«Лишняя» ракета
Для ракеты три процента очень критичны, так как если бы она потеряла три процента своей скорости, ракета через пол-оборота упадет в море. Компенсировать потери удалось только за счет снижения полезной нагрузки на орбите почти с полутора тонн до сотен килограммов! И этот центр достался дорогой ценой — с ракеты было снято все «лишнее» оборудование, использовавшееся при летных испытаниях межконтинентальной баллистической ракеты — система радиокурсовой коррекции, часть датчиков телеметрии, мощная система отделения, предназначенная для многоцелевого -тонная боеголовка. Но даже с учетом принятых мер было неясно, останется ли спутник на орбите, просто потому, что достоверной информации о плотности атмосферы на высоте 200 км в то время не было.
Поэтому не только наш, но и первый планируемый американский спутник «Авангард» имел форму шара — чтобы было проще рассчитывать плотность атмосферы по скорости спуска с орбиты. Но 4 октября 1957 года был запущен первый (его еще называли «простейшим») спутник, и в течение нескольких недель весь мир слушал знаменитый «бип-бип-бип». Реакция мирового сообщества на полет собаки в космос удивила не только тогдашних руководителей Советского Союза, но и самих создателей спутника. Оба хотели закрепить свой успех, тем более, что переоборудованная в спутник резервная ракета уже не годилась для испытаний с боеголовкой.
Нет, конечно, можно было бы вернуть его обратно на завод, восстановить «правильную» конфигурацию и снова вернуть на полигон, но это привело бы к огромным потерям времени и денег. К тому же завод в Куйбышеве еще не был готов к этому, а подмосковный завод в Подлипках был занят выпуском ракет новой серии с изменениями, внесенными по результатам пусков, и новыми усовершенствованными двигателями. Переход на старую ракету, а затем обратно – к нежелательному сбою в производстве.
Медико-биологические исследования на собаках, подготовленных к работе в космосе, продолжаются уже давно. Секретная лаборатория Института авиационной медицины, скрытая под шифром «в/ч № 2469», изучала факторы полета живых организмов. Как только ракета Р-1 «полетела» более-менее надежно, ее начали использовать для полетов на больших высотах. Вскоре последовал более мощный Р-2. Версии, переоборудованные под вертикальный подъем, получили название Б-1А и Б-2А, а сами ракетчики называли их «академическими». Хотя эти ракеты не могли выйти на орбиту, уже в космическом полете можно было изучить эффекты перегрузки, невесомости, космических лучей и других факторов.
За два года были разработаны гермокабины, «скафандры» для лабораторных животных, установленные на катапультных тележках, и системы регенерации воздуха. Сами полеты начались в июле 1951 года, а полным ходом шли к 1957 году. Кабина, предназначенная для установки на Р-1, имела место для двух собак («пионеров» звали Дезик и Цыган), была оборудована парашютом и тормозные щитки, но мог затормозить и приземлиться только на скорости полтора километра в секунду. Решение о создании спутника, на котором собака могла бы совершить орбитальный полет, было принято в начале 1956 года, почти за два года до полета Лайки, и конечно же обеспечило возвращение животного на Землю. Но в 1957 году еще было неясно, как вернуть космический корабль с орбиты. Кинетической энергии, накопленной «объектом» на скорости 8 км/с, достаточно, чтобы испарить все это, подобно тому, как испаряются метеоры, если только большая часть этой энергии не теряется в воздухе.
Запустить еще один «простейший»? Это не имело особого смысла, не дало бы новых научных результатов и не имело бы никакого политического эффекта. Нужно было как-то «надавить», усилить впечатление, а для этого нужна была хотя бы минимальная научная программа. Неизвестно, кто первым предложил запустить в космос спутник с лайкой, но этой идеей ухватился Сергей Павлович Королев. За полтора года по этой программе была разработана новая будка с кормушкой и «туалетом», ведь теперь собаке предстояло провести в хижине неделю, а может и не одну! В космосе собаку кормили специальным «желе» — пастообразной пищей, снабжавшей животное необходимым количеством воды. Поначалу собаки неохотно ели такое «сомнительное лакомство», но кто-то догадался добавить в «рецепт» мелко нарезанную колбасу, и получилось удачно.
