами увидеть собак, убедиться лично, что они живы и здоровы. Я понимал, что незнакомые лица – это люди, занимающие важные посты, имеющие отношение к данной работе, но они не медики. И все тянут руки и требуют показать летавших собак. Я был в большом затруднении. Наконец, мелькнуло хорошо знакомое лицо Олега Георгиевича Газенко. Я с облегчением передал ему в руки клетку с собаками, затем, увидев Армена Арамовича Гюрджиана, отдал ему клетку с крысами. Толпа отхлынула. Большинство сели в самолет Ил-14, который быстро взлетел.

Вот тут только я сообразил и осознал всю важность этого момента».

ТАСС сообщало: «...Запуск и возвращение на Землю космического корабля-спутника, созданного гением советских ученых, инженеров, техников и рабочих, является предвестником полета человека в межпланетное пространство». Действительно, были полностью отработаны все необходимые условия для безопасного полета человека в космическое пространство. Впервые в истории млекопитающие, совершившие односуточный полет на космическом корабле вокруг Земли, благополучно возвратились на Землю в полной целости и сохранности. Проведенные исследования позволили выдать исходные научные данные для разработки систем жизнеобеспечения и медицинского контроля за состоянием космонавтов, в полете и систем, обеспечивающих безопасность полета человека в космос.

С 15 марта 1960 г. по 25 марта 1961 г. было запущено 5 кораблей-спутников, из них на 4 последних были животные на борту. Основной задачей этих полетов были отработка различных систем корабля, в том числе системы жизнеобеспечения, и проведение медико-биологических экспериментов в целях подготовки и обеспечения полета человека на корабле «Восток». В этих запусках предусматривалось уже возвращение животных на Землю, чтобы выяснить, как ведет себя организм на разных участках космического полета.

1 декабря 1960 г. полетел третий, космический корабль-спутник с собаками Пчелкой и Мушкой. Однако корабль во время спуска изменил траекторию полета, вошел в плотные слои атмосферы и прекратил свое существование. 9 и 21 марта были запущены четвертый и пятый корабли-спутники соответственно с собаками Чернушкой и Звездочкой. Во время полета Звездочки в кресле космонавта находился манекен с датчиками для определения перегрузок на активном участке полета, в момент катапультирования тележек и в ходе приземления. Животные вели себя спокойно, частота пульса у обеих собак была в пределах 100 – 102 удара в минуту. Оба корабля с животными благополучно завершили полет.

Ученые-медики во главе с В. П. Яздовским и О. Г. Газенко получили очень важные сведения об изменениях физиологических функций и поведения животных во время орбитальных полетов. Полученные записи были тщательным образом проанализированы и учтены при подготовке космонавтов. Полеты четвертого и пятого кораблей-спутников, по существу, стали последними контрольными испытаниями перед полетом человека в космос. В этих контрольных запусках проводилась окончательная отработка системы жизнеобеспечения, испытание безмасочного скафандра, предназначенного для обеспечения безопасности человека в полете и благополучного спуска на Землю. Отработаны конструкции, накоплен опыт управления кораблем и контроль за его полетом с Земли и измерения параметров его движения.

Полеты животных на четвертом и пятом кораблях-спутниках увенчались успехом. Послеполетное клиническое обследование собак, совершавших полеты на космических кораблях-спутниках, не обнаружило никаких особенностей в их общем состоянии и поведении. Справились с невесомостью и чувствовали себя нормально после полета Белка, Стрелка, Чернушка и Звездочка. Биохимическое обследование крови и мочи после космических полетов не обнаружило у животных нарушений обмена веществ и патологических изменений. Не было выявлено существенных изменений в картине крови, за исключением умеренного лейкоцитоза. Кратковременные полеты кораблей по орбитам, расположенным ниже радиационных поясов Земли, не представили для животных какой-либо радиационной опасности.

Превосходное выполнение программ полета четвертого и пятого кораблей-спутников позволило окончательно убедиться в надежности космического корабля. В своей книге «Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР» академик В. П. Глушко так охарактеризовал этот этап: «...Была создана конструкция летательного аппарата для полета человека в космос и отработаны все необходимые многочисленные системы, например, обеспечение жизнедеятельности и безопасности космонавта в кабине, многоканальной радиосвязи, траекторных измерений, телевизионной и телеметрической информации, систем стабилизации и ориентации кабины космонавта, тормозной двигательной установки, мягкого приземления»¹.

¹ Глушко В. П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР. М., Машиностроение, 1981, с. 63.

Биологические эксперименты, выполненные на космических кораблях-спутниках, явились необходимой биологической основой перед полетом человека в космос и во многом способствовали его осуществлению. Но уже успешные полеты геофизических ракет с животными на борту привели к тому, что в середине 50-х годов в СССР ученые и конструкторы всерьез рассматривали и прорабатывали один из вариантов суборбитального полета (т. е. без выхода на орбиту вокруг Земли) человека на ракете¹. Высказывалось мнение, что полететь должен врач, который участвовал в медицинском обеспечении полетов животных на геофизических ракетах.

¹ Следует отметить, что группой М. К. Тихонравова проект суборбитального полета человека на ракете выдвигался еще до первых запусков геофизических ракет (см.: Нестеренко А. И. Из истории создания первых искусственных спутников Земли. – В кн.: 20 лет космической эры. М., Знание, 1977).

В конце марта 1956 г. руководитель работ по медицинскому обеспечению А. В. Покровский собрал сотрудников и сообщил решение С. П. Королева о подготовке врача к полету. Уже на следующий день были представлены рапорты от ученых-медиков, пожелавших участвовать в таких полетах. Среди них был сам А. В. Покровский, А. М. Гении, Е. М. Юганов, А. Д. Серяпин и другие, в том числе автор этих строк.

Через некоторое время ОКБ, возглавляемое С. П. Королевым, предложило более рациональный и перспективный вариант полета человека в космос не на геофизической ракете, а на космическом корабле-спутнике. Полет рассчитывался на один виток и имел продолжительность 108 мин. Такое решение было мудрым, так как длительность невесомости во время полета на геофизической ракете составляла от 5 до 10 мин, и это не решало основную проблему полета человека в космос².

² Кстати сказать, пилотируемая программа в США развивалась именно с суборбитальных полетов. Первым такой полет совершил А. Шепард спустя месяц после полета Ю. А. Гагарина. Вскоре медицинская комиссия вывела его из отряда космонавтов по состоянию здоровья, и долгое время дискутировался вопрос, можно ли из-за этого суборбитального полета считать А. Шепарда космонавтом. Правда, вся дискуссия прекратилась, когда американский космонавт, вернувшись вновь в отряд, совершил полет к Луне в 1971 г.

О том, как проходил отбор первых космонавтов, какие проблемы стояли перед созданием Центра подготовки космонавтов, очень подробно описал первый начальник Центра Е. А. Карпов в одной из брошюр этой серии (см.: Карпов Е. А. Из истории подготовки первых космонавтов. – В кн.: 20 лет полету Гагарина. М., Знание, 1981). Чтобы не повторяться, поделюсь лишь личными впечатлениями и начну с предварительного этапа отбора, когда несколько групп авиационных врачей выехали в разные места Советского Союза, чтобы отобрать и побеседовать с кандидатами, удовлетворяющими нас по ряду признаков.

Все это происходило в середине 1959 г., а поскольку Центра подготовки космонавтов еще не существовало, то был организован отдел по отбору и подготовке космонавтов. Возглавлял его хорошо подготовленный авиационный врач и разносторонний спортсмен Н. Н. Гуровский. Он совместно с Е. А. Карповым и другими специалистами-медиками разработал специальную инструкцию по отбору космонавтов, которой мы пользовались в наших беседах в авиационных частях. Крайнюю заинтересованность во всем этом предприятии проявлял С. П. Королев, предварительно поддержавший предложение В. В. Ларина отбирать кандидатов из летчиков-истребителей. Он всегда проявлял особое внимание к космонавтам и проблемам их подготовки, сыграл существенную роль в организации и становлении Института медико-биологических проблем, первым директором которого стал А. В. Лебединский.

В июле 1959 г. мы с врачом-невропатологом М. Н. Поляковым отправились в авиационные части. Перед нами стояла задача отобрать абсолютно здоровых людей, с высокими морально-волевыми качествами, хорошей летной подготовкой и устойчивых в психологическом отношении, а кроме того, небольшого роста и веса. В то время на отбор кандидатов в космонавты накладывались довольно жесткие ограничения, которые при последующих наборах в космонавты были смягчены. Во всяком случае, при отборе первого отряда космонавтов любая кандидатура отвергалась уже при малейшем отклонении в состоянии здоровья от предусмотренного требованиями.

Прибывая в авиационную часть, мы внимательно просматривали личные дела тех летчиков, которые согласно их летным и медицинским книжкам подходили нам по возрасту, росту, весу и ряду других признаков. Затем мы подробно расспрашивали местных врачей о состоянии здоровья и своих личных наблюдениях относительно заинтересовавших нас кандидатур.

Сделав выбор о какой-либо кандидатуре, мы приглашали летчика для личной беседы. Нам был рекомендован ряд вопросов, на которые полагалось услышать определенный ответ от опрашиваемых летчиков. Одним из этих вопросов был: «Желаете ли Вы летать на более современных типах самолетов, на новой технике?» Как правило, все летчики на этот вопрос отвечали положительно, так же как и на вопрос: «Хотели бы Вы летать на новых типах самолетов и работать летчиком-испытателем?»

В ходе беседы как бы невзначай задавался и вопрос, который был весьма существен: «Хотели бы Вы полететь на ракетах вокруг Земли?» И здесь реакция была различной. Большинство летчиков отвечали положительно, но иные медлили с ответом или отвечали: «Надо подумать», а встречались (хотя и редко) и те, кто сразу отвечал отрицательно. Затем отобранные в результате бесед кандидатуры обсуждались нами у командира части и его замполита.

Как вспоминает Н. Н. Гуровский, в Москву было вызвано около 250 летчиков, чтобы провести их тщательное медицинское обследование в Центральном научно-исследовательском авиационном госпитале. Для отбора первых космонавтов была создана специальная медицинская комиссия, в которую вошли очень опытные и авторитетные специалисты различного профиля. Медицинское обследование велось с помощью самых новейших физиологических, электрофизиологических и биохимических методов. Летчики проходили клинические обследования и испытания в барокамерах, сурдокамере («камере тишины»), на центрифуге, вибростенде и других стендах.

Случилось так, что мне однажды пришлось приехать к М. Н. Полякову, работавшему в этом госпитале, где отобранные летчики проходили медицинскую комиссию. В вестибюле деревянного особняка разговаривали друг с другом несколько летчиков, одетых в больничные пижамы с белыми воротничками. Несколько в стороне от них я заметил терапевта Е. А. Федорова, внимательно слушавшего летчика небольшого роста, но крепкого телосложения. Так я впервые увидел и познакомился с Ю. А. Гагариным.

В госпиталь Ю. А. Гагарин прибыл 24 октября. Благополучно прошел медицинский осмотр последовательно у окулиста, терапевта, невропатолога, ларинголога, хирурга. Успешно выдержал испытания на стендах. При всем этом он неизменно оставался в бодром расположении духа, а впоследствии, вспоминая этот строгий медицинский отбор и большое количество медиков, шутил: «Врачей было много, и каждый строг, как прокурор».

Летчики прибывали в госпиталь неравномерно: Г. С. Титов, скажем, появился здесь уже 3 октября, а Г. С. Шонин – 30 декабря. Но каждый из них проходил весь цикл обследований, длившийся больше месяца. После ознакомления с результатами обследования всех кандидатов в космонавты был окончательно сформирован отряд из 20 человек, в который вошли Ю. А. Гагарин, Г. С. Титов, А. Г. Николаев, П. Р. Попович, В. Ф. Быковский, В. М. Комаров, П. И. Беляев, А. А. Леонов,. Б. В. Волынов, Е. В. Хрунов, Г. С. Шонин, В. В. Горбатко, а также еще 8 человек, которым по разным причинам так и не удалось побывать в космосе.

В марте 1960 г. отряд летчиков разместили в здании метеослужбы Центрального аэродрома им. М. В. Фрунзе. Начались рабочие будни и непосредственная подготовка космонавтов. Дело развивалось столь стремительно, что не обошлось и без курьезов.

Когда прошло с десяток дней после размещения первого отряда космонавтов, Н. Н. Туровский отправился с докладом к С. П. Королеву. Он доложил: «Прибыли космонавты!», а затем добавил: «Что с ними теперь делать?» «Как – что делать?» – не ожидавший такого вопроса, С. П. Королев строго взглянул на Н. Н. Гуровского. Тот доложил, что они с Е. А. Карповым в настоящее время ввели программу 8-часовых занятий подготовки по авиационной медицине, анатомии и физиологии человека; будущие космонавты усиленно занимаются физвоспитанием. Но, видимо, скоро начнется и теоретическая подготовка, а потому имеющаяся программа требует уточнения. «Сейчас я все уточню», – пообещал С. П. Королев и вызвал своих заместителей. После этого прибыли преподаватели и специалисты самого различного профиля и начали занятия с будущими космонавтами.

