«Огонёк» 1957 г №23

Е. РЯБЧИКОВ

«Командируйте меня на Марс!»

Конверты. Много конвертов — белые и синие, голубые и зеленые, узкие и ромбовидные, квадратные и треугольные. Вскроем любой из них. «Хочу быть первым человеком, командированным на Марс», — читаем письмо. «Говорят, нужны для полета на Луну люди, — написано в другом, — я хотел бы совершить этот полет в научных целях». «Я молод, физически подготовлен и не сробею, — уговаривает ученых П. Горин. — Командируйте меня на Марс».

Знаменательно появление таких писем в редакциях газет и журналов, в Академии наук СССР, в планетариях и аэроклубах — полет на Луну или Марс энтузиасты воспринимают как живую действительность наших дней.

Любой ценой, даже ценой своей жизни, люди готовы помочь науке проникнуть в космос. Невольно вспоминаешь слова выдающегося русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского. «Было время, — писал он, — и очень недавнее, когда идея о возможности узнать состав небесных тел считалась даже у знаменитых ученых, мыслителей безрассудной. Теперь это время прошло.

С момента применения реактивных приборов начинается великая эра в астрономии — эпоха более пристального изучения неба». И тогда «герои и смельчаки проложат первые воздушные трассы — Земля — орбита Луны, Земля — орбита Марса и еще далее: Москва — Луна, Калуга — Марс».

Созданная К. Э. Циолковским теория реактивного движения внесла полный переворот в авиацию: на смену эре самолетов винтовых пришла эра самолетов реактивных. Полеты со сверхзвуковой скоростью на огромных высотах — реальность сегодняшнего дня. Исключительных успехов достигла ракетная техника. Все это и создало практическую возможность повести наступление на космос.

На родине основателя новой науки — астронавтики — Константина Эдуардовича Циолковского, у нас, в Советском Союзе, созданы при планетариях кружки юных астронавтов, при Центральном аэроклубе имени В. Чкалова — секция астронавтики, при Академии наук СССР — специальная междуведомственная комиссия руководящая всеми работами в области астронавтики. Советские ученые принимают деятельное участие в международных конгрессах астронавтов. Сравнительно недавно с большим интересом Парижская конференция по ракетам слушала сообщение представителя СССР доктора физико-математических наук С. М. Полоскова на тему «Исследование верхней атмосферы при помощи ракет».

Запуск ракет в Советском Союзе производится давно. С помощью ракет получены важные сведения о верхних слоях атмосферы, произведено фотографирование Земли с больших высот.

На ракетодроме

Пуск ракет производится со специальных стартовых устройств — ракетодромов. Железобетонные площадки, особые направляющие конструкции обеспечивают запуск ракеты по заданной траектории. Обслуживающий и научный персонал в момент запуска ракеты находится в бетонированных подземных убежищах. Но вот раздается страшный взрыв, и в предрассветной мгле, рассекая сумрак огненным хвостом, в небо устремляется ракета.

Ракета может подняться на значительную высоту, но, лишенная специальных приборов, она ничего не сообщит ученым. Следовательно, ракету нужно снабдить приборами и не только поднять их, но заставить передавать полученные сведения на Землю.

— Как проводятся научные наблюдения с помощью ракет? Удалось ли поднять в «преддверие» космоса живые существа? — спрашиваю я С. М. Полоскова.

— Отличительной особенностью наших работ, — рассказывает С. М. Полосков,— является то, что многие измерительные приборы мы помещаем не на самой ракете, а на отделяющемся контейнере-автомате, обеспечивая при этом спасение его при помощи парашюта.

Делается это так: с двух сторон ракеты устанавливаются закрытые специальными обтекателями мортиры; на заданной высоте они выстреливают контейнером-цилиндром.

Вот он, контейнер,— высокий, в рост человека, цилиндр, в котором находится так называемый «программный механизм», управляющий приборами, включающий и выключающий их. В контейнере помещаются измерительные приборы, аккумуляторные батареи, милли— и микроамперметры, часы, мотор, приводящий в движение всю автоматику, и фотоаппарат с бронированной кассетой. Сконструирована кассета так, что открывается она лишь в момент съемки и сохраняет пленку даже в том случае, если контейнер разобьется при ударе о землю.

Верхняя, открытая часть цилиндра, свободно омываемая воздухом, отведена для размещения в ней манометров и стеклянных баллонов. Они нужны для взятия проб воздуха.

С. М. Полосков показывает, как до отправки ракеты в космос из баллонов емкостью в 500 и 3 тысячи кубических сантиметров выкачивается мощными насосами весь воздух и создается глубокий вакуум. Вот из герметической части контейнера через специальные устройства протягиваются в верхнюю часть провода. Ими соединяют стеклянные баллоны и манометры с «программным механизмом» и источниками питания. Затем к верхней, ажурной части контейнера присоединяют парашют. Теперь все готово к «выстрелу».

