Лайка — первый космонавт планеты

После успешного полета первого искусственного спутника Земли С.П.Королев поставил перед медиками задачу о подготовке животного для 7-суточного орбитального полета на втором спутнике. Работа была очень трудная и напряженная. Несмотря на то, что у нас был уже достаточно большой опыт работы по медицинскому обеспечению животных во время кратковременных полетов на высотных геофизических ракетах, все же в ходе подготовки собак к полету в космос, в условиях продолжительной невесомости возникло много вопросов. Неясно было, какова должна быть система жизнеобеспечения и ассенизационное устройство, одежда и система фиксации, как животных тренировать, кормить и поить в полете. Никто не знал, как поведут себя наши медицинские приборы и приспособления в условиях 7-суточного полета в космическом пространстве.

Не всегда все получалось сразу и по доводке различных узлов герметической кабины, и по подготовке, животного к полету. С.П.Королев был постоянно в курсе наших дел, неоднократно приезжал в лабораторию. Его досконально интересовала тренировка собак, отбираемых для полета на втором спутнике, а также проблемы кормления в ходе полета и создания системы жизнеобеспечения. Часто он проводил совещания по особенно сложным вопросам, внимательно выслушивал наши высказывания, уточнял сроки запланированных работ и требовал неукоснительного их соблюдения и, если надо было, добивался своевременней поставки нам необходимого оборудования и аппаратуры от смежных организаций. Нередко на таких совещаниях Главный конструктор говорил об основных направлениях и перспективах, стоящих по медицинскому обеспечению полетов на ближайшие годы, подчеркивал, что животные должны проложить «космическую трассу» для предстоящего полета человека в космос.

В этот период сотрудники нашей лаборатории во главе с В.И.Яздовским, О.Г.Газенко и А.М.Гениным совместно со специалистами других учреждений провели большую, кропотливую и важную экспериментальную работу. У каждого из нас рабочий день был расписан по минутам. Надо было дежурить в экспериментах, обрабатывать материалы, участвовать в испытаниях системы жизнеобеспечения, автомата кормления, герметической кабины и физиологической аппаратуры.

При конструировании герметической кабины корабля и физиологической аппаратуры, кроме конструкторов, принимали участие медики и инженеры В.И.Данилейко, Л.А.Гребенев, В.С.Георгиевский, В.Г.Буйлов, А.И.Афанасьев. В окончательном варианте герметическая кабина, в которой помещалась собака, имела вид цилиндра с выпуклым днищем. В кабине были созданы условия, необходимые для нормального существования животного. Был установлен автомат питания, имелась система кондиционирования воздуха, состоящая из регенерациоиной установки и системы терморегулирования.

Регенерация воздуха в кабине обеспечивалась применением специальных высокоактивных химических соединений, выделявших необходимый для дыхания животного кислород и поглощавших углекислоту и водяные пары. Запасы кислорода были рассчитаны на 7 сут. Регенерирующие вещества в виде пластин размещались в специальных кожухах с обеих сторон от подопытного животного. Отработка системы регенерации воздуха в кабинах малого объема была поручена А.Д.Серяпину и З.С.Скуридиной.

Для медицинского контроля за состоянием животного в полете объединение «Биофизприбор» разработало комплект бортовой физиологической аппаратуры КМА-01, предназначенный для регистрации пульса, дыхания, кровяного давления, биопотенциалов сердца (электрокардиограммы) и температуры тела. Возглавил эти работы В.Р.Фрейдель.

Для более полного изучения сердечно-сосудистой системы животных в полете регистрировалась кинетокардиограмма и сейсмокардиограмма подопытного животного. Эти методики разрабатывал и в дальнейшем с успехом ими пользовался ученик В.В.Парина прекрасный методист и экспериментатор Р.М.Баевский. Передача физиологических измерений осуществлялась радиотелеметрической аппаратурой, которая включалась автоматически по специальной программе. Прием и регистрация радиопередач велись наземными радиотелеметрическими станциями.

Автомат кормления животных представлял собой автоматический контейнер, где в герметических ячейках находилась желеобразная питательная смесь, содержащая в достаточном количестве белки, жиры, углеводы, витамины и воду. Два раза в сутки автоматически открывалась крышка кормушки, и собака поедала пищу. В создании автомата кормления и разработке рациона питания деятельное участие принимал один из видных наших ученых И.С.Балаховский. Ему помогали Т.С.Львова, С.Ф.Себежко и В.Н.Ненахова.

После различных вариантов «Биофизприбор» окончательно сконструировал автомат кормления животных, а медиками разработан и испытан наиболее приемлемый рацион питания. Однако применение комбинированного питания потребовало длительной и систематической подготовки и тренировки животных, приближенных к условиям космического полета. Много времени и настойчивости затрачивали сотрудники В.С.Георгиевский, В.Н.Ненахова и О.А.Степакова. Большим терпением приходилось обладать для того, чтобы успокоить животных, приучить их к эксперименту и к экспериментаторам.

Очень большую работу по приручению собак проводила В.Н.Ненахова. Ей принадлежит большая часть заслуг в том, что собаки переносили космический полет без срыва. Обычно, когда нужно было привести из вивария собаку, ей надевали ошейник и на поводке вели в лабораторию. Но иногда можно было наблюдать необычную картину. Идет по двору Валентина Николаевна (тогда просто Валя) и ее окружают 5 — 8 собак, все без ошейников и, естественно, без поводков. Были у нее свои любимицы, например, все дублеры Лайки — Альбина, Муха и Умница.

