Знаменательная дата в истории освоения космоса — 19 августа 1960 года — ознаменовалась запуском космического аппарата, на борту которого находились собаки Белка и Стрелка. Этот полёт стал пионерским в своём роде, поскольку впервые живые организмы успешно совершили орбитальное путешествие и благополучно вернулись на Землю.
Подготовка к космическому путешествию
Исследования влияния факторов ракетного полёта на живые организмы, инициированные конструктором Сергеем Королёвым, стартовали в конце 1948 года. После тщательного анализа выбор пал на собак как на идеальных «биологических объектов». Эти животные традиционно использовались в физиологических экспериментах, что обеспечивало хорошее знание их поведения и физиологии. К тому же, собаки отличались покладистым нравом и податливостью к дрессировке.
Для первых космических полётов отбирались обычные беспородные собаки. Медицинские специалисты полагали, что такие животные, привыкшие к выживанию в сложных условиях, будут более устойчивы к стрессу и быстро адаптируются к новым условиям и персоналу. Критерии отбора включали:
- Вес до шести килограммов (из-за ограничений по массе кабины).
- Рост не более 35 сантиметров.
- Возраст от двух до шести лет.
- Крепкое здоровье и высокий иммунитет к болезням.
- Адаптивность к агрессивной внешней среде, а также контактность и выдержка.
Позднее предпочтение отдавалось самкам (для удобства в пошиве специальной одежды) светлого окраса, что улучшало их видимость на телеэкранах. Также уделялось внимание внешности: выбирались стройные и «интеллектуально» выглядящие особи, способные произвести благоприятное впечатление в прессе.
Тренировка собак перед космическими миссиями проходила в московском Институте авиационной и космической медицины. Занятия проводились в историческом краснокирпичном особняке, расположенном неподалеку от стадиона «Динамо», который до революции служил гостиницей «Мавритания».
Была создана комплексная научная программа подготовки, включающая тренировки как для краткосрочных суборбитальных полётов, так и для продолжительных орбитальных миссий. Собак учили носить специализированную одежду, состоящую из фиксирующего и ассенизационного элементов. Их приучали питаться из автоматической кормушки, подающей еду по расписанию. Поскольку в условиях невесомости пить из миски было невозможно, необходимый объем жидкости поступал в организм животных вместе с пищей.
Также животных тренировали к длительному пребыванию (до 20 суток) в ограниченном пространстве кабины. Программа подготовки включала испытания на центрифуге, вибростенде и тренировки по катапультированию. Завершающим этапом был комплексный физиологический эксперимент, имитирующий условия космического полёта: собаки надолго помещались в герметичную капсулу, где подвергались воздействиям, аналогичным тем, что предстояли им в космосе.
Первые шаги в космосе
Первый запуск с участием собак произошел 22 июля 1951 года на полигоне Капустин Яр. Псы по кличкам Цыган и Дезик совершили суборбитальный полёт на геофизической ракете Р-2А, достигнув высот за пределами атмосферы, но не выходя на орбиту. Спустя пятнадцать минут они благополучно приземлились в спускаемой капсуле с парашютом.
В период с июля 1951 по сентябрь 1962 года было выполнено 29 подобных суборбитальных запусков с собаками, поднимавшихся на высоту от 100 до 150 километров. К сожалению, восемь из этих миссий завершились трагически из-за разгерметизации, отказа парашютов или проблем с системами жизнеобеспечения.
Первопроходцем орбитальных полётов стала собака по кличке Лайка. К сожалению, на тот момент отсутствовали технологии для безопасного возвращения аппаратов с орбиты, и Лайка трагически погибла от перегрева через несколько часов после запуска.
Исторический полёт Белки и Стрелки
В начале 1960 года был создан новый тип возвращаемого космического аппарата, оснащенный полноценными системами жизнеобеспечения. Хотя первый испытательный запуск оказался неудачным, 19 августа 1960 года в 15:44 с космодрома Байконур успешно стартовал второй такой корабль, вышедший на околоземную орбиту.
Основной целью этой миссии была детальная проверка всех конструктивных элементов и систем, критически важных для обеспечения безопасности и жизнедеятельности человека в условиях космического полёта и его последующего возвращения на Землю. Для медико-биологических исследований на борту корабля-спутника разместились две собаки – Белка и Стрелка, а также мыши, различные насекомые и растения. Учёные стремились изучить воздействие космической среды на живые организмы. Параллельно с биологическими экспериментами проводились обширные научные исследования космического пространства.
Устройство космического корабля
Корабль-спутник имел двухсекционную конструкцию, включающую спускаемый аппарат с герметичной кабиной и приборный отсек. Внешняя часть корабля была оборудована баллонами со сжатым газом для системы ориентации, реактивными двигателями, научными датчиками, солнечными батареями, антеннами и жалюзи системы терморегуляции. Солнечные батареи автоматически ориентировались на Солнце. Перед входом в плотные слои атмосферы, предусмотренное для возвращения на Землю, спускаемый аппарат отделялся от приборного отсека, который сгорал в верхних слоях атмосферы.