Через некоторое время после старта контейнер отделяется от ракеты, и на заданной высоте автоматически открывается специальный кран. В стеклянный баллон попадает воздух верхних слоев атмосферы. Он очень разрежен, и в баллоне его оказывается ничтожно малое количество — какие-нибудь тысячные доли миллиграмма, но их вполне достаточно для спектрального анализа.

Чтобы состав воздуха внутри баллона был таким же, как и в наружной атмосфере, пробу берут в тот момент, когда скорость «выстреленного» контейнера снижается до 50—70 метров в секунду. Достигнув «потолка», контейнер падает, и, когда до земли остается десять—двенадцать километров, над падающим контейнером автоматически раскрывается парашют. Для предохранения контейнера от сильного удара о землю его снабжают хорошим амортизатором — гофрированным конусом, который при толчке складывается гармошкой и смягчает удар. Кроме того, на конусе имеются особые штыки, вонзающиеся в землю. Они сохраняют вертикальное положение высокого цилиндра: в таком состоянии его легче обнаружить среди кустов и трав.

Но вот баллон, опустившийся с большой высоты на землю, найден и доставлен в лабораторию. Теперь нужно извлечь из него воздух. Мне показывают, как это делается: баллон наполняют ртутью, и она вытесняет воздух в узкую трубочку. К внешним электродам капилляра подводят высокочастотное напряжение, и тогда в нем начинает светиться газ. В то же мгновение спектрограф фотографирует спектр свечения. Готовые снимки сличают с эталонными фотографиями спектров тех газовых смесей, состав которых уже заранее известен. Так удается определить состав воздуха на больших высотах.

— Но от метода получения проб воздуха в стеклянные баллоны на больших высотах, — замечает С. М. Полосков, — приходится отказываться: на высоте более 100-150 километров воздух настолько разрежен, что его чрезвычайно трудно получить в количестве, нужном для анализа. Для этого необходимо делать огромные баллоны, не помещающиеся ни в контейнере, ни в самой ракете. На помощь приходит небольшой прибор — радиочастотный масс-спектрометр. Установленный в контейнере, он непрерывно и автоматически ведет определение состава атмосферы в большом диапазоне высот. Его показания могут фотографироваться или передаваться по радио.

Значительный интерес представляют исследования солнечного спектра на больших высотах. Какова структура солнечного излучения, каков его спектр? На этот вопрос нельзя ответить, наблюдая Солнце с земной поверхности. Атмосфера, в особенности имеющийся в ней озон, не пропускает к Земле всего солнечного излучения.

Большая часть ультрафиолетовых лучей поглощается в слое озона и не доходит до земли. Следует сказать, что вся органическая жизнь на Земле развилась, приспособляясь к определенному составу солнечного излучения, и если бы ультрафиолетовые лучи Солнца со всей своей энергией достигли земной поверхности, многие животные и растения погибли бы.

Однако для исследования различных процессов на Солнце необходимо знать полный, неискаженный спектр его излучения. Для этого нужно поставить спектрограф на ракету и вынести его за пределы большей части земной атмосферы. Измерения спектра с помощью ракет уже дали очень интересные сведения о солнечном излучении.

Ракеты позволили получить важные сведения о космических лучах — стремительных потоках ядерных частиц, несущихся в мировом пространстве, — и установить природу первичного космического излучения. Само собой разумеется, что с помощью ракет ученые получили снимки земной поверхности, сделанные с высоты в несколько сот километров.

Альбина, Малышка и Козявка

Полеты ракет на большие высоты со временем утратили характер необычайности.

Помимо изучения верхних слоев атмосферы, важно было исследовать, как влияет высота и самый полет в ракете на живой организм. Особый интерес представляет жизнь без силы тяжести, как в будущих межпланетных кораблях.

...Перед нами веселые, шустрые псы — Альбина, Малышка и Козявка. Любой, посмотрев на них, не нашел бы в этих животных ничего особенного и удивительного. Между тем Альбина, Малышка и Козявка отличаются от всех четвероногих: они поднимались на ракетах в стратосферные дали. Более того, они дважды летали в преддверие космоса.

А. В. Покровский рассказывает:

— Мы отобрали после тщательного обследования девять собак для первого этапа исследований. Прежде чем отправить собак в космос, их держали в барокамере, поднимали на самолете, помещали в установленной на стенде ракете. Пока проводились разнообразные наземные и воздушные эксперименты, приборы и киноаппараты последовательно регистрировали состояние животных — пульс, температуру, дыхание. Кроме того, проводились электрокардиография и рентгенография всех девяти собак.

Первый старт высотной ракеты с живыми существами дан был у нас, в Советском Союзе, несколько лет назад. Произошло это так.

Собак и всю необходимую аппаратуру мы поместили в герметическом отсеке головной части ракеты,— продолжает свой рассказ А. В. Покровский.— Две собаки с помощью специальной системы привязных ремней укреплялись на лотках. В герметической кабине благодаря особой системе очищения воздуха собаки имели необходимые для жизни условия.

