Дослідник на орбіті

Здавалося б, чого ми не знаємо про Юрія Гагаріна? Цій людині, який став символом підкорення космосу, присвячені десятки книг, документальних і художніх фільмів. Але до сих пір в біографії першого космонавта знаходяться білі плями. Наш постійний автор Антон Первушин виконав величезну роботу і зібрав воєдино всі доступні відомості про Юрія Гагаріна в книзі, яка в кінці листопада 2016 року виходить у видавництві «Пальміра». Пропонуємо вашій увазі одну главу (зі скороченнями) з найповнішою на сьогоднішній день біографії космонавта «Гагарін: один політ і все життя».

... Треба сказати, що до початку ХХ століття про природні умови позаземного простору і факторах космічного польоту наука мала вельми суперечливі відомості. Зрозуміло, було вже відомо, що між планетами панує порожнеча, але при цьому, наприклад, вважалося, що метеороідов і комет набагато більше, ніж в дійсності, і що саме вони будуть головною загрозою міжпланетним подорожам. З іншого боку, ніхто не підозрював про радіаційну небезпеку, яка вважається головною проблемою сьогодні, а вплив перевантажень і невагомості взагалі не враховувалося - досить згадати фантастичну дилогію Жюля Верна про політ всередині гарматного снаряда навколо Місяця.

Молодші Гагаріни: Юра (сидить) разом з братами Валентином, Борисом і сестрою Зоєю

Підготовка штучного супутника «ПС-1» до польоту

Головний конструктор ракетно-космічної техніки Сергій Павлович Корольов

Юрій Гагарін проходить медичний огляд

Старт космічного корабля «Восток» з Юрієм Гагаріним на борту

<

>

Ймовірно, першим, хто задумався про те, що перевантаження і невагомість можуть ускладнити здійснення міжпланетних подорожей був основоположник теоретичної космонавтики Костянтин Едуардович Ціолковський. Правда, він був в цьому відношенні оптимістом і вважав, що перевантаження реально подолати, помістивши пілотів міжпланетного корабля в резервуари з рідиною, а до невагомості людина звикне, як звикають до плавання, і вона може виявитися навіть корисною для здоров'я. В цілому цей оптимізм зберегли і інші вітчизняні вчені, які займалися теоретичної космонавтикою, хоча вони, звичайно, не могли ігнорувати дослідження західних колег, які були куди обережніше в оцінках перспектив переносимості чинників космічного польоту.

Перші досліди по розкрутці комах і тварин в примітивних центрифугах (Ціолковський, Гарсія, Ринін) показали, що ті здатні витримувати досить значні перевантаження без шкоди для здоров'я. З появою авіації, в тому числі морського базування, почалося вивчення дії перевантажень на льотчиків. Наприклад, при одному з експериментальних польотів американського літака «F6», скоєному в 1928 році, при різкому виході з піке виникло прискорення 10,5 g - пілот, звичайно, вижив, але на місяць потрапив до лікарні з кон'юнктивітом очей і нервовим розладом, викликаним капілярними крововиливами в мозку. Причому в інших випадках, коли короткочасне прискорення не перевищувало 9 g, якихось негативних фізіологічних ефектів не відзначалося. Пізніше з'явилися літакові катапульти, а потім і спеціальні центрифуги для тренування льотчиків, тому до початку космічної ери був накопичений значний матеріал по впливу перевантажень на людський організм ...

Зовсім інша справа - невагомість, адже її тривала дія практично неможливо відтворити на Землі. Давайте простежимо, як змінювалися уявлення про невагомості по роботах, опублікованих у відкритій пресі.

У повоєнний час з розвитком реактивної авіації з'явилася можливість вивчати динамічну невагомість більш предметно, адже вона виникає в літаку, що летить по параболі, а чим вище парабола, тим довше триває стан невагомості. Однак проведені експерименти давали неоднозначний результат. Наприклад, під час пікірування протягом 15-20 секунд пілот «F-80E», що здійснював експеримент, відчув порушення координації рухів і був дезорієнтований. При цьому, правда, він стверджував, що повторні експерименти давалися легше, тобто вироблялася свого роду «звичка».