Герметичная кабина спускаемого аппарата содержала систему жизнеобеспечения для животных, аппаратуру для биологических исследований, часть научного оборудования, а также катапультируемый контейнер с разнообразными биологическими объектами. Внутри этого контейнера располагались собаки, клетки с 12 лабораторными мышами (поровну чёрных и белых), сотни плодовых мух-дрозофил, два образца растения традесканции, семена различных сельскохозяйственных культур (лука, гороха, пшеницы, кукурузы, нигеллы), контейнеры с грибками-актиномицетами, а также одноклеточные водоросли хлорелла в жидких и твёрдых средах. Дополнительно, вне основного контейнера, в кабине находились ещё две белые лабораторные крысы и 28 лабораторных мышей (15 чёрных и 13 белых).
Белка и Стрелка, отправленные в космос, были преимущественно светлого окраса, за исключением Стрелки, у которой присутствовали тёмные пятна. Белка весила 4,5 кг, имела высоту 30 см и длину 47 см. Стрелка, немного крупнее, весила 5,5 кг при высоте 32 см и длине 50 см. Для полёта на собак надели специальные комбинезоны красного и зелёного цветов. Дополнительно были предусмотрены фиксирующие цепи, закреплённые к стенкам контейнера, которые ограничивали чрезмерные движения, но при этом позволяли животным принимать различные позы (стоять, сидеть, лежать) и совершать небольшие перемещения.
На борту корабля была установлена медико-биологическая аппаратура, регистрировавшая все физиологические изменения в организмах собак на протяжении всего полёта. Для передачи данных и служебной информации использовалась радиотелеметрия. Визуальное наблюдение за животными обеспечивала радиотелевизионная система с двумя специально разработанными камерами, оснащёнными подсветкой и зеркалами. Их расположение позволяло вести трансляцию изображения Белки анфас, а Стрелки – в профиль, через люки контейнера.
Сергей Королёв придавал огромное значение контролю радиационного фона. В герметичной кабине и даже на одежде собак были размещены дозиметры для измерения уровня ионизирующей радиации. Дополнительно на борту корабля-спутника находились образцы кожи человека и кролика, чтобы исследовать потенциальное воздействие космического полёта на клеточном уровне.
Для безопасного возвращения на Землю как катапультируемый контейнер, так и спускаемый аппарат были оснащены индивидуальными парашютными системами, обеспечивающими скорость приземления 6-8 м/с и 10 м/с соответственно. Спускаемый аппарат имел жаропрочные иллюминаторы и герметичные люки, которые быстро открывались. Катапультирование контейнера с животными происходило через специальный отстреливаемый люк по сигналу барометрических датчиков на высоте 7-8 километров.
Результаты миссии и наследие
Космический корабль был успешно выведен на орбиту, близкую к круговой, на высоте от 306 до 339 километров. В ходе полёта постоянно регистрировались электрокардиограммы, измерялись артериальное давление, температура тела и частота дыхания собак, а также анализировалась их двигательная активность. Животные демонстрировали нормальное самочувствие, и телевизионные кадры подтверждали их спокойное перенесение невесомости. Интересно, что Белка активно лаяла, однако из-за расположения микрофона вне герметичного контейнера, полноценный «репортаж» из космоса записать не удалось.
Полёт длился более 25 часов, за которые корабль облетел Землю 17 раз. Утром 20 августа 1960 года, в 10:15, была отдана команда на спуск. На высоте восьми километров раскрылись парашюты спускаемого аппарата. При дальнейшем снижении до пяти километров отстрелилась крышка люка, и контейнер с животными катапультировался. Посадка произошла в заранее определённом районе, с отклонением всего в 10 километров от расчётной точки.
После завершения миссии тщательное обследование животных-«космонавтов» не выявило каких-либо негативных изменений в их организмах. Эксперимент позволил собрать бесценные данные о воздействии космических факторов на физиологические, генетические и клеточные системы живых существ. Полученная информация убедила учёных в возможности и относительной безопасности пилотируемых полётов для человека.
После своего исторического полёта Белка и Стрелка продолжили жить в Институте авиационной и космической медицины, став всеобщими любимицами. Учёные продолжили наземные исследования, стремясь определить возможное влияние полёта на генетику животных. Стрелка дважды приносила здоровое потомство, один из щенков которого был преподнесен в дар семье президента США Джона Кеннеди. Обе собаки прожили долгую жизнь и скончались естественной смертью. Их чучела сегодня являются экспонатами Музея космонавтики, напоминая о важном этапе в освоении космоса.