Помещение «туалет» внесло в ряды собак «гендерную дискриминацию» — самцы остались на земле, самая простая конструкция им не подошла. Срок службы нового устройства регенерации воздуха теперь также составляет две недели. Однако задача возвращения с орбиты осталась для учёных крепким орешком. Королева очень интересовали успехи собак-космонавтов, и понятно, что он не хотел ждать, пока будет разработана возвращаемая машина. А тут – такой резонанс от запуска первого спутника! В общем, скрепя сердце, решили, что своеобразная лайка, которая полетит в космос, получит «билет в один конец».
Собачий спутник
Люди, работавшие с собаками, в один голос говорят о абсолютной самоотдаче четвероногих «космонавтов» — собаки видели, что происходило во время тренировок, могли запомнить неприятные ощущения во время тренировок и даже во время запусков, но задания выполняли совершенно спокойно. Пара исключений породила забавные легенды о трусливом Отважном и Жалком Пропавшем Бобике. Но до 4 октября 1957 года никто не думал отправлять лайки в космос без возможности возвращения. Сюда упало стремление исследователей быстро добиться результатов и стремление «высшего» руководства поразить мир успехами. Программа была переработана, и 11 октября было принято официальное решение о запуске спутника с «биологическим объектом» на борту.
Работа кипела полным ходом. Несмотря на то, что для спутника-«собаки» уже многое было сделано, нужно было объединить всё в единое целое. По сути, это были не что иное, как компоненты системы жизнеобеспечения – но можно было использовать запасной для резервного ПС. И такой же «шар» с батарейками и радиомаяком установили над барокамерой, в которой должна была разместиться первая собака, полетевшая в космос. «Запоминающего устройства» не было, но был ПВУ — программный таймер, который должен был включать передатчики телеметрии при прохождении спутника над территорией Советского Союза. ПВУ состоял из трех часовых механизмов, замыкавших и размыкающих группы контактов, непосредственно включавших передатчики. Таким образом удалось уменьшить вес аккумуляторов и упростить поддержание температурного режима.
Без отделения
Так или иначе, все это «добро» весило куда больше сотни, и ключевым решением Королева было – не отделять второй спутник от ракеты! Ведь вторая ступень все равно выйдет на орбиту — пусть спутник с ней и останется. Тогда вы сможете сэкономить на весе сепарационной системы. Кроме того, для передачи важных параметров хаски в космосе теперь использовалась телеметрическая система «Трал», установленная на центральном блоке ракеты. Эти частоты не были опубликованы, поскольку «Трал» входил в состав боевой ракеты, а на «открытых» частотах, используемых «Спутником-1», «Спутник-2» передавал немодулированный сигнал – только для сопровождения.
В основном наши врачи тоже считали, что в новых жертвах нет необходимости, и целых три года, до конца разработки «Востока», ни одного животного на орбиту не отправляли. Но в 1960 году начались летные испытания беспилотного прототипа «Восток», имевшего индекс 1К, и на нем снова полетели собаки. Теперь у них был «обратный билет», но первая пара собак — Кантарелл и Чайка — не смогла им воспользоваться. 28 июля 1960 года запуск корабля-спутника 1К закончился отказом ракеты-носителя, и корабль погиб вместе с собаками. Эстафету подхватили знаменитые «Белка» и «Стрелка», взлетевшие с Байконура 19 августа и приземлившиеся на следующий день.
Они стали первыми существами, вернувшимися не только из космоса, но и из орбитального – ежедневного – полета. Запуск очередного спутника также был экстренным из-за отказа ракеты, но собаки остались живы, несмотря на 40-градусный мороз на месте посадки спускаемого модуля, где им пришлось просидеть несколько дней. Но следующая пара кораблей взлетела хорошо, и появилась возможность спустить на воду корабль с одним человеком на борту.
В 1963 году секретная лаборатория была преобразована в Институт медико-биологических проблем, который начал активно исследовать влияние условий космического полета как на человека, так и на животных.