Программа основных занятий с космонавтами, а также их тренировок, естественно, намечалась еще до окончательного сформирования отряда, но в ходе подготовки первых космонавтов она неоднократно уточнялась и видоизменялась. Проводились тренировки на различных стендах, в барокамере, сурдокамере, на центрифуге. С мая 1960 г. начались ознакомительно-тренировочные полеты на самолетах с воспроизведением кратковременной невесомости. Для этого был переоборудован двухместный самолет УТИ-МиГ-15. Управление полетом осуществлял пилот из первой кабины, а космонавт размещался во второй кабине, оборудованной киноаппаратом для съемки лица космонавта и медицинской аппаратурой для изучения координации движений и регистрации физиологических параметров. Этими исследованиями руководил Е. М. Юганов.

Будущие космонавты совершали учебно-тренировочные полеты на самолетах МиГ-15, периодически проводились парашютные прыжки, учебно-ознакомительные катапультирования. Если полеты на самолетах и прыжки с парашютом не были самоцелью при подготовке будущих космонавтов (они служили, скорее, испытанием их психофизиологического состояния), то тренировкам на центрифуге придавалось особое значение. Их проводили под наблюдением медиков-специалистов А. Р. Котовской и С. Ф. Себежко. Им помогали лаборанты И. С. Гришина и С. А. Логинова. Исследования в сурдокамере контролировал видный советский психолог Ф. Д. Горбов.

Важное событие в жизни будущих космонавтов произошло 18 июня 1960 г., когда, прибыв в ОКБ С. П. Королева, они впервые встретились с Главным конструктором, который сразу расположил к себе всех членов отряда. С. П. Королев кратко рассказал о предстоящих космических полетах, их перспективах, ознакомил с конструкцией космического корабля «Восток». Говорил просто, ясно, доверительно, а под конец беседы предложил познакомиться с космическим кораблем непосредственно. Случилось так, что именно Ю. А. Гагарин первым залез в корабль, все просмотрел, потрогал и довольный вылез из него наружу. Затем и остальные кандидаты в космонавты побывали и опробовали свой будущий космический «дом».

Справедливости ради, надо сказать, что во всех испытаниях и тренировках Ю. А. Гагарин не всегда был первым по своим показателям, но он оказывался первым по общей сумме получаемых баллов на всех стендах, тренажерах и т. д. Не отставал от него и Г. С. Титов. Хорошие показатели были у А. Г. Николаева, П. Р. Поповича, В. Ф. Быковского. Все они вошли в число кандидатов на первый полет корабля «Восток» и стали готовиться по отдельной предполетной программе. Случилось это через четыре месяца после образования отряда космонавтов. Последнее совпало с временем перебазирования Центра подготовки космонавтов в Подмосковье, и именно здесь, в 40 км от Москвы, возник известный теперь всему миру Звездный городок.

К этому времени космический корабль-спутник был практически готов, и начались его летные испытания. Шестерка кандидатов на первый полет в космос внимательно знакомилась с материалами по полетам кораблей-спутников. Естественно, особый их интерес проявился к просмотру кинопленок, на которых было зарегистрировано поведение Белки и Стрелки на борту второго корабля-спутника. При запуске пятого корабля-спутника они находились на космодроме Байконур и целый день потом ходили под впечатлением от увиденного. Они были восхищены мощью космической техники, красотой открывшейся перед ними картины запуска ракеты-носителя с кораблем-спутником.

В наземных лабораторных условиях, в различных учреждениях нашей страны отрабатывались системы, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность человека в герметической кабине космического корабля, проверялась система безопасности приземления, а также системы ориентации и терморегулирования. Когда были подготовлены новые скафандры, шестерка кандидатов провела их испытания в тренажере космического корабля «Восток». Причем опять же первым выполнил эти испытания Ю. А. Гагарин.

Техническая подготовка будущих космонавтов была весьма основательной. Как вспоминает Г. С. Титов в книге «Голубая моя планета», перед своим полетом Ю. А. Гагарину пришлось провести около 1000 испытаний различных систем и агрегатов космического корабля «Восток». Экзамен по космической технике Ю. А. Гагарин пошел сдавать также первым и получил свои пять баллов. Г. С. Титов здесь тоже не отставал от своего товарища, и надо сказать, что впоследствии и Ю. А. Гагарин, и Г. С. Титов, сдавая дополнительные экзамены отдельно Главному конструктору (помимо сдачи основных экзаменов Государственной комиссии), получили самую высокую оценку за свои ответы.

Подготовка первых кандидатов осуществлялась так, что практически каждый из них был одинаково готов к самому главному испытанию. Однако большинство специалистов, в том числе С. П. Королев и Н. П. Каманин, пришли к мнению, что больше всех для первого полета в космос подходит Ю. А. Гагарин. Да и сами космонавты так считали. 10 апреля 1961 г. решением Государственной комиссии Ю. А. Гагарин был назначен основным кандидатом на этот полет, а Г. С. Титов – его дублером.

С этого дня оба космонавта при своем питании стали пользоваться «космическим рационом», употребляя продукты питания, специально разработанные и приготовленные для космических полетов. Конечно, эта пища могла показаться и не очень вкусной, но космонавты ели с аппетитом. Вечером 11 апреля врачи А. Р. Котовская, И. Т. Акулиничев и Н. Н. Гуровский укрепили датчики на теле космонавтов для записи физиологических функций организма в полете. В качестве клейкого вещества использовался специально разработанный состав, над созданием которого в свое время много поработали медики, особенно Д. Г. Максимов.

На следующее утро, 12 апреля, Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова разбудил Е. А. Карпов. После физзарядки, умывания и завтрака был проведен предполетный медицинский осмотр космонавтов и проверены приборы, контролирующие физиологические показатели космонавта в полете. Одевание скафандров проводилось под наблюдением присутствующих В. В. Парина, В. И. Яздовского и Е. А. Карпова. Когда Ю. А. Гагарин был уже в кабине «Востока», специалист по скафандрам врач Л. Г. Головкин еще раз проверил правильность работы скафандра и его разъемов и последним из медиков попрощался с первопроходцем космоса.

За 40 мин до старта, в 8 ч 20 мин по московскому времени, Ю. А. Гагарину была дана команда занять исходное положение для регистрации физиологических параметров. Космонавт доложил оператору «Зари», что исходное положение для такой регистрации занял. За 20 мин до старта частота пульса у Ю. А. Гагарина была 64 удара в минуту, частота дыхания – 24 цикла в минуту. В 8 ч 55 мин повторно провели запись физиологических параметров. Ю. А. Гагарин доложил, что самочувствие у него отличное. «Прошу передать врачам, что пульс у меня нормальный, к старту готов». А вскоре, в 9 ч 07 мин по московскому времени, состоялся и сам запуск космического корабля «Восток» с Ю. А. Гагариным на борту, ставший эпохальным событием в истории человечества.

В течение всего полета осуществлялся оперативный врачебный контроль, который проводился как при непрерывном наблюдении за частотой пульса и дыхания космонавта, так и на основании анализа радиопереговоров Ю. А. Гагарина с Землей, а также при помощи телевизионной системы. Обнаружилось, например, что в переходном периоде от перегрузок к состоянию невесомости у Ю. А. Гагарина наблюдались кратковременные пространственные иллюзии, выражающиеся в ощущении полета в перевернутом положении. Затем это все прошло.

Состояние невесомости наступило в 9 ч 21 мин по московскому времени. Ю. А. Гагарин почувствовал во всем теле такую же приятную легкость, какую он ощущал во время тренировок на самолете УТИ-МиГ-15. Он вышел на связь с оператором «Зари» и доложил, что наступила невесомость. Как и во время тренировок на самолете, космонавта сначала подняло вверх, но ремни его задержали. Хотя состояние невесомости продолжалось на сей раз около часа, однако самочувствие Ю. А. Гагарина в течение всего периода действия невесомости оставалось хорошим. Лишь в конце этого периода космонавт отметил некоторое чувство дискомфорта, вызванное отсутствием давления спинки и сиденья кресла на тело человека.

Космический корабль «Восток» был снабжен специально разработанной медицинской аппаратурой и датчиками, позволявшими контролировать физиологические показатели космонавта в полете. Наземные радиотелеметрические станции осуществляли запись в виде осциллограмм на фотоленте. Регистрировались электрокардиограммы и частота дыхания (пневмограмма). Непрерывно передатчиком «Сигнал» передавалась частота пульса, которая записывалась на магнитной ленте. На наземных пунктах находились врачи, которые анализировали данные записей и делали выводы о состоянии здоровья космонавта. С каждого наземного пункта выводы сообщались в Центр управления полетом и докладывались руководителю полетов.

На 10-й минуте полета частота пульса у Ю. А. Гагарина составляла 97 ударов в минуту, частота дыхания – 22 цикла в минуту. Максимальные же частота пульса в течение всего полета у Ю. А. Гагарина была 104 удара в минуту, а частота дыхания – 37 циклов в минуту. Последнее вызывалось нервно-эмоциональным состоянием космонавта и новизной обстановки. Врачи быстро расшифровывали магнитные ленты, и было видно, что электрокардиограмма в условиях космического полета у Ю. А. Гагарина была в пределах нормы.

В течение всего полета система жизнеобеспечения работала без отклонений, так же как и другие системы космического корабля. Система кондиционирования поддерживала в кабине «Востока» давление в пределах 750 мм рт. ст., нормальные влажность воздуха, концентрацию кислорода и углекислого газа. Температура в кабине космического корабля колебалась в пределах 15 – 22° С. Ю. А. Гагарин передавал, что самочувствие у него хорошее, настроение бодрое, проводил визуальные наблюдения Земли.

Работоспособность Ю. А. Гагарина в течение всего полета была на высоком уровне. Действия, требующие тонкой координации движений (например, работа с приборами и различной аппаратурой), выполнялись беспрепятственно и быстро, отличались легкостью и свободой движения при записях в бортовом журнале визуальных наблюдений и результатов выполненных экспериментов. Как и на борту самолета во время тренировочных полетов в течение кратковременных состояний невесомости, так и на борту корабля «Восток» при фиксации человека писать было можно, почерк был разборчив.

В полете Ю. А. Гагарин пообедал. Из контейнера питания он достал щавелевое пюре с мясом, мясной паштет и шоколадный соус. После еды с помощью мундштука попил консервированной воды. Акт глотания не нарушался, и был сделан важный вывод о том, что в условиях космического полета можно принимать пищу и пить воду. Следует сказать, что большинство космонавтов с аппетитом ели в условиях невесомости. Особенно им нравился украинский борщ, мясной паштет, сосиски-малютки, виноградный сок и цукаты. Ю. А. Гагарину особенно по душе были печеночный паштет и абрикосовый сок.

В 10 ч 45 мин по московскому времени Ю. А. Гагарин совершил посадку на родную Землю в районе деревни Смеловки Саратовской области. Он приземлился в местах, где впервые в жизни стал летать на самолетах во время учебы в аэроклубе. На борту самолета во время перелета от места посадки в город Куйбышев врач В. Г. Волович провел первый медицинский осмотр. Все было нормально. Частота пульса 68 ударов в минуту, артериальное давление 125 на 70 мм рт. ст., температура 36,6° С. Самочувствие и настроение хорошие.

Вспоминаю встречу Ю. А. Гагарина с сотрудниками института, который был ответственным за отбор, тренировки и подготовку космонавтов. Чтобы больше вошло людей в конференц-зал, где должна была состояться встреча, из него вынесли все стулья. И все равно конференц-зал был заполнен до отказа, так что даже и передвигаться по нему стало невозможно. Ю. А. Гагарина сопровождал руководитель института, видный организатор советской медицины Ю. М. Волынкин, который после краткого выступления предоставил слово космонавту.

В своем выступлении, которое длилось около получаса, Ю. А. Гагарин впервые подробно рассказал, как выглядит Земля с высоты 300 км, о красоте нашей планеты и о работе систем корабля «Восток». Более подробно остановился на том, как он перенес вибрацию и состояние невесомости. Говорил эмоционально, доходчиво, на вопросы отвечал четко, кратко, но емко. Выступление Ю. А. Гагарина произвело на всех нас потрясающее впечатление. Затем космонавт поблагодарил сотрудников института и уехал в Звездный городок.

Несколько позже, в июле, в этом же конференц-зале сотрудникам института были вручены награды Родины за участие в подготовке космонавтов. Среди награжденных было много и тех, кто упоминался в данной брошюре.

Из всех аспектов подготовки космонавтов хотелось бы остановиться на одном – проверке на невесомость, о воздействии которой на организм человека нам до этого мало что было известно. Как уже говорилось, в начальный период проводились тренировочно-ознакомительные полеты космонавтов на самолетах УТИ-МиГ-15 с созданием состояния невесомости при выполнении полета по параболе («горка»). В каждом полете осуществлялись три «горки», создающие кратковременное состояние невесомости. Начало и конец состояния невесомости определялись по индикатору и плексигласовому шарику, который всплывал в начале невесомости и опускался на ниточке к середине кабины при окончании действия невесомости.