Фізіологи Ігор Сергійович Балаховський і Віктор Борисович Малкін повідомляли в статті «Біологічні проблеми міжпланетних польотів» (журнал «Природа», 1956): «Питання про те, який вплив на людину буде надавати відсутність сили земного тяжіння, особливо важкий у зв'язку з крайньою складністю відтворення в експерименті умов невагомості. Дозвіл цього питання має велике значення, так як незабаром після зльоту ракети, відразу ж після вимкнення двигунів, астронавти виявляться в умовах невагомості, в яких їм доведеться перебувати тривалий час. Що ж може статися в цих умовах з людиною? Було висловлено багато припущень. Деякі фізіологи на підставі теоретичних уявлень сумнівалися в можливості життя людини в цих умовах. Так, німецький кардіолог Лангер висловив думку, що в умовах повної відсутності сили тяжіння життя може тривати тільки декілька хвилин, так як неминуче виникнуть глибокі розлади кровообігу через порушення його нервової регуляції; кров втратить вагу і не буде тиснути на стінки судин, де розташовані спеціальні нервові закінчення, чутливі до зміни кров'яного тиску (барорецептори). При цьому не буде також тиску крові в порожнинах серця під час його розслаблення, що може привести до порушення нормальної серцевої діяльності. Більшість дослідників все ж вважає, що життя в умовах невагомості можлива і що організм зуміє пристосуватися до нових умов існування. Однак в процесі пристосування можуть виникнути порушення діяльності центральної нервової системи, пов'язані з тим, що вона не буде отримувати сигналів від нервових закінчень, розташованих в шкірі і м'язах, а також в спеціальному органі рівноваги - лабіринті (знаходиться у внутрішньому вусі), які в нормальних умовах "повідомляють" про положення тіла і його окремих частин. При цьому можливий розлад регуляції м'язового тонусу, порушення орієнтації в просторі, виникнення синдрому "повітряної хвороби" - запаморочення і нудоти, а також розлади сну ».

Радянські фахівці хоч і виявляли оптимізм, але теж вельми стриманий, про що можна судити за статтями, написаним кандидатами медичних наук Олегом Георгійовичем Газенко і Віктором Борисовичем Малкіним для журналу «Наука і життя» в 1958-1959 роках. Наприклад, в статті під заголовком «Людина в космосі. Проблема життя в умовах невагомості »(1959, № 12), вони підсумовували дані зі спостереження за піддослідними собаками, літали на балістичних ракетах на космічну висоту (період невагомості становив до 10 хвилин) і дійшли висновку, що відсутність сили тяжіння не порушує фатально кровообіг , як передбачав Лангер. Все ж, відзначали дослідники, до сих пір немає надійних відомостей про вплив невагомості на «функції травлення і виділення», але головне - ті ж експерименти з ракетними польотами виявили у тварин «істотні зміни рухової активності і характеру рухів, що вказувало на порушення діяльності центральної нервової системи ».

Розкид думок з питання впливу невагомості серед вчених, що займалися космічною біологією в «догагарінскій» період, ріс, як сніжний ком, тому 1 липня 1960 року в Хоторне (штат Каліфорнія) пройшов симпозіум, за підсумками якого на початку наступного року був виданий збірник, озаглавлений вельми красномовно: «Невагомість - фізичні феномени і біологічні ефекти» ( «Weightlessness - Physical Phenomena and Biological Effects»). Згідно бібліографічним списками, ширшого і повного праці на заявлену тему, доступного всім бажаючим, в той час просто не було. У ньому підводиться проміжний підсумок дослідженням, що передували епосі пілотованої космонавтики, розглядаються всі види невагомості або її імітації, які можна отримати в земних умовах: «балістична» невагомість, «параболічна» невагомість, «водна» невагомість, короткочасна невагомість вільного падіння.

Аналіз досліджень впливу тривалої відсутності сили тяжіння на людину займають в цій праці не дуже велике місце, оскільки, як відзначав Рафаель Левін з корпорації «Локхід», автор доповіді «Симуляція невагомості», тривалість найдовших і достовірних експериментів по її імітації за участю людини до той час не перевищувала 40 секунд. Якщо ж лінійно екстраполювати ті зміни в самопочутті, які відчували пілоти і вчені при «параболічної» невагомості, то виходило, що вже через 20 хвилин після початку її дії у частині людей може наступити «повне порушення критично важливих функцій». Які ж проблеми можуть виникнути? Левін перераховував їх списком: нудота, дезорієнтація, порушення біологічних ритмів, перебої в роботі серцево-судинної системи і дихання. Викликало його побоювання і самопочуття астронавтів при поверненні на Землю: після тривалого перебування на орбіті у них можуть атрофуватися м'язи і деградувати кістки настільки, що їм доведеться заново вчитися ходити ...

Отже, незважаючи на велику кількість експериментів (за два попередні роки американські пілоти, як стверджується в збірнику, скоїли понад двох тисяч польотів з метою вивчення «параболічної» невагомості), до початку 1961 року все ще не було твердої впевненості, що людина зможе жити і працювати на орбіті більше кількох хвилин. Стає зрозумілим, чому радянські фахівці скоротили програму першого польоту корабля «Восток» до одного витка замість доби, а на панель ручного керування поставили логічний замок: якби й справді Гагарін під час польоту був дезорієнтований або втратив би контроль над собою через фізіологічних порушень в мозку, то його політ без таких запобіжних заходів міг би завершитися вельми плачевно.

