В первых числах ноября 1973 года во всех центральных газетах появилось следующее, достаточно скупое, сообщение ТАСС: «31 октября в Советском Союзе произведен очередной запуск искусственного спутника Земли «Космос-605». На борту спутника, предназначенного для проведения биологических исследований, установлены экспериментальные системы с лабораторными животными и другими биологическими объектами, а также научная аппаратура для оценки их состояния. В ходе полета будут проводиться дальнейшие исследования влияния факторов космического полета на живые организмы, а также испытания систем, обеспечивающих жизнедеятельность биологических объектов… Установленная на спутнике аппаратура работает нормально. Координационно-вычислительный центр ведет обработку поступающей информации».
Так, в общем-то, вполне буднично началась воплощаться в жизнь обширная программа научных исследований на космических аппаратах «Бион». Уникальные эксперименты, выполненные на одиннадцати биоспутниках, которые были запущены в период с 1973 по 1996гг., внесли существенный вклад в развитие космической физиологии и биологии. Активное участие в этой научной программе кроме советских ученых приняли также их коллеги из ряда социалистических стран, США и Франции.
После серии первых краткосрочных полетов человека в космос появилась масса вопросов, касающихся более тщательного изучения неблагоприятного воздействия невесомости, космического излучения и других негативных факторов на живой организм, особенно в случае его длительного пребывания на орбите. Как происходит адаптация живых организмов к длительному пребыванию в невесомости? Какой может быть максимальная продолжительность космических путешествий? Какие последствия ждут побывавший в космосе живой организм? На все эти и целый ряд других сложнейших вопросов ученым предстояло ответить, обработав данные десятков биологических экспериментов, которые проводились как на борту биоспутников, так и в земных лабораториях. Эксперименты ставились на высших и низших растениях, бактериальных клетках и насекомых, земноводных и рыбах, черепахах, крысах и обезьянах.
Для их успешного проведения в гермокабинах биоспутников создавалась и поддерживалась газовая среда, которая по своему составу, давлению, температуре и влажности не вызывала у животных нарушений основных физиологических функций. Для регенерации атмосферы использовалась система с автоматическим управлением от газоанализатора на кислород. Разработка и изготовление этой системы жизнеобеспечения была поручена донецким специалистам – сотрудникам научно-исследовательского института горноспасательного дела и пожарной безопасности «Респиратор». Потом их аппараты испытывались и монтировались на биоспутники, запуск которых осуществлялся с космодрома Плесецк.
-Наша работа на космос началась, по сути, еще в 1969 году, – вспоминает заместитель директора НИИГД Владимир Овчаров.- Я был назначен руководителем этих секретных разработок. В творческую группу входило около 50 сотрудников нашего института. Почему выбор пал именно на наш институт? Да потому что мы первые применили в шахтерских самоспасателях химически связанный кислород в гранулах. Аппарат для регенерации воздуха на биоспутнике был фактически тем же самым изолирующим самоспасателем только весом в 130 килограммов. Правда, Институт медико-биологических проблем Минздрава СССР, выступавший в роли заказчика системы жизнеобеспечения, поставил перед нами еще ряд сложных задач: состав воздуха в космическом аппарате должен быть близок к составу земной атмосферы, содержание углекислого газа в нем должно быть минимальным, жидкие и твердые отходы жизнедеятельности должны быстро удаляться и не загрязнять атмосферу микропримесями. Кроме того, нужно было разработать систему вентиляции и надежные датчики, которые через каналы телеметрии передавали бы на Землю данные о состоянии атмосферы «космического зоопарка». А для всестороннего испытания разработки пришлось попутно создать целый ряд лабораторных приборов и оборудования.
Для разработки системы жизнеобеспечения в «Респираторе» была создана «космическая» группа, в которую вошли около пятидесяти ведущих инженеров и конструкторов. Молодому главному конструктору Владимиру Овчарову помогали Анатолий Бологов, Константин Вейсберг, Виталий Верховод, Алексей Кречетов, Анатолий Петрохин, Людмила Прудникова, Леонид Поповский, Борис Халяпин и другие. Первую созданную систему регенерации атмосферы ее разработчики проверили на вибростенде – собственного не было, поэтому нашли его на одном из военных заводов. Таким испытаниям подвергалось любое отправляемое в космос оборудование, ведь при взлете и посадке космического аппарата оно испытывает сильные вибрации и перегрузки. Во время испытания на вибростенде многие элементы системы начинали входить в резонанс и выходить из строя. Теоретические расчеты и предложенные свежие инженерные решения помогли вскоре решить возникшую проблему и создать очень надежную систему и столь же надежные контролирующие ее работу приборы.