Космонавтам требовалось выполнить три полета. В первом из них они ознакомились с состоянием невесомости, отрабатывали возможность ведения радиопереговоров с Землей. Во втором полете изучались координация движений, острота зрения, возможность приема пищи и воды, а в третьем полете проводилась регистрация физиологических параметров.

Результаты каждого полета нами тщательно анализировались. Для изучения некоторых вопросов, связанных с координацией движений в условиях невесомости, использовался специальный дозиметр. Космонавт левой рукой должен был держать дозиметр на уровне глаз, а двумя пальцами правой руки, поднятой до уровня плечевого сустава, нажимать на рычаг дозиметра, создавая мышечное усилие в 750 г. Результаты записывались на ленту киноаппаратом. Анализ киноматериала, полученного при работе с дозиметром, показал, что в невесомости точность работы с прибором существенно не нарушалась.

Координированные движения в условиях невесомости изучались при анализе результатов «пробы письма» и работы на специальном координографе. Испытуемый писал свои имя и фамилию, ставил дату и подпись. Полученные образцы записи «пробы письма» показали, что кратковременное пребывание в состоянии невесомости, как правило, не влияло на почерк.

Надо сказать, что, например, Ю. А. Гагарин задания выполнял без затруднений. В условиях невесомости он работал ритмично, его движения были координированными, плавными, выполнялись в быстром темпе и достаточно четко. Точность и плавность движений обеспечивали свободный прием пищи (твердой, полужидкой и жидкой). Юрий Алексеевич отметил, что проглатывание воды и пищи в состоянии невесомости никаких особенностей по сравнению с наземными условиями не имеет.

При принятии воды часть ее разбрызгивалась в виде шариков, которые плавали по кабине. Результаты исследований позволили сделать вывод, что в космических полетах жидкую и полужидкую пищу принимать можно, акт глотания не нарушается, целесообразно хранить пищу в специальных эластических емкостях и тубах. В дальнейшем это было учтено и применено на различных космических кораблях и орбитальных станциях «Салют».

В этих же полетах исследовалась возможность (и качество) приема и передачи речи в условиях кратковременной невесомости. Для оценки качества передачи речи использовалась стандартная фраза: «Сквозь волнистые туманы пробирается луна», позволяющая на слух определять качество передачи с последующим анализом частотного спектра. Установлено, что в условиях кратковременной невесомости качество приема и передачи речи было хорошее, никаких затруднений не отмечалось.

В условиях параболических полетов Ю. А. Гагарин до этого ни разу не летал. Тем интереснее его первые впечатления, которые он записал в бортовой журнал после полетов.

«Первый полет. До выполнения «горок» полет проходил как обычно нормально. При входе в «горку» прижало к сиденью. Затем сиденье отошло, ноги приподнялись с пола. Посмотрел на прибор: показывает невесомость. Ощущение приятной легкости. Попробовал двигать руками, головой. Все получается легко, свободно. Поймал плавающий перед лицом карандаш и шланг кислородного прибора.

На второй «горке» снял маску. После создания невесомости затянул ремни маски, подогнал ее, взял карандаш и попробовал вставить в гнездо координографа. Попал хорошо, даже свободнее, чем на Земле. На третьей «горке» во время невесомости, ослабив привязные ремни, попробовал поворачиваться на сиденье, двигать ногами, поднимать их, опускать. Ощущение легкости и свободы. В пространстве ориентировался нормально. Все время видел небо, Землю, красивые кучевые облака. Показания приборов читались хорошо. После полета состояние обычное.

Второй полет. Полет проходил как обычно. При создании невесомости приподняло от сиденья, руки и ноги висят в воздухе. В процессе записи физиологических функций сидел, не шевелясь. Смотрел на приборы, на Землю, облака. При перегрузке попадать в гнезда координографа труднее, чем на Земле. В невесомости попадать легко – ничего не мешает. Самочувствие хорошее, усталости нет, все нормально.

Третий полет. Моя задача – сидеть смирно, записывать физиологические функции организма. Полет проходил как обычно. Ощущение невесомости: легкость, свобода движений, приятно. Висишь в воздухе, руки и ноги висят, голова работает четко. Показания приборов различаются хорошо, как обычно, реакция на все раздражители нормальная».

Физиологические показатели Ю. А. Гагарина во время полета на самолете УТИ-МиГ-15 существенно не отличались от предполетных данных. Заметных изменений в электрокардиограмме не наблюдалось. Его организм был чрезвычайно вынослив, обладал добротным запасом прочности и устойчивостью вестибулярного аппарата. Он выполнил без ошибок всю намеченную медицинскую программу в трех параболических полетах и получил отличную оценку по переносимости кратковременной невесомости.

В последующем, после полета Г. С. Титова, тренировкам и изучению функции вестибулярного аппарата, как на Земле, так и на самолетах стали уделять еще больше внимания. Для этой цели были разработаны и изготовлены специальные стенды, которые, в том числе и вращающееся кресло, устанавливались на самолете.

Для тренировок космонавтов в условиях кратковременной невесомости был оборудован новый самолет-лаборатория Ту-104А. Были убраны кресла из самолета и образован «бассейн невесомости». Внутреннюю часть салона обили поролоном, чтобы предупредить удары и ушибы при выводе самолета из параболы.

В каждом полете самолет выполнял по 6 «горок», перерывы между которыми составляли 15 мин. Состояние невесомости продолжалось 25 – 28 с, а при вводе и выводе самолета из параболы создавались перегрузки 1,5 ± 0,5 ед. Самолет был оборудован световой и звуковой сигнализацией. В переднем салоне разместили два стола, на которых укреплялась медицинская аппаратура для регистрации физиологических функций в условиях полета.

Находясь в горизонтальном полете, космонавты ждали на табло высвечивания сигнала «Внимание – перегрузка!», а затем «Внимание – невесомость!». Кроме того, руководителем медицинских экспериментов подавался сигнал звонком и голосом об окончании невесомости. Программа тренировок состояла из нескольких этапов. На первом из них космонавты знакомились с состоянием невесомости. Сначала все они сидели, зафиксированные ремнями к креслу, а на последних трех «горках» отстегивали привязные ремни и плавали в безопорном пространстве. На втором этапе изучалась координация движений как в фиксированном положении к креслу, так и в «бассейне невесомости». На третьем этапе у всех космонавтов проводилась регистрация физиологических функций. В каждом полете проводилась киносъемка космонавта.

Для отработки режимов невесомости на высоте 8– 9 км летчику Герою Советского Союза А. К. Старикову и его экипажу впервые пришлось в таких условиях выполнить 10 полетов на самолете Ту-104А, прежде чем были получены все необходимые данные для воспроизведения состояния невесомости. Только после этого сначала были выполнены четыре параболических полета с испытателями, а затем и с космонавтами. К этим тренировкам подключился заслуженный летчик-испытатель СССР К. Д. Таюрский, который со своим экипажем сделал много полетов вместе с Ю. А. Гагариным.

А. К. Стариков и К. Д. Таюрский были назначены ведущими летчиками-испытателями по целому ряду научно-исследовательских работ на самолете Ту-104А, включавших исследования, связанные с подготовкой полета человека в космическое пространство. Максимальная скорость полета самолета, близкая к околозвуковой, позволяла получить достаточно продолжительное время невесомости, а его прочность обеспечивала выдерживание многократных знакопеременных перегрузок и безопасное выполнение маневра для получения режима невесомости.

Выполнение маневров на самолете Ту-104А для получения максимально возможного времени невесомости связано с выходом его на большие углы атаки, близкие к критическим. Малейшая неточность или ошибка в технике пилотирования при выполнении этих маневров могли привести к аварийной ситуации. Поэтому от летчиков и всего летного экипажа требовалось безупречное выполнение своих обязанностей. Ведущие летчики-испытатели должны были обладать и достаточной физической силой, так как продольные усилия на штурвале во время выполнения маневра для получения невесомости составляли 60 – 80 кг. С такими усилиями на штурвале необходимо было выдерживать очень точно заданный режим полета.

Проанализировав данные, полученные во время полетов космонавтов и испытателей на самолете Ту-104А, было показано, что невесомость действует на людей по-разному. Условно всех людей можно разбить на три группы, отличающиеся поведением и субъективными ощущениями, находясь в состоянии невесомости. В первую группу входят люди, которые хорошо переносят состояние невесомости и чувствуют себя даже лучше, чем на Земле. У этих лиц сохраняется высокая работоспособность. Инженер Б. В. Блинов, одним из первых испытателей побывавший в условиях кратковременной невесомости, рассказал, что если писатели и поэты написали, что есть на Земле рай, то это рай только в одном месте – в условиях невесомости. Чувство восторга, радости и блаженства испытывают люди этой группы в условиях невесомости. К ним относились, прежде всего, летчики-истребители, летавшие на реактивных самолетах, а также те, которым кратковременное чувство невесомости было уже знакомо.

Люди, относившиеся ко второй группе, испытывают в условиях невесомости различные неудобства. Им кажется, что они находятся в перевернутом положении, проваливаются вниз головой, выполняют переднее и заднее сальто, у них возникает чувство правого или левого крена. У некоторых наступает пространственная дезориентировка. После нескольких полетов эти явления проходят, и представители этой группы чувствуют себя лучше и могут быть космонавтами.

К третьей группе относятся те, у кого в условиях невесомости наблюдается побледнение кожных покровов лица, головокружение, головные боли, слюнотечение, а иногда и рвота, т. е. люди, имеющие вестибуляторно-вегетативную неустойчивость. Им необходимо очень много тренироваться на самолетах с учетом того, чтобы перерыв между полетами был не более 3 – 4 месяцев, так: как в течение этого времени сохраняется адаптация организма к воздействию невесомости.

Проведенные исследования еще раз позволили ответить на весьма важные вопросы в отношении возможности и времени адаптации организма к условиям кратковременной невесомости. Установлено, что это время различно для разных людей и зависит от тренированности, устойчивости вестибулярного аппарата и общего количества налета часов в условиях невесомости.

Полученные данные показали, как важно проводить систематические тренировки космонавтов на самолете-лаборатории, так как они способствуют более быстрой адаптации человеческого организма к воздействию длительной невесомости. Такую же точку зрения в отношении тренировок космонавтов в условиях невесомости на самолете-лаборатории неоднократно высказывал Ю. А. Гагарин.

Надо сказать, что при проведении исследований в условиях кратковременной невесомости в Советском Союзе, помимо космонавтов, на самолете-лаборатории Ту-104А летало свыше 200 людей различной профессии: техники, механики, научные сотрудники. Приходилось, конечно, летать и нам, медикам, чтобы непосредственно контролировать воздействие невесомости на космонавтов. Так, например, с одним только Ю. А. Гагариным я совершил 22 подобных полета. И честно скажу, в первых 7 полетах я чувствовал себя плохо, были явления дискомфорта: бледность кожного покрова лица, холодный пот, слюнотечение, тошнота и рвота.

Вспоминается такой случай. Мы сделали два полета на самолете Ту-104А и пошли в столовую обедать. На первое нам подали украинский борщ, и мы с аппетитом стали его есть. Но после двух полетов у меня нарушилась координация движений, рука с ложкой дрожала, и я никак не мог попасть ею в рот. Ю. А. Гагарин посмотрел на меня, улыбнулся и пошутил: «А доктор-то вчера, видимо, согрешил. С завтрашнего дня я сам лично буду проводить медицинский осмотр и давать заключения о годности Вас к полету». Все засмеялись, я тоже. И действительно, возвращаясь домой, я шел пошатываясь, словно пьяный.

Однако от полета к полету общее мое состояние улучшалось, и в последующем я полностью адаптировался к условиям невесомости.

Во время первых полетов у космонавтов изучалась координация движений с помощью аппаратуры «Жасмин», исследовалась биомеханика движений в условиях безопорного пространства, определялась мышечная сила кистей рук в обычном состоянии и при нахождении в скафандре. В последующих полетах регистрировалась электрокардиограмма в трех стандартных отведениях. Прибором «Резеда-5» изучались показатели внешнего дыхания, газообмен и энерготраты. Аппаратурой «Левкой-3» определялось кровенаполнение сосудов головного мозга и органов грудной клетки.

Вспоминаю, как Ю. А. Гагарин с большим желанием принимал участие в тренировках и экспериментах. Каждый полет на самолете Ту-104А приносил ему радость и удовлетворение. Он полюбил эти полеты, а состояние невесомости его восхищало. Работал Ю. А. Гагарин с большой энергией и с еще большей отдачей. Он был великим оптимистом, работоспособным и трудолюбивым человеком. Мне приходилось наблюдать, как в перерыве между параболическими «горками», а они составляли от 12 до 15 мин, Ю. А. Гагарин все время занимался каким-то делом, например, отвечал на письма молодежи, которые он приносил с собой в большом количестве. Особенно много тренировался Ю. А. Гагарин и В. М. Комаров весной 1967 г., оба готовились к полету на корабле «Союз». И в периоды между «горками» они разбирали вопросы, которые надо было решать во время тренировок. Оба хорошо знали, что «Союз» – новый корабль и его надо будет испытывать.

