«Огонек» 1964 г. №44, с.10-11, 25, 29

«...Минимальное удаление от поверхности земли (в перигее) и максимальное (в апогее) равно соответственно 178 и 409 километрам...» — передало ТАСС. Это километры, где условия среды абсолютно несовместимы с жизнью. И именно там в полном здравии работали три советских специалиста. «Восход» летел в разреженном пространстве — практически в вакууме. Его окружала абсолютная тишина. В иллюминаторе на фоне совершенно черного неба ярко блестели звезды и иногда заглядывал ослепительный диск солнца. Исчезли привычные для нас смены дня и ночи. Космонавты находились в состоянии невесомости, жили в ограниченном, замкнутом пространстве и работали. Напряженно работали.

В эти часы шла генеральная проверка основных законов биологии.

Техника, используя данные медицины и физиологии о том, что нужно для жизнедеятельности организма, полностью удовлетворила наши требования. Советские инженеры вслед за замечательными кораблями «Восток» создали многоместный и совершенный космический корабль «Восход». Его герметическая кабина надежно защитила космонавтов от крайне низкого барометрического давления, ионизирующего, ультрафиолетового и видимого излучения солнца, от маловероятной, но возможной все же метеорной опасности.

А что было в это время внутри корабля? «Условия в кабине нормальные: давление 1,1 атмосферы, температура 18 градусов Цельсия, относительная влажность 58 процентов», — рапортовал командир корабля В. M. Комаров. Для того, чтобы создать и поддерживать такие нормальные, такие обычные и прозаические для нас условия, понадобились многие годы работы ученых, инженеров и физиологов.

Несколько барьеров стоят на пути человека в космос. Некоторые из них частично можно преодолеть на Земле. Первый барьер — перегрузки. Физиологи экспериментально установили: большие перегрузки легче переносит человек, если они действуют только в одном направлении. Вот почему космонавт в кабине полулежит. Одним словом, учтено все, и перегрузка перестает быть страшным врагом организма.

Второй барьер — радиация. С ней тоже воюют на Земле. Молодая наука радиобиология назвала допустимую, безвредную дозу радиоактивного облучения организма человека. Астрономы и астрофизики, зная эту дозу, рассчитывают такую трассу полета, чтобы обойти радиационные пояса Земли. Ученые прогнозируют солнечные вспышки. Надо выбрать такой момент для старта корабля, чтобы в результате вспышки солнечной активности ни в коем случае не была превышена допустимая доза радиации.

Еще один решающий фактор, который учитывает космическая биология, — состояние невесомости. Этот барьер на Земле преодолеть нельзя. Для эксперимента с невесомостью физиологу не обойтись без космического полета. На самолетах удалось продлить невесомость до 50 секунд. Прославленный летчик-испытатель Г. Мосолов поставил рекорд: 90 секунд. В. М. Комаров, К. П. Феоктистов и Б. Б. Егоров находились в состоянии невесомости около суток. Какие физиологические изменения происходили у них? Что такое невесомость, с точки зрения биолога?

Весь опыт эволюционной биологии говорит, что сила тяжести — важнейший фактор эволюции живых организмов. В глубинах вод, океанов и морей, где зародились первые белковые комочки, сила тяжести была минимальна. Хрупкие и нежные организмы, взвешенные в воде, были надежно защищены от повреждающего действия механических сил, от всеуничтожающего земного тяготения. Понадобились миллионы лет, чтобы некоторые виды животных вышли из воды и начали жить на суше, чтобы они привыкли к влиянию силы тяжести, приспособились к своему весу. Потребовались тысячелетия, чтобы наши предки — человекообразные обезьяны — могли встать на ноги. Факты анатомов и физиологов показывают, что для борьбы с земным тяготением понадобились изменения строения костей и мышц четвероногих. Когда первобытный человек поднялся на ноги и у него оказались свободными руки для труда, это был одновременно момент великой победы над силами земного притяжения. Один из основных законов биологии гласит: онтогенез повторяет филогенез, то есть развитие организма от эмбриона до старости повторяет эволюцию живых организмов. Как это ни удивительно, но млекопитающее, животное и человек, в определенный период жизни как будто находится в состоянии невесомости. В действительности же во время внутриутробного развития, когда плод плавает в жидкости, плотность которой почти равна плотности тела, он полностью подчиняется действию силы тяжести, хотя она и распределяется совершенно равномерно. Новорожденное животное и ребенок не в состоянии преодолеть земное тяготение, и только в возрасте двух-трех месяцев мы можем удерживать голову, она перестает беспомощно падать на руки матери. Это еще одна победа маленького человека над силами тяготения. Вскоре, в 6-7 месяцев, мы стали сидеть, а в возрасте около года научились стоять и ходить. Миллионнолетняя эволюция пройдена за год. Человек научился управлять своим телом, принимать ту или иную позу, соизмеряя ее с постоянным влиянием силы тяготения. Но годы летят, приходит старость, слабеют мышцы, координация движений становится все менее и менее точной, и старый человек начинает снова ощущать тяжесть собственного тела, она мешает ему. У нетренированного человека в состоянии невесомости теряется способность ориентироваться в пространстве, нарушается координация движений.