Все мы спустились глубоко под землю к пульту управления. За пять минут до восхода солнца включили рубильник, и мощная сигарообразная ракета с оглушительным ревом и гулом, оставляя за собой огненную полосу, устремилась в небо. Через несколько мгновений ракета достигла высоты, недоступной самолетам. Однако наблюдатели не теряли ее из поля зрения.

День еще не начинался, земля скрывалась в предрассветной тьме, но ракета, поднявшаяся на огромную высоту, была уже ярко освещена лучами солнца и казалась сверкающей звездой. Наконец она достигла заданной высоты в 100 километров. Вдруг от движущейся крошечной звездочки отделилась еще меньшая звездочка — микроскопическая слепящая искорка. Это покинула ракету герметическая кабина с пассажирами — с двумя собаками, — первыми живыми существами, достигшими порога космоса.

Кабина падала с огромной высоты, совершая своеобразный затяжной прыжок. Лишь в трех километрах от земли автоматически открылся парашют, и кабина с собаками благополучно опустилась на землю. Цилиндр быстро отыскали, выпустили собак, извлекли приборы. Альбина привычно виляла хвостом и, как всегда, лизала руки. Изучение киноленты и показаний приборов убедило нас в том, что во время полета поведение животных и их физиологические функции существенным образом не изменились: собаки чувствовали себя хорошо.

Ободренные успехом, мы решили перейти ко второму этапу исследований. Решено было поместить собак уже не в герметической, а в открытой кабине. Для них приготовили специальные скафандры с шлемами без кислородной маски. Объем кабины оставался прежним — 0,29 кубического метра.

Для проведения новых исследований взяли 12 собак, в том числе Альбину, Козявку и Малышку.

Тренировка собак проводилась ежедневно в течение почти двух месяцев. С каждым днем увеличивалась продолжительность нахождения животных в скафандрах. В полет были отобраны лишь те собаки, которые в течение последних семи или десяти дней спокойно переносили трехчасовое пребывание в скафандре. Собак перевезли на стартовую позицию за четыре часа до пуска ракеты. Как и при первых испытаниях, запуск производился за несколько минут до восхода солнца. Собак поместили в открытую кабину и включили кислородное питание.

А. В. Покровский показывает катапультную тележку — легкое, но очень прочное сооружение, в котором размещают баллоны с кислородом. В задней части устанавливают аппаратуру для автоматической регистрации состояния животного в полете. Научная аппаратура позволяет автоматически регистрировать частоту дыхания и пульс собаки, ее температуру, максимальное и минимальное артериальное давление.

Пуск ракеты на втором этапе исследований не отличался от предыдущих стартов. На заданной высоте от корпуса ракеты отделилась ее головная часть, в которой находились животные.

Во время полета с помощью клапана-регулятора в скафандрах поддерживалось необходимое давление в 440 миллиметров ртутного столба. Примерно на высоте в 90 километров, еще в начале свободного падения, происходило катапультирование — выбрасывание — собаки, находившейся в правой тележке. Вот Альбина отделилась от нее. Свободное падение собаки в скафандре продолжалось не более трех секунд: открылся парашют. Раскачиваясь на стропах, собака с высоты 85 километров спускалась примерно час.

Головная часть ракеты, освободившись от правой тележки, продолжала свободно падать. На высоте в 35 или 50 километров, в зависимости от характера испытаний, когда скорость падения достигала 1 000-1 150 метров в секунду, происходило выбрасывание — катапультирование — второй собаки.

А. В. Покровский знакомит с автоматически действующей на ракете киноаппаратурой. Во время полета ракеты, до катапультирования тележек, съемка идет с помощью зеркал, методом отражения. Установить киноаппарат прямо перед шлемом скафандра с животным пока невозможно из-за малых размеров конструкции отсека.

Полеты следовали один за другим. В каждый рейс отправлялись по две собаки.

— Эти полеты дали много полезного науке, — замечает А. В Покровский.— Американские ученые поднимали в ракетах маленьких обезьян, причем обезьян удавалось посылать только под наркозом. Думаю, что в таком случае трудно получить полную и точную картину поведения животных и состояния их организма на больших высотах.

Собаки вполне удовлетворительно переносили сложные испытания во время полетов на ракетах и при спуске в скафандре. Ни одна из них не погибла от кислородного голодания или воздействия внешней среды. Скафандры сохраняют жизнь животных в ракетном полете до высоты 110 километров, при катапультировании и спуске на парашюте с высоты 85 километров и при свободном падении с высоты 50 километров до 4 тысяч метров.

Все это убеждает, что полет человека в космос возможен. Конечно, еще рано говорить сейчас о рейсах на Луну или на Марс, о создании гигантских спутников — городов с оранжереями и пересадочными станциями для полетов астронавтов на другие планеты, но в космос уже пробита брешь, а народная мудрость гласит: «Лиха беда — начало».