В августе 1962 г. Ю. А. Гагарина назначили командиром отряда космонавтов, а еще через некоторое время он стал заместителем начальника Центра подготовки космонавтов по летно-космической подготовке. Большой оптимист и неистощимый на шутки, он стал гораздо строже к себе, так же относился и к проказам своих товарищей. Однажды во время состояния невесомости на самолете-лаборатории один из космонавтов вплыл... в кабину экипажа. Может, в былые времена Ю. А. Гагарин и поддержал бы озорную шутку товарища, но на сей раз он сделал ему строгое внушение, понимая, как опасна была эта шутка для работы экипажа.

Большой объем «плавательного бассейна» самолета Ту-104А позволил исследовать двигательную активность людей, находящихся в безопорном пространстве, так как в будущих полетах продолжительностью до полугода и больше космонавты должны свободно перемещаться во всех направлениях как внутри, так и вне космических кораблей. Ю. А. Гагарин и сам участвовал в шести таких полетах. В первой «горке» он должен был всплыть и управлять своим телом в безопорном пространстве, в последующих четырех «горках» – вращать телом вправо, влево, сделать переднее и заднее сальто. Эти эксперименты выполнялись как с открытыми глазами, так и с закрытыми (для изучения степени участия зрительного анализатора в этих условиях).

Материалы полученных кинокадров показали, что в первом полете у Ю. А. Гагарина отмечалась некоторая напряженность и неуверенность при выполнении заданных движений. В последующих полетах он приспособился к состоянию безопорного пространства, стал более точно выполнять заданные движения, приобрел способность сохранять устойчивое положение тела и спокойно перемещаться в безопорном пространстве. Движения стали более плавными и координированными, что указывало на приспособляемость организма и быструю выработку двигательных навыков в условиях невесомости.

Установлено, что фиксация положения тела и точность выполнения заданных движений в безопорном пространстве лучше удавались тем космонавтам, которые до этого имели необходимые навыки по управлению телом (летчики, парашютисты, гимнасты). Это обстоятельство лишний раз указывает на необходимость включения в физическую подготовку космонавтов таких видов спорта, как акробатика, прыжки в воду, прыжки с парашютом. Выявлено, что органы зрения в безопорном пространстве играют большую роль для определения своего тела в пространстве и выполнения координированных движений.

Пожалуй, один из самых любимых экспериментов, которые выполнял Ю. А. Гагарин во время параболических полетов, – это фотографирование предметов во время парения в безопорном пространстве. С расстояния 4 м в течение 20 с при нахождении в безопорном пространстве Ю. А. Гагарин фотоаппаратом «Зенит-3М» должен был несколько раз сфотографировать предмет, рядом с которым находился цилиндр с внутренней подсветкой. Эти эксперименты он выполнял с большим удовольствием. При нахождении в безопорном пространстве координация движений у него не нарушалась, движения с каждым полетом становились все более плавными и четкими.

Правда, по фотографиям можно было судить, что в первых полетах Юрию Алексеевичу не всегда удавался эксперимент. Он не попадал в цель, не было качественного изображения. Затем, с приобретением опыта, фотокадры получались уверенно. Пребывание в безопорном пространстве приносило Ю. А. Гагарину большую радость и наслаждение.

Летчик-испытатель К. Д. Таюрскнй так отмечает в дневнике свои впечатления о Ю. А. Гагарине в этот период: «Во многих полетах принимал участие Юрий Алексеевич Гагарин в качестве инструктора-космонавта, а потом и сам тренировался к полету на корабле «Союз». Будучи заместителем начальника Центра подготовки космонавтов, он присутствовал на предполетной подготовке, проводил послеполетные разборы. Всегда спокойный, доброжелательный он действовал успокаивающе как на космонавтов, так и на всю бригаду, ведущую подготовку к очередному полету.

...Мы всегда были рады появлению в кабине экипажа Юрия Алексеевича с сообщением, что все идет по плану, все нормально. Внимательно осмотрев пространство впереди по курсу полета, бросив взгляд на приборы и удовлетворенно улыбнувшись, Юра уходил в. «бассейн невесомости», чтобы принять непосредственное участие в тренировке очередной группы космонавтов. Иногда он просил разрешения посидеть в кресле правого летчика, но не злоупотреблял этим, а чаще всего оставался в кабине понаблюдать за работой экипажа.

Надо было видеть, с каким удовольствием он брался за штурвал, оказавшись в кресле пилота. Гагарин весь сиял, управляя огромным лайнером с непривычно тяжелым для него, летчика-истребителя, управлением».

Много полетов сделал Ю. А. Гагарин в условиях невесомости во время тренировок космонавтов в бытовом отсеке (БО). Бытовой отсек был расположен в первом салоне самолета Ту-104А. В нем космонавты вместе с методистами обучались надевать скафандры и ранцы. Сначала научились извлекать их из укладок, затем надевали и тренировались в такой последовательности, в какой предусмотрено штатной программой космического корабля. В бытовом отсеке учились перестыковывать разъемы, проводили в скафандре монтаж и демонтаж штанги для киноаппарата, отрабатывали действия космонавтов в аварийной ситуации при ухудшении самочувствия одного из них, а также тренировались переходить по поручням из «пассивного» в «активный» корабль.

В процессе выполнения работ осуществлялась регистрация частоты пульса, дыхания, жизненной емкости легких и легочной вентиляции. Между «горками» производилось измерение температуры кожных покровов лба и выяснялась субъективная оценка ощущения космонавта в скафандре. Кстати, Ю. А. Гагарин, наблюдая за выполнением космонавтами и исследователями эксперимента с ворсовыми застежками, предсказал большое практическое применение их в космонавтике.

По своей должности Ю. А. Гагарин интересовался буквально всеми аспектами подготовки космонавтов. Мне вспоминается такой случай. Для изучения тонких координированных движений человека в условиях кратковременной невесомости надо было сделать стенд с использованием штатной ручки управления космического корабля. Основу стенда составляла штатная ручка управления космическим кораблем с вмонтированной оптической осветительной системой. Перемещение ручки управления отражалось смещением перекрестия на экране. Регистрации смещения производилась с помощью специального киноаппарата.

Методика исследования заключается в обводе геометрической фигуры на экране ручкой управления (перекрытие светлых полос) в определенный промежуток времени (за 10, 15 и 20 с), который визуально контролируется по часам. В качестве геометрических фигур были выбраны равнобедренный треугольник и окружность.

Задача создать такой стенд была поставлена перед инженером и кинооператором Г. В. Анисимовым, имеющим большой опыт изобретателя. Примерно через 6 – 7 мес. Георгий Валерианович разработал, изготовил и установил на самолете специальный стенд «Координация». На одной из тренировок Ю. А. Гагарин увидел на самолете этот стенд и просил рассказать, что это за «чудище».

Ю. А. Гагарин внимательно выслушал методику проведения эксперимента, а затем попросил разрешения самостоятельно поработать на этом стенде. Он сел на стул, взял ручку управления космическим кораблем и стал световым лучом обводить сначала треугольник, а затем окружность.

Обводил геометрические фигуры сначала медленно и неравномерно, а затем быстро и точно. Тонкие координированные движения в условиях кратковременной невесомости у него не нарушались, ошибок не было. Однако время, затраченное на обведение заданных фигур в условиях невесомости, было несколько большим, чем в горизонтальном полете. После окончания эксперимента он сказал, что особых трудностей при обводе геометрических фигур не испытывал, но обводить лучом треугольник было значительно легче, чем окружность. Ю. А. Гагарин был доволен выполненным экспериментом, когда выходил из самолета, настроение у него было хорошее. Он смеялся и шутил.

Большое внимание во время параболических полетов уделял Ю. А. Гагарин тренировкам «выхода» П. И. Беляева и А. А. Леонова из макета корабля «Восход-2» в условиях кратковременной невесомости. Этими тренировками он очень интересовался и держал их на контроле, так как от этих полетов во многом зависел выход человека в открытое космическое пространство.

В деревянном макете космического корабля, установленного па самолете, во время невесомости отрабатывались приемы действий космонавтов, уточнялись места размещения различного оборудования. Космонавты надевали в макете корабля скафандры, создавали в нем избыточное давление и постепенно отрабатывали выход из корабля и возвращение обратно в него.

При подготовке к полету двух кораблей «Союз» на самолете Ту-104А были установлены деревянные макеты двух кораблей, состыкованных друг с другом. На этих макетах космонавты Алексей Елисеев и Евгений Хрунов с помощью поручней и фиксирующего карабина на руках отрабатывали в условиях невесомости штатный переход из «пассивного» в «активный» корабль. Мне приходилось много раз участвовать в этих полетах с целью изучения физиологических показателей и энергозатрат у космонавтов во время выполнения в скафандре различных рабочих операций. На тело космонавта надевали датчики и электроды, а на лицо укрепляли маленькую маску с вертушкой для определения легочной вентиляции. Надевали скафандр и создавали давление 0,4 атм. Проводились также хронометрирование последовательности выполнения элементов упражнений и киносъемка космонавтов.

Ю. А. Гагарин в качестве инструктора-космонавта также сделал большое количество полетов с А. С. Елисеевым и Е. В. Хруновым. Он помогал надевать и снимать скафандр, внимательно наблюдал за каждым космонавтом во время их тренировок. Между «горками» подсказывал, как лучше выполнить тот или иной элемент полетного задания.

В этой брошюре рассказывалось о становлении молодой науки – космической медицины и биологии. Прошло уже несколько десятилетий с тех пор, как эта наука делала еще только свои первые шаги. За это время она достигла значительного развития, обогатилась многочисленными данными, полученными при полетах космонавтов, в том числе на орбитальных научных комплексах, при экспериментальных полетах различных животных на борту биоспутников. Естественно, огромный объем работ был выполнен и в наземных лабораториях и научных институтах.

После благополучного начала освоения человеком невесомости специалистам в области космической медицины и биологии пришлось решать важную проблему реадаптации, с которой столкнулись при осуществлении продолжительных полетов в космос. И здесь космическая медицина и биология вновь одержали внушительную победу, выработав комплекс соответствующих профилактических средств и обеспечив длительное пребывание человека в космосе без каких-либо серьезных последствий для человеческого организма при возвращении на Землю. И поэтому поражающие воображение рекордные по продолжительности полеты советских космонавтов – это и огромное достижение советской космической медицины и биологии.

Как и любая наука, космическая медицина и биология не стоят на месте. И ей сегодня приходится решать различные проблемы, связанные с завтрашним днем космонавтики. Важное значение в этом направлении приобретают эксперименты с запусками животных на борту специализированных биоспутников. В частности, очередным достижением в данной области стал полет биоспутника «Космос-1667» в 1985 г. с обезьянками Верным и Гордым и другими биологическими объектами. В подготовке этого эксперимента и обработке его результатов приняли участие ученые НРБ, ВНР, ПНР, СРР, ЧССР, США и Франции.

Первые шаги – они самые сложные, самые ответственные, но и самые интересные и запоминающиеся. И все успехи, достигнутые в последующие годы, лишь еще раз подчеркивают важность работ, проводимых в те незабываемые дни на заре космической эры.

* Продолжение (начало см. в предыдущем номере).

2. В 1975 – 1976 гг. на геостационарную орбиту к точкам «стояния» 135 и 119° з. д. были запущены (12.XII.1975 и 26.III.1976) и начали эксплуатироваться ИСЗ «Сатком», созданные корпорацией РКА для собственной национальной гражданской ССС. Стабилизируемые по трем осям, снабженные 24 ретрансляторами (диапазон 6/4 ГГц), а также по другим своим характеристикам ИСЗ «Сатком» выгодно отличались от ИСЗ модели HS 333 фирмы «Хьюз», и поэтому канадская корпорация «Телесат» предполагала вначале использовать эти ИСЗ в качестве базовых для нового поколения своей ССС.

В 1981 – 1983 гг. были успешно запущены и введены в эксплуатацию еще 5 ИСЗ «Сатком»: «Сатком-3Р» (запущен 20.XI.1981; точка «стояния» 131° з. д.), «Сатком-4» (16.I.1982; 83° з. д.), «Сатком-5» (28.Х.1982; 143° з. д.), «Сатком-1Р» (11.IV.1983; 139° з. д.) и «Сатком-2Р» (8.IX.1983; 66° з. д.). Причем в интересах корпорации «Аляском» был выведен ИСЗ («Сатком-5»), охватывающий территорию Аляски своим широким лучом, а не узким (имеющим меньшую пропускную способность), как у всех остальных американских ССС. Запуски всех ИСЗ проводились при помощи РН «Дельта».

