«Знание - сила» №11 1959 год

— Какой «климат» был создан внутри контейнеров с приборами?

— Как регулировался этот «климат»?

— Зачем понадобились меры, предупреждающие возможность заражения лунной поверхности земными микробами?

Эти три вопроса наш корреспондент задал председателю Комитета космической медицины ДОСААФ кандидату биологических наук Петру Кузьмичу Исакову.

Вот что рассказал в ответ Петр Кузьмич.

Безвоздушное пространство и «абсолютно нулевая» температура — вот климат космической пустыни, если это вообще можно назвать климатом. Не только живые существа, но и любые приборы погибают в таких условиях. Почему приборы? Да потому, что каменеет и рассыпается их смазка, трескаются металлические и даже пластмассовые детали, обретающие хрупкость. Что касается полупроводников, то они перестают нормально работать гораздо раньше, чем наступит «абсолютный нуль» — минус 273 градуса по Цельсию. Ибо современные полупроводники вообще чувствительны к температуре...

Поэтому, если мы хотим получать информацию из космоса, нужно обеспечить приборам в контейнере ракеты подходящие условия — температуру, давление. Кроме того, нужно использовать полет ракеты для проверки возможности поддержания в контейнере «человеческого» климата. Правда, такие проверки уже делались нашими учеными. Вспомним второй искусственный спутник Земли с Лайкой на борту, вспомним первую советскую космическую ракету, ставшую новым небесным телом Солнечной системы. И все же каждая следующая проверка прибавляет уверенности, ставит и решает дополнительные вопросы.

Вот поэтому в приборном контейнере нашей лунной ракеты и внутри автоматической межпланетной станции были созданы своеобразные летучие оазисы, климатические условия в которых резко отличались от окружающей среды и автоматически поддерживались в заданных пределах.

Теперь доказано, что мы в силах держать внутри контейнера любые температуру и давление, какие потребуются. В частности, и такие, как в жилой комнате — 16 градусов тепла, 760 миллиметров ртутного столба. Конечно, приборам лунной ракеты и межпланетной станции был совершенно не нужен воздух — его и не было в контейнерах. Давление создавалось атмосферой инертного газа.

Однако стоит отметить, что и проблема воздуха решена. Конечно, это решение в корне отличается от тех способов, какие применяются, скажем, в высотных самолетах. Напомню для сравнения, что в салонах ТУ-114, летящего на высоте 10-12 километров, воздух обновляется полностью каждые две с половиной минуты, но это делается за счет сжатия и подогрева забортного воздуха, ибо на такой высоте он все-таки есть. Иное дело в космическом корабле — там приходится рассчитывать только на «внутренние ресурсы». Другими словами, состав воздуха, пригодный для дыхания, надо все время восстанавливать — регенерировать.

Напомню любопытный факт полувековой давности. На рубеже прошлого и нынешнего веков знаменитый английский физик Томсон (лорд Кельвин) предсказал скорую смерть человечества от удушья. Он рассуждал так: Земная атмосфера имеет определенный конечный объем, в нем содержится также определенное количество кислорода — немного более 20%. Люди и животные в конце концов «выдышат» весь этот кислород и настолько отравят атмосферу углекислым газом, что она станет не пригодной для дыхания

Гипотеза лорда Кельвина казалась неопровержимой. Но ее впрах разбил Клементий Аркадьевич Тимирязев. Великий русский ученый указал, что пока существуют на Земле зеленые растения, человечество может спать спокойно. Зеленое вещество растений — хлорофилл — обладает свойством поглощать углекислый газ и вырабатывать кислород. В атмосфере, таким образом, происходит естественная регенерация.

Возвращаясь к атмосфере космического корабля, логично спросить: если существует в природе вещество, регенерирующее воздух, то нельзя ли захватить его с собою в космос — не в виде горшков с цветами, конечно, а в чистом, да еще концентрированном виде?

Оказывается, можно. На нашем втором искусственном спутнике, в контейнере Лайки, находилась регенерационная коробка с высокоактивными химическими веществами, постоянно поглощавшими не только углекислый газ, но и водяные пары. Одновременно пополнялся запас кислорода.

Так обстоит дело с климатом вернее микроклиматом, созданным внутри контейнера лунной ракеты. Перехожу к ответу на следующий вопрос.

Прежде всего, как вы понимаете, нужно хорошенько изолировать внутреннюю полость контейнера от наружных его стенок. Простой герметизации тут недостаточно, приходится устраивать стенки в несколько слоев. Между ними прокладываются лучшие теплоизоляционные материалы. Таких сейчас довольно много — вспомните, например, вспененные пластмассы, о которых уже писал журнал «Знание-сила».

Представьте себе, что внутри отлично изолированного контейнера находятся живые существа или даже только приборы. Что будет происходить с температурой? Она начнет подниматься, потому что как люди, так и приборы выделяют тепло. Значит, проблема состоит в том, чтобы понемногу отводить тепло из контейнера наружу. Для этого служит теплоотводящий экран. Сделанный из металла, он испускает в пространство тепловые лучи. Этот экран несколько холоднее всех остальных элементов оборудования, ибо имеет контакт с наружной оболочкой. А величина его теплоотдачи регулируется поворотами заслонок (их называют французским словом «жалюзи»), расположенных на внешней поверхности станции.