Заказчику изделие отправлялось в трех экземплярах. Одно для испытаний, второе для монтажа на спутнике и третье – резервное. «Горняцкая» система регенерации, установленная на «Бионе-1» («Космос-605»), провела на орбите 21,5 суток, не допустив ни одного серьезного сбоя в работе. Точнее, сбои были, но как впоследствии выяснилось, не в системе регенерации, а в системе телеметрии, передающей на Землю всю необходимую информацию. Благодаря новой разработке дончан, все «космонавты», а это крысы, черепахи, мухи-дрозофилы, остались живы и благополучно возвратились на землю, дав ученым богатейший материал для исследований и дальнейшего изучения воздействий невесомости на живые организмы.
Ряд биологических экспериментов проводили в 60-70-е годы прошлого столетия и США. В свое время ученые НАСА проводили исследования воздействия невесомости на организм обезьян. Отдельные животные гибли, так и не сумев адаптироваться. Но гибли они не от воздействия невесомости, а от несовершенной системы жизнеобеспечения. Донецким ученым и конструкторам удалось создать более совершенную систему, которая обеспечивала все атмосферные параметры внутри спутника столь необходимые для чистоты проводимых научных экспериментов на отправленном в космос биоматериале.
Для последующих экспериментов на орбите, предусмотренных программой «Бион», донецкой группе была поручена разработка центрифуги, которая создавала бы искусственную гравитацию. На ее разработку ушло почти два года. На нее были установлены блоки с десятью лабораторными белыми крысами, а 20 их собратьев пребывали в невесомости. В полет отряд «хвостатых космонавтов» отправился на «Космосе-782», который был запущен 25 ноября 1975 года и находился в полете 19,5 суток. Благодаря этому уникальному эксперименту было изучено влияние невесомости и искусственной силы тяжести на организм теплокровных животных. Оказалось, что крысы, размещенные на так называемой гравитационной платформе, перенесли полет лучше, чем те, что находились вне платформы. Эти исследования, в частности, показали, что длительное пребывание в условиях невесомости оказывает большое влияние на опорно-двигательный аппарат: кости быстро теряют кальций.
Были у дончан и другие «космические» разработки. Например, аппарат для проращивания в условиях невесомости семян различных растений, который получил название «Оазис». Он был оснащен двумя киносъемочными аппаратами, которые снимали процесс роста, автоматически включаясь через каждые 10 минут. Эти «сериалы» потом внимательно изучались учеными-ботаниками и генетиками.
-Для всестороннего обследования возвратившихся из космоса братьев наших меньших, – продолжил разговор Владимир Кузьмич, – в нашем институте был создан мобильный лабораторный комплекс. Это достаточно большая каркасно-надувная палатка, оснащенная отоплением, кондиционерами, томографами, рентгенаппаратами и прочим необходимым оборудованием. Весь этот комплекс разворачивался в месте приземления космического аппарата буквально за 10-15 минут. Когда кто-то из спасательной службы впервые увидел нашу надувную лабораторию в действии, то не без иронии заметил: «Вы встречаете животных, как людей, зато людей встречаете, как животных». Это было недалеко от истины, так как подобных палаток для приема космонавтов в то время не существовало. С места приземления для медицинского обследования в район Байконура их доставляли вертолетом. Так было до 1975 года, пока мы не изготовили такую же комфортабельную «палатку» непосредственно для космонавтов. Насколько мне известно, она используется по сей день. Несколько лет назад познакомится с нашим полевым госпиталем к нам в институт приезжали даже представители Пентагона… В настоящее время делаем надувные полевые госпитали для Минобороны и МЧС Украины. Они прекрасно себя зарекомендовали в Турции и Пакистане, куда наши спасатели и медики выезжали для ликвидации последствий крупных землетрясений.
Работа сотрудников НИИГД на космос продолжалась вплоть до 1997 года. После посадки одиннадцатого по счету «Биона» одна из макак-космонавтов внезапно умерла. Это вызвало бурю негодования среди защитников животных в Америке и странах Западной Европы. Под натиском «зеленых» конгресс США принял закон, запрещающий проведение экспериментов над высшими животными. Америка вынуждена была прекратить проводимые совместно с Россией и рядом других европейских стран биологические эксперименты в космосе. Поэтому многие прогрессивные технические разработки донецких ученых остались невостребованными для космических нужд, но нашли свое воплощение на Земле – в новых модификациях самоспасателей и респираторов, столь необходимых шахтерам, химикам и горноспасателям.
Валерий Герланец (dN)