Тепер заглянемо в опублікований текст доповіді Юрія Гагаріна, з яким він виступив на засіданні Держкомісії 13 квітня 1961 року. Космонавт повідомляв: «Справив прийом води і їжі. Воду і їжу прийняв нормально, приймати можна. Ніяких фізіологічних труднощів при цьому я не відчував. Почуття невагомості кілька незвичне в порівнянні з земними умовами. Тут виникає таке відчуття, ніби висиш в горизонтальному положенні на ременях, як би перебуваєш в підвішеному стані. Мабуть, підігнана щільно підвісна система чинить тиск на грудну клітку, і тому створюється таке враження, що висиш. Потім звикаєш, пристосовуватися до цього. Ніяких поганих відчуттів не було. <...> Координація руху повністю збереглася. Я їв, пив воду, писав, вів доповідь, працював телеграфним ключем. Так що, по-моєму, на координацію руху, на працездатність та тривалість невагомості, яку я відчув, не впливає, не утруднює ».

Скільки ж часу провів Гагарін в стані невагомості? З відновленого хронометражу польоту слід, що не менше 1 години 19 хвилин (тобто 79 хвилин). Оскільки ніяких негативних відчуттів він при цьому не зазнав, а, навпаки, зберігав ясність свідомості, працездатність, міг вести спостереження і управляти обладнанням корабля, приймати воду і їжу, то за підсумками його польоту можна було зробити однозначний висновок, що похмурі прогнози теоретиків не виправдалися : землянин може жити в невагомості досить тривалий час.

Оскільки Юрій Гагарін уважно спостерігав не тільки за кораблем, виступаючи в якості пілота-випробувача космічної техніки, а й за собою, перевіряючи теорію практикою як справжній учений, цілком можна зафіксувати за ним пріоритет у фундаментальному науковому відкритті - у встановленні впливу істинної (а не імітованої ) динамічної невагомості на організм людини. Його відповіді на серйозні питання виявилися обнадійливими, що в один момент прибирало масу складнощів і сумнівів на шляху до подальшого просування землян в космос.

Найцікавіше, що сучасники цілком розуміли науковий внесок Юрія Гагаріна. Після польоту ініціативу в обговоренні його медико-біологічних аспектів взяли на себе академіки Норайр Мартіросовіч Сисакян і Василь Васильович Парин. У числі інших учасників вони виступили 15 квітня на прес-конференції в Московському Будинку вчених. Перший розповів деякі подробиці про підготовку космонавта, другий - про роботу біотелеметріческіх систем, дистанційно контролювали фізіологічні параметри Гагаріна, який перебував на орбіті. Академік Парин завершив свій виступ пафосним, але в той же час вельми значущим заявою: «Перший в історії космічний політ дав надзвичайно цінні дані про стан людини в космосі, підтвердив прогноз радянських вчених не тільки про можливості польоту людини в космос, а й про можливості збереження людиною його творчих сил і різноманітної трудової діяльності. Велика в цьому роль колективу вчених, робітників, велика і героїчна в цьому роль чудового радянської людини Юрія Гагаріна ».

У тому ж дусі писали і інші вчені, які коментували наукові досягнення першого космічного польоту. Всі сходилися на тому, що саме з Гагаріна потрібно вести відлік історії нових наукових дисциплін, основи яких були закладені в 1960-1961 роках: космічної медицини і космічної психології. Однак, після того, як на орбіті побував і провів там цілу добу Герман Титов, інтонації почали змінюватися. Перехід добре помітний в книзі наукових співробітників Марії Олександрівни Герд і Миколи Миколайовича ГУРІВСЬКА «Перші космонавти і перші розвідники космосу» (1962), фрагменти з якої також публікувалися в журналі «Наука і життя». Там ми знаходимо наступний пасаж: «Ще недавно не було відомо, як діє на організм стан невагомості. Чудовий політ Ю.А. Гагаріна по орбіті навколо Землі вперше показав світові, що відчуває людина в умовах невагомості. Але Гагарін пробув в космосі понад півтори години. Як почуватиметься людина в умовах тривалої невагомості, залишилося загадкою і після польоту Гагаріна. Хороший стан Гагаріна було своєрідною "путівкою", роздільною більш тривалий політ. І цей політ відбувся. Двадцатіпятічасовой космічний політ Германа Степановича Титова перевершив найсміливіші наукові очікування ». Тобто польоту «Востока-2» почали приписувати не тільки взяття нової планки технічного рекорду, але і науковий пріоритет ...

Начебто в цьому немає ніякої крамоли, якщо тільки не згадати, що «якісно новий етап» відкрив саме політ Юрія Гагаріна, а ось політ Германа Титова, при всій повазі до чергового рекорду і подвигу космонавта, може розцінюватися лише як кількісне досягнення. Якщо шукати історичні аналогії, то для космічної біології Юрій Гагарін був як Микола Коперник для космології, тобто його відкриття були ще далекі від світоглядної повноти, але зате дозволяли зовсім по-іншому поглянути на Всесвіт і місце людини в ній.