Все ИСЗ «Сатком» первого поколения ССС корпорации РКА имеют стабилизацию по трем осям и оснащены многолучевой антенной системой с 24 ретрансляторами диапазона 6/4 ГГц с полосой пропускания по 36 МГц при эффективной излучаемой мощности 32 – 34 дБ • Вт. Однако ИСЗ «Сатком-2Р», «Сатком-3Р», «Сатком-4» и «Сатком-5» представляют собой усовершенствованный вариант (4 дополнительных резервных ретранслятора, твердотельные усилители вместо ЛБВ в передатчиках, расчетный срок службы до 10 лет, более высокая мощность СБ, небольшие приемные НС, устанавливаемые на крышах зданий). Более подробно о первом поколении ССС корпорации РКА см.: Галкин В. И. Национальные CCC зарубежных стран. – В кн.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1982.

В конце 1985 г. с помощью МТКК и буксира ПАМ-Д должен быть выведен на геостационарную орбиту первый ИСЗ нового поколения ССС корпорации РКА («Сатком-К»). Создавая эти ИСЗ (опять же собственными силами), корпорация РКА вновь вернулась к усилителям на ЛБВ, но мощностью 50 Вт, что позволило повысить эффективную излучаемую мощность передатчиков. Кроме того, было решено перейти на диапазон 14/12 ГГц, который более выгоден при передаче деловой информации. Каждый ИСЗ оснащен 16 работающими ретрансляторами с полосой пропускания по 54 МГц. Расчетный срок службы 10 лет. По своей структуре новая ССС аналогична прежней: предполагается изготовить 8 ИСЗ (отметим, что запуск ИСЗ «Сатком-3» 7.XII.1979 был неудачным) из которых 4 обладают более лучшими характеристиками. В каждой четверке ИСЗ два являются основными, один – резервным, один – запасным (он остается на Земле и запускается в случае надобности).

В 1985 – 1987 гг. 3 ИСЗ из первой четверки должны быть выведены на геостационарную орбиту в точки «стояния» 77, 87 и 126° в. д., а в 1988 – 1991 гг. к точкам «стояния» 61, 63 и 65° з. д. будут запущены 3 ИСЗ из второй четверки. На первых размещены 4 дополнительных резервных ретранслятора и СБ мощностью 1,395 кВт, масса ИСЗ на геостационарной орбите 680 кг. Вторая четверка ИСЗ оснащена 6 дополнительными резервными ретрансляторами и СБ мощностью 2,44 кВт, масса на геостационарной орбите 1015 кг (небольшая масса ИСЗ объясняется применением в их конструкции легких материалов). Один из ИСЗ первой четверки (может, запасной вариант) предполагается запустить в интересах корпорации «Аляском».

В перспективе корпорация РКА намерена разработать ССС для связи с подвижными объектами и для НТВ. В первом случае предполагается переоборудовать разработанные корпорацией ИСЗ для военной ССС, работающие в диапазоне 44/20 ГГц и обеспечивающие передачу со скоростью 2,4 кбит/с на приемные устройства размером 60 см. ИСЗ для. ССС НТВ будут оснащены 6 рабочими и 6 резервными ретрансляторами для передачи ТВ-программ со стереофоническим звуковым сопровождением.

3. В 1976 г. были запущены (14.V и 22.II) к точкам «стояния» 87 и 95° в. д. и начали эксплуатироваться ИСЗ «Комстар», принадлежащие фирме «Комсат». Для организации этой национальной гражданской ССС фирма «Комсат» просто приобрела у фирмы «Хьюз» ИСЗ «Интелсат-4А» (переименовав их в ИСЗ «Комстар»), которые в это время стали запускаться для глобальной ССС ИТСО. Воспользовавшись своим главенствующим положением в ИТСО, «Комсат» как бы расширила эту ССС и, следуя своей обычной политике, стала сдавать эти дополнительные ИСЗ в аренду, но не странам, а американским фирмам и корпорациям (АТТ, «Джисат», или «Джм-Ти-И Сателлит», и ИТТ) для организации собственных ССС (с использованием НС управления). Впоследствии было запущено еще 2 ИСЗ (29.VI.1978 и 21.II.1981), которые выведены на геостационарную орбиту в точки «стояния» 87 и 127° з. д., тогда как оба первых ИСЗ «Комстар» были сведены к точке «стояния» 95° з. д. для обеспечения резервирования каналов друг друга. Запуски всех 4 ИСЗ «Комстар» осуществлялись с помощью РН «Атлас–Центавр».

Стабилизируемые вращением, оснащенные 24 ретрансляторами диапазона 6/4 ГГц, ИСЗ «Интелсат-4А» («Комстар») во второй половине 70-х годов являлись одними из лучших ИСЗ связи (правда, для работы с ними требовались относительно большие НС в отличие от ССС корпорации РКА), и на их базе была создана фирмой «Хьюз» модель HS 376, которая была положена в основу многих ССС следующих поколений разных стран. (Более подробно о ИСЗ «Интелсат-4А» см.: Агаджанов П. А., Большой А. А., Галкин В. И. Спутники связи. М, Знание, 1981.) Однако дальнейшее развитие сама ССС на базе ИСЗ «Комстар» не получила, поскольку арендовавшие ее фирмы и корпорации посчитали более выгодным создать ССС с использованием собственных ИСЗ, а, кроме того, утрата главенствующего положения фирмы «Комсат» (и США) в ИТСО к концу 70-х годов уже не позволяла этой фирме беспрепятственно воспользоваться ИСЗ «Интелсат-5», созданного к тому же международным консорциумом фирм, настороженно относящихся к положению «Комсат». В свою очередь, последняя посчитала невыгодным заказывать разработку более совершенных ИСЗ просто для нового поколения своей ССС на базе ИСЗ «Комстар», а решила принять участие в таких, казалось бы, многообещающих начинаниях, как организация первой в мире ССС для обмена деловой информацией и первой в США ССС НТВ (см. дальше).

4. В 1980 г. с помощью РН «Дельта» запущен (15.XI) 1-й ИСЗ для национальной гражданской ССС корпорации СБС. Особенностью данной ССС является то, что она предназначена исключительно для передачи деловой информации, для чего впервые среди американских гражданских ССС использовался диапазон 14/12 ГГц. В какой-то степени развертываемая ССС дублировала возможности деловой связи (цифровая тлф и факсимильная связь, электронная почта, видеоконференции и т. д.) глобальной ССС. ИТСО, а также претендовала на международный характер (при сдаче в аренду ретрансляторов ИСЗ «СБС» фирмам ФРГ и Японии). Поскольку политика правительства США в области гражданских ССС определялась влиянием фирмы «Комсат», то корпорация СБС первоначально добилась отмены Федеральной комиссией по связи США запрета на организацию международных (в том числе глобальных) ССС деловой связи американскими фирмами и корпорациями. Добиться этого решения корпорации СБС было просто, поскольку в 1975 г. она образовалась самой фирмой «Комсат», которая объединилась для этой цели с известной корпорацией в области вычислительной техники ИБМ и страховой компанией «Этна Лайф».

Разработкой ИСЗ для данной ССС занималась фирма «Хьюз», которая переоборудовала для этой цели ИСЗ модели HS 376. Для осуществления полностью цифровой связи потребовалось ввести в состав бортовой аппаратуры устройство для преобразования аналоговой информации в цифровую, а также обеспечить избыточное кодирование, необходимую компрессию голосовых сигналов, формирование сигналов вызовов, мультиплексирование, подавление эхо, контроль приоритетов вызова и т. д. Как и все ИСЗ модели HS 376, ИСЗ «СБС» стабилизируются вращением, имея форму цилиндра диаметром 2,16 м и высотой (при раскрытии СБ телескопического типа) 6,60 м. Бортовая антенна диаметром около 2 м обладает двумя отражающими поверхностями для системы облучателей, усилители работают на ЛБВ мощностью 20 Вт, эффективная излучаемая мощность до 43,7 дБ • Вт.

В состав ССС входят 3 ИСЗ (один резервный), всего же заказано фирме «Хьюз» 6 ИСЗ, три из которых обладают несколько лучшими характеристиками. ИСЗ «СБС-2» был запущен с помощью РН «Дельта» (25.IX.1981), ИСЗ «СБС-3» и «СБС-4» – с помощью МТКК (11.XI.1982 и 30.VIII.1984); во всех случаях использовался ПАМ-Д. В настоящее время точки «стояния» этих ИСЗ на геостационарной орбите соответственно 100, 97, 94 и 92° з. д. Все 4 ИСЗ оснащены 10 одновременно работающими ретрансляторами с полосой пропускания по 43 МГц. Пропускная способность каждого ИСЗ 480 Мбит/с и эквивалентна 12 000 – 14 000 спл тлф каналам или 2 каналам ТВ. Расчетный срок службы 7 лет (у ИСЗ «СБС-4» 9 лет). ИСЗ «СБС» работают в режиме многостанционного доступа при временном разделении каналов и их представлении по требованию потребителя.

В 1986 г. должен быть запущен ИСЗ «СБС-5», имеющий в 2 раза более высокую пропускную способность, чем у первых ИСЗ «СБС», и более продолжительный расчетный срок службы (10 лет). ИСЗ «СБС-5» оснащен 24 ретрансляторами (10 резервных), причем из 14 одновременно работающих ретрансляторов 10 имеют полосу пропускания по 43 МГц, а 4 – 110 МГц. Для ИСЗ «СБС-5», а также «СБС-6» зарезервированы точки «стояния» на геостационарной орбите 125 и 128° з. д. (и 106° з. д., в качестве запасной). Кроме того, в целях повышения пропускной способности своей ССС корпорация СБС по соглашению с корпорацией «Телесат» предполагает использовать ретрансляторы канадских ИСЗ «Аник-Си»

Правда, следует сказать, что в последние годы корпорация СБС претерпела серьезные структурные изменения, вызванные следующими обстоятельствами. Как и системы НТВ, ССС деловой связи по своему назначению рассчитаны на использование небольших НС, устанавливаемых непосредственно на крышах учреждений. Однако разработанные НС для их использования потребителями в ССС корпорации СБС являются громоздкими (с антеннами диаметра 5 – 7 м) и оснащены дорогим оборудованием, доступным лишь небольшому кругу потребителей (наиболее крупным промышленным фирмам и правительственным учреждениям). Более того, многие ССС как в США, так и за их пределами (например, ССС «Евтелсат») используют сейчас ряд ретрансляторов своих ИСЗ для организации систем деловой связи, что вполне позволяет им конкурировать с ССС корпорации СБС и снижать доходы последней. Все это вызвало то, что ССС, развернутая только в целях организации деловой связи, оказалась нерентабельной.

В 1984 г., разочаровавшись в своем начинании, фирма «Комсат» вышла из корпорации СБС, и рассматриваемая ССС фактически стала принадлежать фирме ИБМ, занявшей главенствующее положение в корпорации. После чего было принято решение использовать для запуска ИСЗ «СБС-5» (в 1986 г.) и «СБС-6» (в 1987 г.) западноевропейскую РН «Ариан». Еще более кардинальное решение было принято относительно последнего ИСЗ, который предполагается теперь создать на базе модели HS 393, разработанной фирмой «Хьюз», воспользовавшейся для этого техническими решениями, полученными при разработке ИСЗ «Интелсат-6» (практически модель HS 393 представляет собой уменьшенный вариант ИСЗ «Интелсат-6»), Возможно, будут запущены еще один-два ИСЗ «СБС» на базе этой модели.

5. В 1983 г. должны были быть запущены и начать эксплуатироваться 2 ИСЗ государственной ССС ТДРСС, предназначенной для слежения и ретрансляции данных от ИСЗ (в том числе и КК) на низких орбитах. Разработка этих ИСЗ осуществлялась фирмой ТРВ для корпорации «Спейском», с которой НАСА заключила контракт стоимостью 2,5 млрд. долл. на создание подобных ИСЗ, их обслуживание в рамках ССС ТДРСС в течение 10 лет (включая плату за аренду). Однако, после того как к данному проекту проявило интерес министерство обороны США, контракт был расторгнут, а корпорации «Спейском» было выплачено лишь 216 млн. долл. за 3 ИСЗ, полученных НАСА от корпорации. Таким образом, было принято решение об организации чисто государственной национальной ССС для нужд НАСА, Национального управления по исследованиям атмосферы и Мирового океана (НОАА) и министерства обороны США (ССС ТДРСС является военной лишь частично, поэтому мы и рассматриваем ее среди гражданских ССС).

В отличие от коммерческого варианта (усовершенствованного ИСЗ «Уэстар»; см. ранее) ИСЗ «ТДРС» для ССС ТДРСС работает в диапазонах 2,3/2,1; 6/4; 14/12 и 15/13 ГГц и снабжен фазированной антенной решеткой из 30 спиральных элементов, обеспечивающих связь одновременно с 20 ИСЗ-абонентами в диапазоне 2 ГГц. При этом формируются лучи шириной 8° с эффективной излучаемой мощностью 5,6 дБ • Вт, наводимые на ИСЗ-абоненты с помощью команд с НС. Передача сигналов с ИСЗ-абонентов через ИСЗ «ТДРС» к НС осуществляется в диапазоне 15/13 ГГц. Специальная антенна диаметром 1,1 м служит для связи с военными ИСЗ. Масса ИСЗ «ТДРС» на геостационарной орбите 1500 кг. В состав ССС ТДРСС входят 3 ИСЗ (один резервный), размещаемые в точках «стояния» 41, 171 и 79° з. д. (в порядке запуска). Помимо этого, в состав ССС входит одна лишь НС, оснащенная 7 антеннами диаметром от 3 до 18 м.