Механизмы этих физиологических процессов волнуют не только космическую биологию. Это актуальные вопросы современной нейрофизиологии. Точная ориентировка в пространстве обеспечивается согласованной деятельностью зрения и слуха, информацией, поступающей от чувствительных нервных окончаний мышц, сухожилий, кожи. Но главенствует среди них всех вестибулярный аппарат.

Когда мы стоим, мощный поток импульсов от мышц идет в мозг. Мозг полностью информирован о том, в каком положении находятся наши органы. Когда мы лежим, совсем другие мышцы посылают в мозг информацию: «Тело находится в горизонтальном положении». Когда мы плаваем, нагрузка на наше тело распределяется равномерно. Человек в воде в некотором отношении приближается к состоянию невесомости. Однако есть большое «но». Продолжает активно работать вестибулярный аппарат.

Космонавт В. М. Комаров во время медицинского исследования.

Говорят, что в древности был весьма своеобразный способ устроить себе мягкое ложе. Для этого человек ложился в глину, которая затем застывала и принимала все очертания человеческого тела. Это глиняное ложе было мягче любой перины, ибо тяжесть земного притяжения воспринимала почти вся поверхность человеческого тела. Но вестибулярный аппарат, как бы мягко и удобно нам ни было, продолжает работать. Этот удивительный аппарат, так сказать, «весы человеческого организма», расположен во внутреннем ухе. В нем действует отолитовый прибор, тонко реагирующий на изменения гравитации. Принцип его работы удивительно прост: дно небольшой замкнутой полости покрыто нервными клетками, снабженными чувствительнейшими волосками, на которых лежат в студенистой жидкости отолиты — небольшие кристаллики солей кальция. Перемещение головы приводит к смещению этих кристалликов. Мгновенно изменяется давление на волоски. В нервных клетках возникают импульсы, которые «мчатся» к центрам мозжечка и головного мозга, управляющим позой, контролирующим целесообразность нашего движения. Теперь понятно, что только в космическом полете, когда эти кристаллики взвешены и не оказывают давления на волоски нервных клеток, прекращает свою работу вестибулярный аппарат. Итак, в невесомости исчезло чувство земли, чувство тяжести, к которому за миллионы лет приспособился организм человека, и теперь ему очень трудно перестроиться, начать жить без этого чувства.

В тесной кабине космического корабля ограничено движение. Без движения человек тоже жить не может. Шалости ребенка и спортивные упражнения — это не прихоть, это физиологическая потребность организма. Организм привык к движению, он не может без него обходиться. Великий Павлов отводил движениям важнейшую роль в нормальной жизнедеятельности организма, в работе органов чувств, в правильном восприятии мира. Космической биологии предстоит разрешить вопросы, связанные с жизнью космонавта в условиях длительного полета, когда движения ограничены и когда состояние невесомости длится очень долго.

Серьезным врагом космонавта является укачивание. Оно создается в результате вращения корабля вокруг своей оси. Резкие движения головой или телом усиливают укачивание в космическом корабле — «морскую болезнь», как мы ее называем в обыденной жизни. Это наблюдал еще Герман Титов в своем полете.

Наиболее радикальным средством защиты космонавтов от невесомости будет создание искусственной гравитации в полете за счет центробежной силы. Эта идея была впервые выдвинута Циолковским. Все исследователи сходятся сейчас на том, что если создавать искусственную гравитацию, то нужно, чтобы она была в несколько раз меньше земной. Во сколько раз, это могут показать только опыты.

На основании опыта полетов наших космонавтов мы можем утверждать, что жизнь в условиях невесомости возможна. Человеческий организм может быть адаптирован к невесомости. Она не препятствие для дальнейших космических полетов.

Полет трех советских космонавтов — новый, исключительно важный шаг в планомерном освоении космоса советской наукой. Теперь на очереди дальние космические полеты. И в связи с этим встают новые проблемы, новые трудности. Проблема одиночества сейчас разрешена. Длительный полет совершат три или более человек в космическом корабле. Но возникают новые проблемы — проблема совместимости, проблема взаимоотношения человека с замкнутой средой, с кабиной корабля, в которой он будет очень долго находиться.

Дальние космические рейсы потребуют совершенно новой организации «космического быта». Совсем недавно в Варшаве состоялся XV Международный астронавтический конгресс. На нем я докладывал об уникальных экспериментах в этой области. Были осуществлены камерные испытания длительностью от 10 до 120 суток. Обычно мы привыкли говорить о влиянии среды на живые организмы. В герметическом помещении начинает отчетливо выступать обратная зависимость — изменения среды от процессов жизнедеятельности организма. В чем она проявилась в этих опытах? Прежде всего изменилась микрофлора среды, в которой находились участники опытов. Значительно возросло количество микробов в единице объема воздуха: увеличилось их число на коже, которая снизила свои защитные функции. В камере не было никаких источников ядовитого угарного газа. Но он был обнаружен. Источником оказались сами люди. В результате каких-то пока еще недостаточно изученных биохимических изменений из организма человека выделялся угарный газ. Происходило как бы самоотравление организма.