Теперь предположим, что температура в контейнере поднялась выше заданного уровня. Сейчас же вступает в действие термореле, главной частью которого служит так называемый сильфонный датчик. Датчик этот представляет собою маленький гофрированный цилиндрик из упругого материала — латуни например. В нем заключена жидкость, кипящая при заданной температуре, хотя бы при 16 градусах Цельсия. Закипев, жидкость растягивает цилиндрик, и припаянный к нему контактный стержень включает электромоторчик вентилятора. А лопасти вентилятора гонят воздух на охлажденный экран. В результате излишек тепла через экран медленно выводится наружу.

Когда температура войдет в норму, кипение жидкости в сильфоне прекратится, цилиндрик сожмется и вентилятор немедленно будет выключен. Как видите, не так уж сложно...

Несколько слов о внутреннем давлении. Я уже говорил, что приборы в лунной ракете работали в атмосфере инертного газа. Его утечки были исключены.

Если бы в контейнере были живые существа, пришлось бы ввести автоматическое регулирование давления. Датчик — только уже не сильфонный, а анероидный — отключал бы в нужных случаях наиболее активные секции регенерационной коробки. Кроме того, будущие космонавты, возможно, возьмут с собой маленький баллончик с кислородом для выравнивания состава воздуха при отключенных секциях регенератора.

...На Земле метеорологи в лучшем случае могут правильно предсказать температуру и давление воздуха на завтра. Управлять погодой мы еще не научились по-настоящему. А вот в ракете «погода» регулируется надежными автоматами!

В сообщении ТАСС о полете второй советской космической ракеты было сказано: приняты меры, предупреждающие возможность заражения лунной поверхности земными микроорганизмами. Для чего же ракета была очищена от невидимых «безбилетников»?

Полеты на Луну, а потом и на другие планеты солнечной системы позволят решить много интереснейших медико-биологических вопросов. Распространена ли жизнь в космосе? Если есть живые организмы, существующие без атмосферы, то что это за организмы и как они развиваются? Имеются ли переходные формы между неживой и живой природой?

Ученые давно мечтают получить точные ответы на эти и многие другие вопросы. Ведь тогда можно будет выработать обоснованную, стройную теорию происхождения живой материи.

Итак, есть ли жизнь на Луне? Наука еще не имеет данных для окончательного ответа: есть или нет. Известно, что микроорганизмы могут существовать в условиях, далеких от «человеческих». Они выживают при довольно высоких температурах, но не погибают и при очень низких, даже близких к абсолютному нулю. Очевидно, они в состоянии жить и без газообразного кислорода. Вот почему не исключено, что первые астронавты могут найти на Луне микроорганизмы, приспособленные к тамошним условиям внешней среды.

Но что получится, если до этого знаменательного момента с Земли на Луну в космических ракетах без людей прибудут «безбилетники» — микробы или грибки?

Во-первых, они могут оказать влияние на коренных обитателей нашего далекого спутника. В результате этого влияния лунные аборигены могут измениться — исследователь увидит их уже не такими, каковы они сегодня. Во-вторых, земные микроорганизмы под действием космического излучения и других условий жизни на луне могут приспособиться, видоизмениться. Они вообще очень быстро приспосабливаются к условиям обитания и еще быстрее размножаются. И законно опасение, что часть микроорганизмов, занесенных на Луну с космической ракетой, сможет выжить, приспособиться и распространиться. А тогда — извольте догадываться, будущие исследователи Луны, кто перед вами: абориген или потомок «безбилетника»?

Говоря серьезно, все это могло бы нанести науке немалый ущерб. Первые научные исследования на Луне, возможно, оказались бы ошибочными.

Итак, меры против «безбилетников» необходимы. Какого же характера эти меры?

Начать с того, что наружная поверхность ракеты не нуждается в специальной очистке от микроорганизмов. После старта, при прохождении через земную атмосферу, ракета нагревается до нескольких сотен градусов. Этого вполне достаточно для гибели всех микроорганизмов, успевших «прицепиться».

Иначе обстоит дело с внутренними полостями последней ступени ракеты и контейнера. Для их стерилизации нужны особые методы.

Но вспомните, что люди давно уже научились в нужных случаях почти полностью избавляться от микробов: это делает, например, каждый хирург перед очередной операцией. К его услугам химические средства и ультрафиолетовые лучи, прекрасно уничтожающие многие виды микрофлоры, Современная наука располагает большим арсеналом и других средств борьбы с микроорганизмами.

Надо полагать, что и при будущих полетах на Луну людей окажется нужным стерилизовать космический корабль и его пассажиров. Это труднее, чем обеззаразить неживые приборы, но конечно, трудность такого порядка не остановит нашего порыва в Космос. Трудности — и эта и многие другие — обязательно будут преодолены!