Запуск ИСЗ «ТДРС-1» (4.IV.1983) с помощью МТКК и космического буксира ИУС оказался неудачным – ИСЗ вышел на нерасчетную орбиту. Однако посредством нескольких включений бортового двигателя маневрирования ИСЗ через 4 мес. был выведен к своей рабочей точке «стояния» на геостационарной орбите. Неудачный запуск вызвал доработку буксира ИУС, а это привело к переносу запуска ИСЗ «ТДРС-2» на 1985 г., к задержке запуска МТКК с западноевропейским орбитальным блоком «Спейслэб» и к существенному сокращению программы экспериментов на борту этого блока. Во время проверки аппаратуры ИСЗ «ТДРС-2» перед запуском в начале 1985 г. в ней обнаружились неисправности и запуск ИСЗ был отложен вначале до следующего полета МТКК, а потом и вовсе изъят из программы запусков МТКК на неопределенный срок, поскольку потребовался серьезный анализ причин неисправностей как в ИСЗ «ТДРС-2», так и при работе ИСЗ «ТДРС-1» на орбите.

Таким образом, ССС ТДРСС, состоящая в полном комплекте из 2 ИСЗ (если не считать резервного), так и не была введена в эксплуатацию. Тем не менее НАСА приступило уже к рассмотрению вариантов нового поколения данной ССС – ТДАСС, в состав которой войдут ИСЗ с лазерным каналом связи.

6. В 1983 г. с помощью РН «Дельта» были запущены (29.VI и 22.IX) и начали эксплуатироваться 2 ИСЗ «Гэлакси» для гражданской национальной ССС фирмы «Хьюз», крупнейшей за рубежом фирмы по изготовлению ИСЗ связи. Фирма «Хьюз» первой за рубежом наладила серийное производство ИСЗ связи (на базе-модели HS 376), использующихся во многих гражданских ССС как в США, так и в других странах. Кроме того, в рамках различных международных консорциумов эта фирма получила престижные заказы на разработку и создание ИСЗ для новых поколений глобальных ССС ИТСО и ИМСО. И хотя запуск первого ИСЗ «Гэлакси» совершился чуть позже запуска первого ИСЗ «ТДРС», его эксплуатация началась раньше, как и эксплуатация всей ССС фирмы «Хьюз» (последнее относится и к последующим 3 ССС США, уже вступившим в строй, в отличие от ССС ТДРСС). Таким образом, с полным правом можно сказать, что ССС фирмы «Хьюз» стала 5-й гражданской ССС в США и даже 4-й, если учесть специфический характер ССС корпорации СБС.

В 1984 г., после запуска 3-го ИСЗ «Гэлакси» (21.IX), фирма «Хьюз» завершила формирование своей ССС на базе 3 ИСЗ, располагающихся на геостационарной орбите в точках «стояния» 135, 74 и 93,5° з. д. (в порядке запуска) и обслуживающих всю территорию США, включая Аляску и Гавайские острова. Стабилизируемые вращением, цилиндрической формы {2,16 × 6,7 м), с 24 ретрансляторами диапазона 6/4 ГГц, ИСЗ «Гэлакси» представляют собой модель HS 376 в варианте ИСЗ «Аник-Ди», но с более совершенной системой резервирования каналов, позже примененной в ИСЗ «СБС-4». В намерение фирмы «Хьюз» не входила эксплуатация собственной ССС, но, в отличие от фирмы «Комсат», она решила не сдавать в аренду ретрансляторы ИСЗ, а непосредственно продавать их потребителям. Иначе говоря, создав собственную ССС, фирма «Хьюз» лишь расширила рынок сбыта своих ИСЗ, добавив к ним и уже запущенные на орбиту.

ССС на базе ИСЗ «Гэлакси» стала одной из последних в США, работающих только в диапазоне 6/4 ГГц, который по своим эксплуатационным характеристикам уступает диапазону 14/12 ГГц. Видимо, чтобы вновь не оказаться последней, фирма «Хьюз» отказалась от своего первоначального плана использовать модель HS 393 («Интелсат-6») с рабочим диапазоном 14/12 ГГц для нового поколения ИСЗ «Гэлакси», а решила в этих целях разработать новую модель ИСЗ с рабочим диапазоном 30/20 ГГц (это решение некоторым образом осложнило НАСА разработку ИСЗ «АКТС»; см. дальше). Помимо этого, фирма «Хьюз» планирует развернуть собственную ССС НТВ (из двух ИСЗ), причем опять же предполагается создать ИСЗ принципиально новой конструкции, а не использовать уже разработанную фирмой «Хьюз» модель HS 394 для ИСЗ в целях НТВ и предлагаемую ею на продажу как в США, так и на мировом рынке.

7. В 1983 г. с помощью РН «Дельта» с буксиром ПАМ-Д в качестве последней ступени был запущен (28.VII) 1-й ИСЗ «Тельстар-3» для ССС крупнейшей американской радиокорпорации АТТ, решившей заменить арендованную у фирмы «Комсат» ССС на базе ИСЗ «Комстар» собственной ССС (в тех же точках «стояния» на геостационарной орбите). Название ИСЗ данной ССС было сделано в память об ИСЗ «Тельстар-1» и «Тельстар-2», созданных по инициативе АТТ и запущенных более 20 лет назад (10.XII.1962 и 7.V.1963) на высокоэллиптические орбиты для осуществления первой в мире спутниковой трансатлантической связи между США и странами Западной Европы.

ИСЗ «Тельстар-3», предназначенные для замены ИСЗ «Комстар», изготовлены фирмой «Хьюз» на базе модели HS 376 в варианте ИСЗ «Аник-Ди» (эта ССС стала последней в США из работающих только в диапазоне 6/4 ГГц). Однако фирма «Белл», создавшая в свое время ИСЗ «Тельстар-1» и «Тельстар-2», внесла ряд усовершенств, увеличив расчетный срок службы до 10 лет (в основном за счет применения твердотельных усилителей в 18 из 30 ретрансляторов; одновременно могут работать 24) и в 4 раза пропускную способность ИСЗ по сравнению с ИСЗ «Комстар», близких к модели HS 376 (4-й ИСЗ «Комстар» содержал некоторые усовершенствования, внесенные фирмой «Белл», и был как бы переходным этапом к ИСЗ «Тельстар-3»).

В 1985 г., после запуска (16.VI) 2-го летного образца (F 2) ИСЗ «Тельстар-3» с помощью МТКК и космического буксира ПАМ-Д, закончилось формирование ССС, состоящей из 3 ИСЗ. Запуск 3-го летного образца (F 3) с помощью МТКК и буксира ПАМ-Д состоялся, раньше (30.VIII.1984), и в настоящее время все 3 ИСЗ «Тельстар-3» заняли точки «стояния» ИСЗ «Комстар»: 87, 95 и 128° з. д. Пока никаких проектов нового поколения ССС на базе ИСЗ «Тельстар-3» не рассматривалось, хотя планируется запуск 4-го ИСЗ «Тельстар-3», предназначенного, как и 4-й ИСЗ «Комстар», в качестве переходного к новому поколению ИСЗ.

8. В 1984 г. на геостационарную орбиту в точки «стояния» 119 и 70° з. д. запущены (23.V и 9.XI) 2 ИСЗ «Спейснет» национальной гражданской ССС, принадлежащей фирме «Саузерн Пасифик», которая первой в США стала использовать для запуска ИСЗ западноевропейскую РН «Ариан» (и вообще впервые американские ИСЗ были запущены с помощью неамериканских РН). В отличие от многих национальных гражданских ССС США и других зарубежных стран, разработку для данной ССС осуществляла корпорация РКА (на базе своих ИСЗ «Сатком»). Наконец, впервые в национальной гражданской ССС частично применялся диапазон 14/12 ГГц (если не считать специализированных ССС ТДРСС и СБС).

ИСЗ «Спейснет», как и ИСЗ «Сатком», обладают трехосной стабилизацией и оснащены СБ размахом около 14 м, которые обеспечивают мощность 1,3 кВт в конце расчетного срока службы ИСЗ (около 10 лет). Бортовая антенная система формирует несколько лучей в диапазонах 14/12 и 6/4 ГГц при кратном использовании последнего. Основу этой системы составляют 24 ретранслятора (6 из них резервные в первых 2 ИСЗ «Спейснет»), из которых 12 с полосой пропускания по 36 МГц, с твердотельными усилителями мощностью 8,5 Вт и с эффективной излучаемой мощностью 34 дБ • Вт работают в диапазоне 6/4 ГГц при охвате всех 50 штатов США и акватории Карибского моря, а еще по 6 ретрансляторов с полосой пропускания по 72 МГц, с усилителями на ЛБВ мощностью 16 Вт и с эффективной излучаемой мощностью 36 и 39 дБ • Вт предназначены для работы в диапазонах 6/4 и 14/12 ГГц при охвате лишь основных штатов США.

В 1985 г. запуск 3-го ИСЗ «Спейснет» на геостационарную орбиту к точке «стояния» 66° з. д. с помощью РН «Ариан» закончился неудачей (19.IX). Поэтому чтобы завершить формирование ССС из 3 ИСЗ (при одном резервном), видимо, будет запущен и 4-й из заказанных корпорации РКА, который в качестве запасного остался на Земле. Масса ИСЗ на геостационарной орбите 705 кг («Спейснет-1 и -2») и 750 кг («Спейснет-3 и -4»). У последних 2 ИСЗ могут одновременно работать 24 ретранслятора. В диапазоне 14/12 ГГц можно проводить передачу как ТВ-программ (по 2 в каждом ретрансляторе), так и деловой информации. Последнее весьма ущемило интересы корпорации СБС, поскольку НС, предназначенные для работы с ИСЗ корпорации РКА, как правило существенно меньше, чем для работы с ИСЗ фирмы «Хьюз». Данное обстоятельство, в частности, вызвало то, что аренду каналов ССС фирмы «Саузерн Пасифик» намерены проводить ряд... церквей США, оборудованные соответствующими ТВ-приемниками.

9. В 1985 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 103° з. д. запущен (8.V) 1-й ИСЗ «Джистар» для национальной гражданской ССС фирмы «Джисат», организованной для этой цели корпорацией ГТЕ («Джи-Ти-И»), которая является основным конкурентом корпорации АТТ в США и на мировом рынке в области организации радиотелефонной и радиотелевизионной связи, разработки и производства наземных комплексов для ССС, а также осуществляет разработку и изготовление электронного оборудования для многих американских ИСЗ. На первой стадии организации своей ССС корпорация ГТЕ посредством дочерней фирмы «Джисат» арендовала совместно с корпорацией АТТ ССС на базе ИСЗ «Комстар», а затем решила, как и АТТ, разработать собственные ИСЗ связи, обратившись для этого к корпорации РКА.

Подобно ССС на базе «Комстар» (и «Тельстар-3») ССС корпорации ГТЕ включает в себя 3 ИСЗ при одном резервном, кроме того, заказан еще один ИСЗ, находящийся в запасе на Земле, но который, видимо, тоже будет запущен на геостационарную орбиту в качестве переходного этапа к новому поколению ССС. Точки «стояния» следующих ИСЗ «Джистар» 106° (запуск в 1985 г), 102° (1985 – 1986 гг.) и 100° з. д. (1987 г.). В отличие от предыдущих американских гражданских ССС (если не считать специализированную ССС корпорации СБС), данная ССС предназначена для работы только в диапазоне 14/12 ГГц при использовании цифрового режима работы для, тлф связи, передачи ТВ-программ и деловой информации (30 000 тлф каналов или 300 каналов видеосвязи). ИСЗ «Джистар» имеют трехосную стабилизацию, как и все ИСЗ корпорации РКА, которая сейчас становится ведущей фирмой в США по производству ИСЗ связи и НТВ (хотя фирма «Хьюз» продолжает занимать ведущее положение на мировом рынке по сбыту собственных ИСЗ связи).

Антенная система ИСЗ «Джистар» формирует один широкий луч, направленный на основную часть США, и карандашные лучи в восточном и западном направлениях, покрывающих все 50 штатов. Из 24 ретрансляторов с полосой пропускания по 54 МГц одновременно могут работать 16, причем 20 (6 резервных) имеют усилители на ЛБВ мощностью 20 Вт и обслуживают только континентальную часть США, а остальные 4 (2 резервных) – усилители на ЛБВ мощностью 30 Вт и обслуживают все 50 штатов. Скорость передачи 60 и 90 Мбит/с, эффективная излучаемая мощность 40 – 46 дБ • Вт, мощность СБ 1,9 кВт, расчетный срок службы 10 лет.