Опыт проведения 120 суточных испытаний показал, что применение комплекса оздоровительных мероприятий — очистка воздуха от бактерий и вредных химических соединений, ультрафиолетовое облучение кожи, улучшение питания, специальные физические упражнения, некоторые лекарства и витамины — способствует резкому снижению нежелательных реакций организма. Эти данные исключительно важны для врача-гигиениста, обеспечивающего космический полет. Следует поставить вопрос о биологической совместимости отдельных индивидуумов в широком общебиологическом плане. Индивидуальные особенности членов экипажа будут по-разному влиять на качественный и количественный состав вредных примесей в воздухе, на состав бактериальной флоры.

Тренировка на лопинге.

Несколько слов о психологической совместимости. Если проблема одиночества снята, то эта проблема выступает на первый план. Советские ученые придают в настоящее время этой проблеме огромное значение. Человечество накопило большой опыт длительных экспедиций. Наше время можно сравнить с эпохой великих географических открытий, но тогда исследовались белые пятна нашей планеты, теперь изучаются белые пятна космоса. В длительной экспедиции исключительно важно подобрать состав участников так, чтобы им было приятно вместе жить и работать. Это исключительно важно. Достаточно вспомнить эпизод из жизни замечательного полярного исследователя Фритьофа Нансена. Это был крупнейший ученый, человек большой души и исключительного обаяния.

Врач-космонавт Б. Б. Егоров просматривает электрокардиограммы. Фото В. Чередницова (ТАСС).

Лекция, которую он однажды прочел в Эдинбурге, называлась «То, о чем мы не пишем в книгах». Речь шла о знаменитом дрейфе корабля «Фрам». Нансен рассказывал о штурмане Иогансене. Это был его большой друг до и после экспедиции. Вместе с ним они достигли 86 градуса северной широты и должны были возвращаться на материк. Они шли к Земле Франца-Иосифа. Этот путь занял у них около полутора лет. Ели они одну моржатину и медвежатину. Упадок сил, казалось бы, был полный. Но ничто не переносили они с таким трудом, как общество друг друга. Если раз в неделю они и обращались друг к другу с какими-то словами, то не иначе, как «господин главный штурман» или «господин начальник экспедиции». Это не была их прихоть или сварливость характера. Это было проявление законов психологии. Через некоторое время после возвращения они снова стали друзьями, но этот факт исключительно полезен и важен для космической биологии. Научный коллектив, который полетит к далеким планетам, будет подобран так, чтобы его составляли дружные, сплоченные, психологически совместимые люди. К этому не будет никаких препятствий: ведь экипаж корабля составят советские космонавты.

Космическая биология призвана обеспечить безопасный и достаточно комфортабельный полет. Вот почему на нее работают ученые самых разных специальностей, казалось бы, не имеющих к космосу никакого отношения. Например, одна из первоочередных проблем космического корабля: хранение и воспроизведение продуктов питания. Здесь без биохимиков, ботаников, физиологов растений, специалистов по фотосинтезу и микробиологов не обойтись.

Но не только биология работает на космос. Сейчас возникает новая ситуация — космос работает на биологию. Дан новый, очень важный толчок качественному изменению биологической науки.

Открываются экспериментальные возможности изучения эволюции живого. Мне представляется, что жизнь, где бы она ни возникла во Вселенной, должна иметь общую физико-химическую основу и единый принцип развития — естественный отбор. Законы диалектики едины во всей природе. Путешествуя от звезды к звезде, от планеты к планете, человек будущего встретится с разными проявлениями жизни и на различных ее ступенях. Не поможет ли это познать эволюцию жизни на нашей собственной Земле, от ее зарождения до возникновения «homo sapiens» — «человека разумного»? Я думаю, что космическая биология сумеет в будущем ответить на эти вопросы, поможет построить эволюционную лестницу во всех ее деталях. И, кто знает, может быть, когда-нибудь, лет через 100, авторы научной статьи будут рассматривать собственно космический полет лишь как методику научного, в частности, биологического эксперимента...

НА ГИТАРЕ ПО ВОДЕ Молодые люди из известного квартета «Битлз» стараются всеми способами сохранить свою популярность. Недавно двое из них в целях рекламы совершили прогулку по Темзе в лодке, представляющей по форме гитару.

Первый врач в космосе. — Сделаем-ка тебе прививку от излишней воинственности. Кричали женщины: ура! И в воздух чепчики бросали! Рисунки В. Воеводина. — Не волнуйся. папа, сегодня тройка — лучшая оценка. Рисунок Е. Горохова.