Еще оставалась надежда, что вторая ступень будет представлять собой импровизированный «радиатор» для отвода лишнего тепла. Тепло, выделяющееся при работе оборудования, является «ахиллесовой пятой» всех космических аппаратов. В космосе от лишнего тепла можно избавиться, просто излучая его большими радиаторами или, для недолговечных устройств, испаряя в космос воду или другой теплоноситель. Расчет теплового режима первого спутника с первой собакой в космосе на борту, где энергию вырабатывал только передатчик, был проведен более-менее детально, и перегрева не произошло. Второй спутник имел гораздо большую тепловую мощность, и это беспокоило Королева и конструкторов, но найти адекватное решение за три недели было невозможно, поэтому приходилось хвататься за любую «соломинку».
Второй советский искусственный спутник положил начало изучению влияния условий космического полета на живой организм. Первая собака Лайка отправилась в космос в гермокабине этого спутника.
Верхняя часть второй ступени представляет собой очень большой бак для жидкого кислорода, и во время полета ракеты она покрывается слоем инея, так как окислитель имеет температуру -183°С и бак охлаждается до такой же температура. Но между ним и спутником с первой собакой на борту находится тонкостенный приборный отсек, что затрудняет передачу тепла металлу в баке. Кроме того, танк окрашен в темно-серый цвет, и как только иней испарится в вакууме, солнечные лучи начнут его нагревать. Времени на тщательные расчеты не было, оставалось только надеяться…
Читайте также: Запланированное устаревание вещей и продукции: что это и примеры
Экипаж
Проблем с подготовкой собачьего «экипажа» не возникло. Для первого полета в космос были отобраны три собаки — Альбина (она уже дважды летала на высотных ракетах), Лайка и Муха. Альбина стала дублером – она уже служила науке, ее любили и просто жалели. Муха считалась «технологической» собакой — на ней отлаживали снаряжение, примеряли «шлейку» (на собак надевали специальные костюмы, которые крепились к доске, служившей дном гермокабины).
Королева всегда интересовали полеты собак в космос на ракетах, поскольку это приближало время полета человека. Лайку, первую собаку, полетевшую в космос, начали готовить к полету в течение трех дней — продезинфицировали, места вживления датчиков смазали йодом, надели комбинезон, посадили в кабину, пристегнули, и запечатал их. Королев внимательно наблюдал за всеми манипуляциями с собакой и ее спутником. Проверка работы всех систем… Наконец, спутник стыкуют с ракетой, накрывают плащом и через несколько часов доставляют на стартовую площадку и ставят вертикально.
Однако из-за технических проблем запуск был отложен. Опасаясь, что лайка может замерзнуть в ноябрьские морозы, Королев приказывает отапливать кабину горячим воздухом из шлангов. Устранение неисправности занимает почти три дня. Незадолго до запуска врачам удается получить разрешение Королева на временное снижение давления в кабине — при работе устройства регенерации давление увеличивается медленно, и для чистоты эксперимента необходимо, чтобы давление при запуске нормально, атмосферно.
При этом собаке, которая первой полетит в космос, было решено дать обычную воду — все на месте думают, что она хочет пить. Наденьте на шприц резиновую пробку и налейте немного воды в лоток кормораздатчика. Лайка его выпивает, кабину снова запечатывают, и врачи прощаются с собакой. Никто не хочет ее снова видеть…
В полете
Наконец – начните! Ракета с первой собакой на борту выходит в космос и поворачивает на северо-восток. В отличие от первого запуска, ракета ярко освещена солнцем. Его сфотографировали и засняли на видео, но сейчас основное внимание уделяется телеметрам. Говорят, с Лайкой все в порядке! Во время работы двигателей частота сердечных сокращений собаки подскочила более чем в три раза, до 260 ударов в минуту, а частота дыхания также была в четыре раза выше, чем в состоянии покоя, но даже перегрузка в 5g была не шуткой. Через пять мучительных минут двигатели заглохли, и собака начала успокаиваться. Все хорошо, Лайка на орбите! Она жива, дышит, кардиограмма нормальная, второй спутник приступил к выполнению своей научной программы.