Применение поляризационной развязки обусловливает повторное использование частотного диапазона. Метод многодистанционного доступа с разделением каналов по времени обеспечивает приоритетный доступ к ретрансляторам ИСЗ. Последнее способствует использованию ССС не только в частном секторе, но и для правительственных нужд. НС с антеннами диаметром всего 5,5 и 7,5 м благоприятствуют их применению, причем близкое расположение ИСЗ друг к другу на геостационарной орбите устраняет проблему наведения антенн небольшого диаметра на ИСЗ.

10. В 1985 г. с помощью МТКК и космического буксира ПАМ-Д на геостационарную орбиту к зарезервированной точке «стояния» 122° з. д. запущен (27.VIII) 1-й ИСЗ «Амерсат» для национальной гражданской ССС корпорации АСК, решившей расширить свою деятельность в этом направлении, которая раньше ограничивалась долевым участием корпорации в эксплуатации ИСЗ «Уэстар» (в рамках корпорации «Спейском»). Интересно, что для создания ССС АСК не прибегла к собственному капиталу, а получила кредит, намереваясь выплатить его за счет первых доходов от эксплуатации ИСЗ «Амерсат». Часть кредита была затрачена на покупку ИСЗ у корпорации РКА, хотя в состав АСК, помимо крупнейшей тлф компании «Контелл», входит фирма «Файрчилд», известная созданием собственных ИСЗ связи (в том числе и экспериментального ИСЗ «АТС-6») и даже организовавшая в начале 1985 г. международный консорциум (совместно с французской фирмой «Томсон») по организации ССС для различных потребителей на базе своих ИСЗ (фирма «Томсон» должна поставлять НС).

ИСЗ «Амерсат», несмотря на свое громкое название («Амерсат» – это сокращенно с английского «Американский спутник»), представляют собой слегка измененный вариант ИСЗ «Спейснет-3»: трехосная стабилизация, 24 ретранслятора (18 диапазона 6/4 ГГц, 6 – 14/12 ГГц) и т. д. Однако впервые среди гражданских ССС используются зашифрованные линии связи (управления), что сделано для привлечения потребителей при передаче деловой информации. Всего у РКА закуплено 3 ИСЗ (один в качестве резервного), а ССС полностью должна вступить в строй после запуска 2-го ИСЗ «Амерсат» в 1986 г. (к точке «стояния» 88° з. д.). В эксплуатации ССС на базе ИСЗ «Амерсат» примет участие и канадская фирма «Мител», владеющая 25% всех акций корпорации в данном начинании. Никакого второго поколения этой ССС не предусматривается, поскольку в недалеком будущем должна быть создана ССС на базе усовершенствованных ИСЗ «Уэстар», в создании и эксплуатации которой корпорация АСК участвует в равной доле с фирмой «Уэстерн Юнион».

11. На конец 1986 г. намечен запуск 1-го ИСЗ национальной ССС НТВ корпорации СТК, образованной для этой цели корпорацией «Комсат» в 1980 г. Первыми же странами, в которых были созданы эксплуатационные ССС НТВ, стали СССР (1976 г.), Индия (1983 г.) и Япония (1984 г.); в 1986 г. предполагается осуществить запуски ИСЗ для НТВ Франции и ФРГ (хотя в США с помощью ИСЗ «АТС-6» проводились эксперименты в области НТВ еще в 1974 г.). И как в случае гражданских национальных ССС, собственную национальную ССС НТВ в США предполагают развернуть одновременно несколько корпораций (в первую очередь корпорации СТК, ДБС, ЮССБ и ДБСИ).

В конце 1984 г. с помощью ИСЗ «СБС-4», снабженного для этого специальной аппаратурой, корпорация СТК начала испытания наземного комплекса своей ССС НТВ, состоящей в том числе из трех типов терминалов с антеннами размером 60, 75 и 90 см. Кроме антенн, каждый такой терминал включает в себя низкошумящий преобразователь кода в аналоговый ТВ-сигнал, процессорный блок и ТВ-приемник. Разработка ИСЗ для нужд НТВ проводилась опять же корпорацией РКА. ИСЗ имеет трехосную стабилизацию, СБ размахом 16,5 м и мощностью 1,7 кВт в конце расчетного срока службы (7 лет) и 2.9-метровую антенну, формирующую луч в пределах одного часового пояса (около 20° по долготе). Всего в состав ССС войдут 4 ИСЗ НТВ для работы в 4 часовых поясах и еще 2 резервных ИСЗ (масса на геостационарной орбите 650 кг, стартовая масса около 5 т). Точки «стояния» на геостационарной орбите для оперативных ИСЗ 28, 48, 97 и 115° з. д.

Сначала планируется осуществить НТВ на восточную часть США с помощью 2 ИСЗ (один резервный), которые уже готовы к запуску и проходят последние испытания. Антенная система ИСЗ снабжена 6 ретрансляторами (3 резервных) диапазона 17/12 ГГц с усилителями на ЛБВ мощностью по 20 Вт и обеспечивает, помимо передачи ТВ-программ, стереофоническое сопровождение, использование титров или звуковое сопровождение на втором языке. Антеннофидерное устройство осуществляет расщепление ТВ-сигнала по половинной мощности (до 60 дБ • Вт) и создает одновременное обслуживание восточной и центральной зон. Стоимость приемного наземного оборудования составляет 100 долл., а его обслуживание в течение месяца – 25 долл. (при параболической антенне диаметром 75 см).

В ближайшие годы в США предполагается ввести в строй еще несколько ССС (фирм «Рейнбоу», «Форд», «Мартин Мариетта» и т. д.), а также корпорацией РКА для НАСА разрабатывается экспериментальный ИСЗ «АКТС» для работы в диапазоне 30/20 ГГц. Однако запуски всех ИСЗ для данных ССС, по-видимому, состоятся не ранее 1987 г., и поэтому об этих ИСЗ будет рассказано в последующих приложениях.

Индонезия. В 1976 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 83° в. д. был запущен с помощью американской РН «Дельта» (8.VII) и начал эксплуатироваться (17.VIII) 1-й ИСЗ «Палапа-Эй» национальной гражданской ССС. В результате Индонезия стала 14-й страной, обладающей собственным ИСЗ, и 4-й страной (после СССР, Канады и США), начавшей эксплуатацию собственной гражданской ССС. ИСЗ «Палапа-Эй» аналогичен канадскому ИСЗ «Аник-Эй», созданному американской фирмой «Хьюз» (модель HS 333), которой было заказано 2 ИСЗ «Палапа-Эй» (2-й ИСЗ был запущен 10.III.1977 г. к точке «стояния» 77° в. д. в качестве резервного для данной ССС).

В 1983 г. с помощью МТКК и буксира ПАМ-Д на геостационарную орбиту к точке «стояния» 108° в. д. был запущен (18.VI) 1-й ИСЗ «Палапа-Би» для второго поколения индонезийской гражданской ССС. На сей раз фирме «Хьюз» в качестве базовых ИСЗ была заказана модель HS 376 в варианте ИСЗ «Аник-Ди», а полный состав ССС был увеличен до 3 ИСЗ (одного резервного). В феврале 1984 г. 2-й ИСЗ «Палапа-Би» при запуске с борта МТКК вышел на нерасчетную орбиту, однако в декабре 1984 г. во время очередного полета МТКК он был снят с орбиты и возвращен на Землю. Следующий запуск ИСЗ «Палапа-Би» намечен на 1986 г., однако еще не ясно, будет ли при этом запущена 3-я летная модель или отремонтированная 2-я модель. Более подробно об ССС на базе ИСЗ «Палапа», которая используется как региональная для нужд близлежащих к Индонезии стран, см.: Галкин В. И. Национальные ССС зарубежных стран. – В кн.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1982.

Индия. В 1982 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 74° в. д. с помощью американской РН «Дельта» запущен (10.IV) 1-й многоцелевой ИСЗ «Инсат-1», предназначенный для организации эксплуатационной национальной гражданской ССС, в том числе и для НТВ, а также для спутниковых метеорологических наблюдений. С запуском ИСЗ «Ариабхата» с помощью советской РН (19.IV.1975) Индия стала 13-й страной с собственным ИСЗ, а в 1980 г., запустив свой ИСЗ «Рохини» с помощью отечественной РН (18.VIII), Индия стала 7-й страной (после СССР, США, Франции, Японии, КНР и Великобритании), выведшей на орбиту свой ИСЗ собственной РН. Наконец, после начала эксплуатации ИСЗ «Инсат-1» Индия стала 5-й страной с собственной гражданской ССС и 2-й в мире после СССР, организовавшей НТВ с помощью ИСЗ. В 1983 г. к той же точке «стояния» (1-й ИСЗ «Инсат-1» вышел из строя вскоре после начала эксплуатации) был запущен с помощью МТКК и буксира ПАМ-Д и начал эксплуатироваться 2-й ИСЗ «Инсат-1» (соответственно 30.VIII и 15.Х). На 1986 г. планируется запуск 3-го ИСЗ «Инсат-1» на геостационарную орбиту к точке «стояния» 94° в. д. во время полета МТКК с участием индийского космонавта.

Еще в 1975 г. с помощью американского ИСЗ «АТС-б» Индия начала эксперименты в области спутниковой связи и НТВ, которые продолжила в 1977 г. с помощью франко-западногерманского ИСЗ «Симфония». В 1981 г. с помощью собственного ИСЗ «АППЛЭ», запущенного на геостационарную орбиту к точке «стояния» 102° в. д. с помощью западноевропейской РН «Ариан» (19.VI), была организована экспериментальная ССС. Стабилизируемые па трем осям, ИСЗ «Инсат-1», разработанные американской фирмой «Форд», имеют 12 ретрансляторов диапазона 6/4 ГГц и 2 ретранслятора НТВ в диапазоне 2,5 ГГц (с усилителями на ЛБВ мощностью 50 Вт). Пропускная способность ИСЗ свыше 8000 дпл тлф каналов + 2 канала НТВ, расчетный срок службы 7 лет, площадь СБ 11,5 м² (мощность 900 Вт). Более подробно об этих ИСЗ см.: Галкин В. И. Национальные ССС зарубежных стран. – В кн.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1982. В настоящее время осуществляется разработка следующего поколения этих ИСЗ («Инсат-2»), 1-й из которых планируется запустить в 1988 г.

Япония. В 1983 г. с помощью японской РН Н-2 в точки «стояния» 132° и 135° в. д. запущены (4.II и 5.VIII) 2 ИСЗ «Сакура-2» эксплуатационной национальной гражданской ССС. Эксплуатация 1-го ИСЗ корпорацией «Телесат Джапан» началась 31.V.1983 г. (2-й ИСЗ в данной ССС является резервным). По своим основным характеристикам ИСЗ «Сакура-2» лишь немного отличается (за счет повышения надежности аппаратуры и расчетного срока службы) от экспериментального (предэксплуатационного) ИСЗ «Сакура», запущенного 15.XII.1977 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 135° в. д. с помощью американской РН «Дельта». Этот ИСЗ, разработанный американской фирмой «Форд» при участии японской фирмы «Митцубиси», имеет 2 ретранслятора диапазона 6/4 ГГц с полосой пропускания по 180 МГц при эффективной излучаемой мощности 62 дБ • мВт и 6 ретрансляторов диапазона 30/20 ГГц (впервые в практике гражданских ССС) с полосой пропускания по 130 МГц. Пропускная способность (при одновременном доступе до 8 НС) в диапазоне 6/4 ГГц 96 дпл тлф каналов + 2 ТВ-канал (109 Мбит/с), в диапазоне 30/20 ГГц – 960 дпл тлф каналов (65 Мбит/с). Стабилизация вращением, срок службы 3 года (у ИСЗ «Сакура-2» 5 лет). Более подробно об ИСЗ «Сакура» см.: Галкин В. И. Национальные ССС зарубежных стран. – В кн.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1982.

ССС на базе ИСЗ «Сакура-2» обеспечивает коммерческую и правительственную связь (в диапазоне 30/20 ГГц лишь на основных островах Японии), а также предоставляет возможность проводить эксперименты в диапазоне 30/20 ГГц. В настоящее время разрабатываются ИСЗ «Сакура-3» для второго поколения ССС, антенная система которых способна формировать до 4 лучей, проводить регенерацию и коммутацию сигналов и дополнена 4 ретрансляторами диапазона 30/20 ГГц. Запуск 1-го ИСЗ «Сакура-3» намечен на 1988 г., однако японские фирмы и корпорации весьма недовольны скромными характеристиками ССС на базе ИСЗ «Сакура», по мощности и пропускной способности во многом уступающих ИСЗ связи в эксплуатационных ССС других стран. Поэтому в настоящее время образовалось несколько корпораций, объединяющих японские фирмы с одной из американских фирм «Форд», «Хьюз» и РКА с целью разработки ИСЗ «Сакура-4» для запуска в 1990-х годах. Вполне возможно, что в Японии, как и в США, будет со временем образовано несколько частных гражданских национальных ССС, принадлежащих различным корпорациям.

