Опыты на животных дали возможность получить ценные научные данные для обеспечения полета человека в космос.
При полете в космос на всякий живой организм воздействует ряд необычных факторов среды – космическая радиация, невесомость, ускорения, низкое барометрическое давление, резкие колебания температуры, шум, вибрации, изоляция и др. Влияние этих факторов на космонавта невозможно было изучить в условиях Земли, так как большинство из них не могло быть создано искусственным путем. Комплекс всех космических факторов, действующих на живой организм одновременно, может изучаться только в условиях реального полета в космос.
Первый полет животного в космос, его жизнь в герметической кабине и гибель предоставили науке исключительно важные сведения: о состоянии живого организма на различных этапах космического путешествия; о том, как собака, находясь в лежачем положении, приспособилась к перегрузкам, которые воздействовали на нее при выходе спутника на орбиту; какое воздействие оказало на животного пребывание в состоянии длительной невесомости; насколько хорошей защитой от вредного воздействия космического излучения были стенки кабины.
На основе анализа и обобщения полученных со спутника данных ученые сделали вывод о том, что «условия космического полета переносятся животными удовлетворительно».
Королев в это время уже набрасывал смелые планы на ближайшее и отдаленное будущее. «Особое место в исследованиях, – писал ученый в опубликованной в декабре 1957 года научной статье, которую он посвятил подведению итогов первых космических экспериментов, – несомненно, занимают вопросы о возможности осуществления полета человека в космическом пространстве. Здесь важным является, безусловно, надежное и всестороннее изучение жизненных условий и необходимых для этого мероприятий, подтвержденных большим, серьезным экспериментальным материалом, полученным на подопытных животных».
Даже на относительно небольших высотах таких опасностей было предостаточно. Задолго до полетов в космос, 15 апреля 1875 года три исследователя-француза поднялись на воздушном шаре. Внезапно они почувствовали резкую слабость. Затем исследователей охватило состояние полной апатии. Воздушный шар продолжал подниматься и достиг высоты 8000 м, а затем самопроизвольно опустился. Во время полета все трое потеряли сознание, к моменту приземления двое из них были мертвы. В то время люди плохо представляли себе, что такое атмосфера и как она изменяется с подъемом на высоту. Организм начинает испытывать состояние, известное в медицине под названием «кислородного голодания». Французы не смогли воспользоваться кислородом, вот почему у них и отмечалась сонливость, апатия, паралич и, наконец, потеря сознания.
Некоторые болезненные состояния, связанные с действием космических факторов, возникают незаметно, вначале не вызывая никаких неприятных ощущений, развиваясь в течение недель, месяцев и даже лет. Изменения возникают под воздействием так называемых космических лучей. До Земли эти космические лучи доходят в очень ослабленном и измененном виде. Поэтому природе не надо было приспосабливать земные организмы к воздействию первичных космических лучей
Для собак в ракете создавали герметическую кабину, в которой обеспечивался требуемый состав воздуха, подавался кислород, выводился углекислый газ, поддерживалось нужное давление и т. д. Некогда предложенная еще Менделеевым герметическая кабина вошла в обиход авиации и отсюда была частично заимствована для космических полетов.
Много сил и энергии потребовалось для решения вопроса о том, как обеспечить при длительном пребывании собак в камере постоянный состав воздуха, как обновлять его, поддерживать определенное давление.
Белка и Стрелка
Отобрать собак для полета было не просто. Для полетов отбирались собаки чуть крупнее кошки, их вес не должен был превышать 7 кг.
«Спокойные» собаки должны были использоваться в длительных экспериментах. Именно по этому признаку впервые из числа многих собак выделили Лайку, Стрелку, Белку, Лисичку, Жемчужную, Чернушку, Звездочку и других. «Неспокойные» более подходили для коротких опытов в вертикальных пусках ракет.
Еще К. Э. Циолковский для изучения переносимости ускорений использовал центрифугу. Все быстрее и быстрее вращается небольшая кабина, а К. Э. Циолковский все увеличивает ее скорость. Внутри, в специальной коробочке, насекомые: тараканы-прусаки. Вот их вес увеличивается в 200, 226, а затем и в 250 раз. Но они – живы. Так ученому удалось установить, что тараканы-прусаки легко выдерживают 300-кратное увеличение своего веса, цыплята – 10-кратное.
В результате многих опытов было установлено, что насекомые переносят ускорение, увеличивающее их вес в 2000 раз, при времени действия до двух минут. Лягушки переносят увеличение их веса в пятьдесят раз. Кошки – в двадцать раз. Собаки выживают при таких ускорениях, когда их вес за пять минут увеличивается в 80 раз, при этом маленькая собачка начинает весить 480 кг, т. е. почти полтонны.
Благодаря проведению многочисленных экспериментов медики и биологи сделали вывод о том, что космическое пространство не представляет опасности для живых организмов. Причем пробный экзамен с успехом выдержали самые разнообразные космические путешественники.
Для чего же понадобилось отправлять в космос разных животных? Оказывается, это было обусловлено их индивидуальными биологическими особенностями.
Например, известно, что по сравнению с другими грызунами крысы отличаются более высокой сообразительностью, поэтому ученые выбрали именно их для выяснения влияния космического путешествия на центральную нервную систему и поведение животных.
Морские свинки могли служить живым дозиметром, поскольку по некоторым биохимическим показателям они приближались к человеку. Кроме того, эти животные чрезвычайно чувствительны к воздействию ионизирующего излучения.
Собаки участвовали в сложных экспериментах
Мышей, особенно черных, ученые также использовали для изучения биологического действия космической радиации. К тому же их плодовитость позволяла в кратчайшие сроки исследовать возможное вредное влияние условий полета на наследственность.
Собаки прошли все виды испытаний.
В августе 1960 года опять отбирают лучших из лучших подготовленных собак. Белка и Стрелка – животные, на которых пал окончательный выбор. Белка весит пять с половиной килограммов. Стрелка – чуть крупнее по размерам, а весом – такая же.