Но сейчас он пролетит над Камчаткой, и связь с ним прервется почти на час. Как мучителен будет этот час! Несмотря на то, что ПС весил 84 кг, а аппаратура Второго — целых 508 кг, орбита нового спутника была все же выше — апогей составил 1600 км вместо 950 км у первого спутника. Это произошло из-за того, что при запуске Первого двигатель аварийно отключился на секунду раньше положенного. Вторая ракета работала более плавно. Это означало, что спутник останется на орбите пять месяцев, если не дольше. Один виток вокруг Земли занял 104 минуты, причем на большей части витка – от Камчатки до Байконура – приемных станций не было. Для испытания боевой ракеты с первой собакой в космосе на борту они были не нужны, а космическая программа только начинала развиваться.
Полеты на космических аппаратах
- После этого Джипси больше не участвовал в полетах. Его отвез к себе домой председатель Государственной комиссии по организации исследований геофизических ракет, академик АН СССР Анатолий Благонравов.
- Второй раз Десик запустил следующую ракету с собакой по кличке Фокс 29 июля 1951 года. Обе собаки погибли при приземлении из-за нераскрывшегося парашюта.
- Всего на геофизических ракетах было выполнено 29 полетов с участием 36 собак (некоторые летали несколько раз), из них 15 погибли.
Первым живым существом, совершившим орбитальный побег и отправившимся в космос, была собака Лайка. 3 ноября 1957 года ее запустили в космос с космодрома Байконур на «Спутнике-2». На тот момент еще не были разработаны технологии возвращения космического корабля на Землю, поэтому животное провело около шести часов в невесомости и погибло на орбите от удушья и тепло.
Первыми собаками, вышедшими на орбиту и благополучно вернувшимися на Землю, были Белка и Стрелка. 19 августа 1960 года с Байконура стартовал корабль-спутник («Спутник-5») — прототип пилотируемого корабля «Восток». Животные провели на околоземной орбите 25 часов.
Тогда для принятия окончательного решения о полете человека в космос в 1961 году на корабле «Восток» дважды запускали на орбиту собак — «Чернушку» (9 марта) и «Звездочку» (25 марта). Они полностью прошли путь, который предстоял первому космонавту планеты Юрию Гагарину: запуск, облет вокруг Земли и приземление.
Также на околоземной орбите находились Мушка и Пчелка (2 декабря 1960 г.; погибли при возвращении), Ветерок и Уголек (совершили полет на биоспутнике с 22 февраля по 17 марта 1966 г).
Всего в рамках исследований, проводимых Советским Союзом, «космонавтами» стали девять собак, из них шестеро благополучно вернулись на Землю.
Запуски ракет с собаками Китаем
Помимо СССР, запуски с собаками проводил и Китай. В июле 1966 года состоялись два успешных пуска геофизических ракет Т-7А-С2 с собаками Сяо Бяо и Шаньшань.
Кроме того, в 1999-2002 гг. Во время беспилотных запусков кораблей «Шэньчжоу» («Священный шаттл») на борту находились различные биологические объекты.
Китай не раскрыл, какие животные находились на кораблях. Но по данным британского агентства Reuters, в январе 2001 года на Шэньчжоу 2 была собака.
Полет Дезика и Цыгана
- Ракеты, на которых были установлены специальные герметичные отсеки с собаками, достигли высоты более 100 км. Затем их съемные части головы животных спускались на землю на парашютах.
- С 1954 года собак стали катапультировать в скафандрах, установленных на специальном лафете с парашютной системой и системой жизнеобеспечения. Полеты длились от 15 до 20 минут.
Собак Дезика и Цыгана первыми отправили в экспериментальный полет. 22 июля 1951 года ракета Р-1Б подняла герметичную кабину с животными на высоту 100,8 км. Через 15 минут собаки в кабине контейнера благополучно приземлились на парашюте в 20 км от стартовой площадки.
Животные были закреплены в салоне ремнями. Система регенерации воздуха поддерживала необходимый для дыхания газовый состав атмосферы.
В момент приземления, когда кабина вошла в плотные слои атмосферы, у собак наблюдалось учащенное сердцебиение и дыхание. Но в целом животные переносили невесомость и перегрузку ок. 5,5 г хорошо. Никаких физиологических отклонений и изменений у собак не обнаружено. Весь полет снимался пленочной камерой, установленной в кабине.