В 1984 г. с помощью японской РН Н-2 на геостационарную орбиту к точке «стояния» 110° в. д. запущен (23.I) 1-й ИСЗ «Юри-2» эксплуатационной ССС для нужд НТВ. С запуском ИСЗ «Осуми» 11.II.1970 г. Япония стала 9-й страной, запустившей собственный ИСЗ, и 4-й страной (после СССР, США и Франции), сделавшей это с помощью отечественной РН. После запуска ИСЗ «Сакура-2» Япония стала 5-й страной, организовавшей эксплуатационную гражданскую ССС, а после запуска ИСЗ «Юри-2» 3-й страной, организовавшей ССС для нужд НТВ. Опять же по своим основным характеристикам ИСЗ «Юри-2» лишь немного отличается (повышенной надежностью аппаратуры для увеличения срока службы) от экспериментального (предэксплуатационного) ИСЗ «Юри», запущенного 7.IV.1978 г. в ту же точку «стояния» на геостационарную орбиту с помощью американской РН «Дельта». Разработка ИСЗ «Юри» осуществлялась американской фирмой «Дженерэл Электрик» при участии японской фирмы «Тосиба».

Стартовая масса ИСЗ «Юри-2» 680 кг, 2 СБ создают мощность 900 Вт в начале эксплуатации и 785 Вт в конце расчетного срока службы 5 лет (у ИСЗ «Юри» 3 года). Бортовая антенна параболического типа снабжена 3 рупорными облучателями и 2 ретрансляторами диапазона 14/12 ГГц с полосами пропускания 50 и 80 МГц и эффективной мощностью излучения 45,4 и 55,3 дБ • Вт. Вместо усилителя на транзисторе из арсенида галлия (ИСЗ «Юри») применен усилитель на туннельном диоде и ЛБВ спирального типа мощностью 100 Вт. Вскоре после начала эксплуатации вышла из строя система ориентации ИСЗ «Юри-2», а также один за другим ретрансляторы, в связи с чем запуск 2-го (резервного) ИСЗ «Юри-2» в ту же точку «стояния» на геостационарной орбите, первоначально намеченный на 1985 г., отложен сейчас на неопределенный срок. Соответственно отложен запуск 1-го ИСЗ «Юри-3» второго поколения этой ССС, планировавшийся на 1987 г.

Помимо ИСЗ для следующих поколений национальных ССС, в Японии в настоящее время разрабатывается ССС для обслуживания морских судов и других мобильных объектов.

Франция. В 1984 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 8° з. д. с помощью РН «Ариан» запущен и начал эксплуатироваться (соответственно 4.VIII и 21.VIII) 1-й ИСЗ «Телеком-1» для национальной французской ССС. Разработка и изготовление ИСЗ осуществлялись консорциумом французских фирм во главе с фирмой «Матра» при участии американской фирмы «Форд». Стартовая масса ИСЗ «Телеком-1» составляет 1185 кг, масса на геостационарной орбите 149 кг (без системы электропитания), СБ с общим размахом 16 м обеспечивают мощность 1,045 кВт в конце расчетного срока службы (7 лет), ИСЗ обладает трехосной стабилизацией. Всего предполагается вывести на орбиту 3 ИСЗ (один резервный) в точки «стояния» 8°, 5° и 3° з. д. Запуск 2-го ИСЗ «Телеком-1» осуществлен 8.V.1985 г. с помощью РН «Ариан», запуск 3-го ИСЗ намечен на 1986 г.

Антенная система ИСЗ «Телеком-1» имеет 4 ретранслятора диапазона 6/4 ГГц с полосой пропускания по 120 и 40 МГц при эффективной мощности излучения 49 дБ • Вт и усилителями на ЛБВ мощностью 20 Вт (на каждые 2 ретранслятора предусмотрена одна резервная ЛБВ); 6 ретрансляторов диапазона 14/12 ГГц с полосой пропускания по 36 МГц при скорости передачи 24,5 Мбит/с; 2 ретранслятора диапазона 8/7 ГГц с полосой пропускания по 40 МГц и эффективной мощностью излучения 27,2 дБ • Вт (при глобальном перекрытии лучей). Первый диапазон предназначен для организации собственно ССС с пропускной способностью 1000 тлф каналов и одного ТВ-канала, второй – для передачи деловой информации (5 ретрансляторов) и организации видеоконференций, третий – для правительственных нужд (в том числе и в военных целях). НС диапазона 6/4 ГГц могут использоваться и в рамках глобальной международной ССС ИТСО.

Развертыванию национальной эксплуатационной ССС предшествовали эксперименты в этой области, проводимые Францией с помощью франко-западногерманских ИСЗ «Симфония-1» и «Симфония-2», запущенных (19.XII.1974 и 26.VIII.1975) на геостационарную орбиту к точкам «стояния» 11,5° з. д. и 55° в. д. с помощью американских РН «Дельта». Также совместно с ФРГ (при участии фирм Швеции и Бельгии) осуществлялась разработка ИСЗ «ТДФ-1» для организации НТВ во Франции. Стабилизируемые по трем осям, эти ИСЗ снабжены ретрансляторами диапазона 17/12 ГГц, один из которых предназначен для передачи 16 – 18 стереофонических программ. Причем на 1-м (предэксплуатационном) ИСЗ «ТДФ-1», который предполагается запустить в 1986 г. к точке «стояния» 19° з. д., будут работать 3 таких ретранслятора, а на 2-м ИСЗ «ТДФ-1» – 5 (из них 2 для нужд Люксембурга). Аналогичный ИСЗ, названный «ТВ-сат», будет запущен в 1986 г. в ту же точку «стояния» для организации НТВ в ФРГ, а на 1987 г. планируется запуск шведского ИСЗ «Теле-Икс», также создаваемого на базе ИСЗ «ТДФ-1». Более подробно об ИСЗ «ТДФ-1» («ТВ-сат») см.: Галкин В. И. Национальные ССС зарубежных стран. – В кн.: Современные достижения космонавтики. М., Знание, 1982.

Бразилия. В 1985 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 65° з. д. с помощью западноевропейской РН «Ариан» запущен (8.II) 1-й ИСЗ «Бразилсат» (F 2) для национальной гражданской ССС Бразилии. Эти ИСЗ созданы на базе ИСЗ «Аник-Ди» канадской фирмой «Спар», которая по лицензии их изготовляла для собственной ССС. На конец 1985 г. намечен запуск 2-го ИСЗ «Бразилсат» (F 1) в точку «стояния» 70° з. д. Кроме этих основных ИСЗ, канадской фирме заказано еще 2 ИСЗ «Бразилсат» (резервный и запасной), которые при удачном запуске 2-го ИСЗ будут запущены в 1988 г. к точкам «стояния» 60° и 65° з. д. с целью расширения пропускной способности бразильской ССС. Пропускная способность одного ИСЗ «Бразилсат» составляет 16 000 дпл тлф каналов диапазона 6/4 ГГц (24 ретранслятора).

В будущем Бразилия предполагает разработать и создать ИСЗ связи для более совершенной ССС, причем намерена для запуска этих ИСЗ использовать собственную РН, для которой в настоящее время в Бразилии создается космодром.

Мексика. В 1985 г, на геостационарную орбиту к точке «стояния» 113,5° з. д. с помощью МТКК и буксира ПАМ-Д запущен (17.VI) 1-й ИСЗ «Морелос» для мексиканской гражданской ССС из 2 ИСЗ (2-й ИСЗ предполагается запустить в конце 1985 г. к точке «стояния» 116,5° з. д.). В результате Мексика стала 18-й и последней на сегодняшний момент страной, обладающей собственными ИСЗ (Бразилия была 17-й такой страной). ИСЗ «Морелос» разрабатывались американской фирмой «Хьюз» на базе усовершенствованной модели HS 376. Стабилизируемые вращением, они имеют 22 ретранслятора: 12 диапазона 6/4 ГГц с полосой пропускания по 36 МГц, 6 диапазона 6/4 ГГц с полосой пропускания по 72 МГц и 4 диапазона 14/12 ГГц с полосой пропускания по 108 МГц. Основу антенной системы ИСЗ составляет параболическая 1,8-метровая антенна с рупорными облучателями, причем особая методика позволяет одновременно использовать оба рабочих диапазона. Применение плоской антенной решетки снизило на 1,2 млн. долл. стоимость ИСЗ без какого-либо ущерба для его основных характеристик. Масса ИСЗ «Морелос» на геостационарной орбите 660 кг в начале эксплуатации, расчетный срок службы 9 лет.

Австралия. В 1985 г. на геостационарную орбиту к точке «стояния» 156° в. д. с помощью МТКК и космического буксира ПАМ-Д запущен (27.VIII) 1-й ИСЗ «Авссат» для австралийской гражданской ССС. После запуска 29.XI.1967 г. австралийского ИСЗ «Уресат» с помощью американской РН Австралия стала 7-й страной с собственным ИСЗ, однако вскоре она от такого рода деятельности отошла, вплоть до начала работ по созданию собственной ССС. Австралийская ССС базируется на использовании 3 ИСЗ (одного резервного), которые располагаются на геостационарной орбите в точках «стояния» 156° и 164° в. д. (160° в. д. для резервного ИСЗ). Разработка ИСЗ «Авссат» осуществлялась американской фирмой «Хьюз» на базе модели HS 376 в варианте ИСЗ «Аник-Си».

Стабилизируемые вращением, ИСЗ «Авссат» снабжены 15 ретрансляторами диапазона 14/12 ГГц с полосой пропускания по 45 МГц и эффективной излучаемой мощностью 36 – 48 дБ • Вт (11 из этих ретрансляторов имеют усилители на ЛБВ мощностью по 12 Вт, 4 – с усилителями на ЛБВ мощностью по 30 Вт). Антенная система формирует 2 широких и 4 узких луча, охватывающих территорию Австралии и еще один луч для охвата Новой Гвинеи. Помимо организации связи, ТВ и передачи деловой информации, предполагается использовать ССС для связи с самолетами. Большая операционная гибкость ССС обеспечивается перестраиваемой микроволновой коммутационной матрицей, осуществляющей гибкую связь между 15 ретрансляторами и 7 лучами передающих антенн. В передатчиках применены мощные усилители на ЛБВ мощностью 600 Вт, а для отдельных каналов – клистроны мощностью 2 кВт. Расчетный срок службы ИСЗ «Авссат» 7 лет.

Помимо этих стран, в настоящее время разработкой эксплуатационных ССС различного назначения занимаются КНР, ФРГ, Люксембург, Великобритания, Швеция, Колумбия, Швейцария, Италия и ряд других стран, намеревающихся в ближайшие годы запустить первые ИСЗ для этих ССС (примерно в указанном порядке хронологически). Более подробно об этих ССС будет рассказано в дальнейших приложениях.

Хроника пилотируемых полетов¹

№	Дата	Космонавты (первым указан командно KK²)	КК³	Продолжительность полета
№	Дата	Космонавты (первым указан командно KK²)	КК³	сут	ч	мин
109⁴	27.VIII	Дж. Энгл (2) Р. Кови (р. 1946) Дж. Ван Хофтен (2) Дж. Лоундж (р. 1941) У. Фишер (р. 1946) Все США	Д	7	02	17
110⁵	17.IX	В. В. Васютин (р. 1952) Г. М. Гречко (3) А. А. Волков (р. 1948) Все СССР	СТ-14
111⁶	3.X	К. Бобко (3) Д. Грейб (р. 1945) Р. Стюарт (2) Д. Хилмерс (р. 1950) У. Пейлс⁷Все США	А	4	01	45

² Выделены космонавты, впервые стартовавшие в космос (у остальных в скобках указано число полетов в космос).

³ Для космических кораблей (КК) приняты обозначения: Д – «Дискавери», СТ – «Союз Т», А – «Атлантика».

⁴ Удачно запущены ИСЗ «Авссат» и «Амерсат». Неудачно закончилась попытка ремонта на орбите военного ИСЗ «Лисат-3», а запущенный в ходе полета военный ИСЗ «Лисат-4» вскоре вышел из строя.

⁵ Сменный экипаж основной экспедиции на «Салют-7». Г. М. Гречко вместе с В. А. Джанибековым вернулись на Землю в КК «Союз Т-13» (продолжительность полета для Г. М. Гречко 8 сут 21 ч 13 мин). В. П. Савиных остался на станции вместе со сменным экипажем.

Главный отраслевой редактор Л. А. Ерлыкин. Редактор Е. Ю. Ермаков. Мл. редактор Л. Л. Нестеренко. Обложка художника А. А. Астрецова. Худож. редактор М. А. Гусева. Техн. редактор Н. В. Лбова. Корректор С. П. Ткаченко.

Сдано в набор 19.08.85. Подписано к печати 22.10.85. Т 14503. Формат бумаги 84×108¹/₃₂. Бумага тип. № 3. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 3,36. Усл. кр.-отт. 3,57. Уч.-изд. л. 3,94. Тираж 33 490 экз. Заказ 1829. Цена 11 коп. Издательство «Знание». 101835, ГСП, Москва, Центр, проезд Серова, д. 4. Индекс заказа 854211.

Типография Всесоюзного общества «Знание». Москва, Центр. Новая пл., д. 3/4.