Со временем подопытные животные настолько привыкли к тренировкам на различных стендах и в кабине космического объекта, медицинскому обследованию, что вели себя очень спокойно, относясь как бы с «пониманием» к неприятным манипуляциям. Здесь вспоминается случай с Рыжиком из группы собак, на которых под руководством Е.М.Юганова всесторонне исследовалось воздействие вибрации. Хотя Рыжик был и беспородным псом, его голова с мощными челюстями и великолепными зубами походила на голову западноевропейской овчарки.

Надо сказать, что подготовка собак к этим экспериментам начиналась обычно очень рано. И однажды В.С.Георгиевский, задержавшийся накануне поздно вечером в лаборатории и не выспавшийся, забыл привязать Рыжика к станку. Проводя внутривенные манипуляции, он вдруг почувствовал, что локоть его стал влажным и горячим. У медиков принято, что, если игла находится в вене, нельзя отводить взгляд в сторону. Лишь спустя несколько минут Всеволод Сергеевич увидел, что Рыжик вопреки врожденной реакции собаки укусить, почувствовав укол, лижет его локоть. Посмотрел экспериментатор на мощные челюсти собаки и вытер пот со лба.

Были значительные трудности в выборе моделей «космической» одежды, в разработке ассенизационного устройства и в системе фиксации животного. Эти работы во главе с А.А.Гюрджианом проводили М.А.Герд, Л.А.Карпова, Р.М.Иванова и Н.Н.Козакова. Причем М.А.Герд долгое время работала в Москве, в Уголке Дурова, хорошо знала животных, их поведение, привычки. Ее опыт работы с животными очень помог нам при тренировках подопытных собак к космическому полету.

Совместно с сотрудниками смежных учреждений А.А.Гюрджиану удалось разработать и изготовить несколько моделей «космической» одежды и два варианта ассенизационного устройства. В окончательном варианте была разработана одежда в виде трусиков и жилеток. Особенно много хлопот досталось И.С.Семеке, которая всем собакам на заключительном этапе подгоняла, примеряла и дошивала штатную одежду. Обладая природным эстетическим вкусом, она очень быстро справилась с этой задачей, пошив всем животным красивую одежду ярко-оранжевого цвета. Кроме «космической» одежды, на животное надевался индивидуально изготовленный резервуар для естественных отходов.

С помощью стальных тросиков собаки прочно фиксировались к раме герметической кабины. В нижней трети тросиков были вставлены контактно-реостатные датчики, с помощью которых регистрировалась двигательная активность животных.

Когда основные вопросы были решены, приступили к заключительному отбору и тренировкам животных на различных стендах. Во время отбора собак были проведены исследования индивидуальной устойчивости их к вибрации и перегрузкам. Животные приучались к приему пищи из автомата питания, к ношению датчиков, фиксирующей одежде, ассенизационному устройству, к пребыванию в кабинах малого объема. На последнем этапе собаки в течение длительного времени проходили тренировку в макете контейнера второго спутника Земли. Проводился тщательный отбор всех животных, «пионеров космических трасс», которые в конечном итоге должны были проложить дорогу для полета человека в космос.

Вот запись исследований от 28 июня 1957 г.

«Задача опыта. Получение фоновых данных о состоянии физиологических функций животного и испытание работы аппаратуры в длительном 20-суточном опыте. Собака Лайка, возраст 1,5 лет, вес 6 кг 700 г, белой шерсти с большими черными и темно-желтыми пятнами.

На собаку надели костюм, ассенизационное устройство и зафиксировали в герметической кабине. Поведение собаки спокойное. Лежит. Реакция на окружающую обстановку активная. Голова расположена на кронштейне передней полуоси. Дыхание равномерное, ритмичное, 30 в минуту, пульс 82 удара в минуту. Взята кровь из уха на анализ. Пищу и воду принимает хорошо.

С помощью автомата водопотребления получила 100 мл воды. Вода выпита вся. Комплект медицинской аппаратуры (КМА-01) работал нормально, отходов не было. Состояние животного после опыта хорошее. Никаких отклонений от нормы не отмечено».

Из 10 собак, прошедших все виды тренировок, отобрали Лайку, Альбину и Муху, но, в конце концов, было решено послать в полет Лайку.

Второй советский искусственный спутник Земли был запущен 3 ноября 1957 г. Судя по имеющимся записям, после окончания действия перегрузок, с наступлением невесомости двигательная активность собаки Лайки была умеренной, движения — непродолжительными и плавными. Во время полета частота сердечных сокращений и дыхания стала уменьшаться и приближалась к исходной величине. Однако времени на нормализацию сердечных сокращений в условиях невесомости потребовалось в 3 раза больше, чем при лабораторных опытах на Земле.

В полете регистрировалась и электрокардиограмма животного. Вместе с А.А.Гюрджианом мы очень тщательно и скрупулезно рассчитали все комплексы электрокардиограммы, полученной во время космического эксперимента. Анализ данных показал, что электрокардиограммы, зарегистрированные в первые часы полета, и существенно не отличались от предстартовых значений. Никаких патологических изменений на электрокардиограммах не обнаружилось.

Наконец, следует отметить, что полет Лайки доказал возможность нахождения высокоорганизованного животного в условиях невесомости и получать с помощью радиотелеметрической системы информацию о состоянии основных физиологических функций животного и гигиенических параметров среды на всех этапах орбитального полета.

Осуществление важного медико-биологического эксперимента с Лайкой на борту второго искусственного спутника Земли — это еще одна победа советских ученых, которая стала предвестником полета Ю.А.Гагарина в космическом пространстве на корабле «Восток». Через два месяца С.П.Королев отмечал: «Наступит и то время, когда космический корабль с людьми покинет Землю и направится в путешествие на далекие планеты, в далекие миры. Сегодня многое кажется лишь увлекательной фантазией, но на самом деле это не совсем так. Надежный мост с Земли в космос уже перекинут запуском советских искусственных спутников, и дорога к звездам открыта!»