СОВЕТСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

Ключ на старт

27 апреля 1958 года в Советском Союзе была предпринята попытка вывести на околоземную орбиту очередной искусственный спутник Земли (Объект «Д»). Пуск был аварийным, спутник на орбиту не вышел. Это была первая неудача советской космонавтики. Никаких сообщений об этом аварийном запуске в советских средствах массовой информации в то время не публиковалось. Широкой публике об этом стало известно позднее.

Почему именно 27 апреля 1958 года в газете «Правда» появилась ниже представленная статья, подводящая итоги работы двух первых искусственных спутников Земли? Возможно, должно было выйти в свет другое сообщение на спутниковую тему. Гадать можно как угодно. Важно, что нашим достоянием стала, представленная ниже статья, написанная на доступном широкому читателю языке.

СОВЕТСКИЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

Некоторые итоги научных исследований на двух первых советских искусственных спутниках Земли

4 октября 1957 года впервые в истории человечества был осуществлен грандиозный научный эксперимент — произведен запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Трудом и творческим гением советских людей впервые было создано искусственное космическое тело. 3 ноября 1957 года был запущен второй советский искусственный спутник Земли. Спутники были оснащены разнообразной научной аппаратурой.

Успешный запуск первых искусственных спутников Земли знаменует собой начало проникновения человека в космическое пространство. Искусственные спутники открывают самые широкие перспективы для осуществления целого ряда важнейших научных исследований. Огромный научный и практический интерес представляет изучение ионосферы и механизма ее образования, воздействия излучений Солнца и космических лучей на атмосферу Земли, изучение плотности, температуры, магнитного и электростатических полей на больших высотах и т. д.

Решение этих проблем требует постановки прямых экспериментов на высотах в сотни и тысячи километров от поверхности нашей планеты. Возможность осуществления таких экспериментов появилась с созданием искусственных спутников, которые позволяют проводить необходимые научные измерения на больших высотах над различными областями земного шара в течение длительного времени.

Хотя значение искусственных спутников для научных исследований было известно уже давно, запуск спутника до последнего времени являлся неразрешимой задачей. При этом основной трудностью было создание ракеты, способной сообщить спутнику космическую скорость порядка 8000 метров в секунду.

Только после создания в Советском Союзе межконтинентальной баллистической ракеты удалось впервые осуществить запуск искусственного спутника Земли. Превосходные конструктивные качества этой ракеты позволили вывести на орбиту спутники с большим весом научной аппаратуры. Как известно, вес первого советского спутника составлял 83,6 килограмма, а научная и измерительная аппаратура с источниками питания на втором советском спутнике имела вес 508,3 килограмма.

Запуск искусственных спутников Земли со столь большим весом аппаратуры позволяет осуществлять целый комплекс научных исследований, одновременное проведение которых намного повышает их научную ценность. Только на пути разработок больших искусственных спутников можно решить проблему создания постоянно действующих космических лабораторий и осуществления межпланетных полетов.

Научные задачи, которые ставились при запуске первых спутников, определили параметры их орбиты. Первый советский искусственный спутник был выведен на орбиту с высотой перигея (наиболее близкой к Земле точки орбиты) 228 километров и высотой апогея (наиболее удаленной от поверхности Земли точки орбиты) 947 километров. Для второго спутника эти величины были соответственно равны 225 километрам и 1671 километру. Период обращения вокруг Земли в начале движения составлял для первого спутника 96,17 минуты и для второго —103,75 минуты.

При движении спутников по орбитам в указанном диапазоне высот можно было провести ряд опытов по изучению верхней атмосферы (определение плотности атмосферы, изучение распространения радиоволн и т. д.). С другой стороны, на этих высотах плотность атмосферы достаточно мала и потому не искажает измерения первичной компоненты космического излучения, спектра коротковолнового излучения Солнца и т. п.

Научные задачи определили также выбор величины наклонения орбиты к плоскости земного экватора, равной примерно 65 градусам. Преимущество такой орбиты заключается в том, что при полете спутника научная аппаратура, установленная на нем, может производить измерения над различными широтами. Следует отметить, что выведение спутника на орбиту с большим углом наклонения к плоскости экватора является более сложной задачей, чем выведение его на орбиту, близкую к экваториальной.

За время своего существования — с 4 октября 1957 года по 4 января 1958 года — первый советский спутник совершил порядка 1400 оборотов вокруг Земли. Второй спутник с 3 ноября 1957 года по 14 апреля 1958 года совершил около 2370 оборотов.

С помощью первых советских искусственных спутников была успешно осуществлена намеченная программа научных исследований. Ниже излагаются некоторые предварительные итоги этих исследований. В целом накопленный материал весьма обширен, и работа над ним продолжается.

Радиотехнические и оптические наблюдения за искусственными спутниками Земли

Поскольку анализ изменения орбиты спутника по времени позволяет оценить плотность верхних слоев атмосферы, большое значение имеют исследования движения спутников. Элементы орбиты спутников могут быть определены на основании наблюдений за ними, проводимых радиотехническими и оптическими методами.

В числе радиотехнических методов применялись радиопеленгация и наблюдения допплеровского эффекта при приеме радиосигналов спутника. Эффект Допплера заключается в том, что при приближении объекта, на котором установлен радиопередатчик, к радиоприемному пункту частота принимаемых сигналов повышается, а при удалении от него — понижается. Изменение частоты зависит от скорости удаления или приближения. В условиях полета спутника скорости сближения и удаления по отношению к неподвижному наземному радиоприемному пункту настолько велики, что эффект Допплера можно не только наблюдать на обычном радиоприемнике, но и использовать для регистрации момента прохождения спутника на ближайшем расстоянии от пункта наблюдения, а также для определения расстояния до спутника и его скорости.

При радионаблюдениях за сигналами первого и второго спутников производились измерения частоты принимаемых радиосигналов, для чего применялись специальная радиоаппаратура и печатающий хронограф.

С целью повышения точности измерений наблюдения велись за сигналами на частоте 40 мегагерц, которые в меньшей степени подвержены влиянию ионосферы. Мощность излучения передатчиков обеспечивала уверенный прием сигналов в пределах всей зоны прямой видимости. Всего в течение суток можно было наблюдать 6—7 последовательных прохождений спутника над наземными станциями.

Для обработки принятых радиосигналов был разработан метод, позволяющий определять момент прохождения спутника на наименьшем расстоянии от пункта наблюдения с точностью до 0,1—0,2 секунды.

Проведенные наблюдения показывают, что эффект Допплера с успехом может использоваться для определения параметров орбиты спутников. Достоинством этого метода является простота и надежность аппаратуры. При повышении частоты передатчика, установленного на спутнике, и при использовании схем автоматического измерения частоты ошибки метода, могут быть существенно снижены.

Наиболее простые оптические наблюдения за спутником заключались в регистрации момента его прохождения над наблюдательными пунктами.

Для более точного определения координат применялись специальные фотокинотеодолиты, а для получения фотографий со следом спутника использовались модернизированные аэрофотосъемочные камеры. Отметки времени при фотографировании делались с помощью ряда последовательных открываний и закрываний затвора с регистрацией времени этих операций фотоэлектрическим способом. Таким образом, на фотографии получался прерывистый след спутника. При использовании таких камер получена высокая точность.

При наблюдении искусственных спутников Земли была отработана методика их фотографирования с помощью высокочувствительных средств. Среди них особенно многообещающим оказалось применение электронно-оптических преобразователей. Новый метод позволяет обеспечить наблюдения за спутниками без использования больших оптических систем, что значительно упрощает средства наблюдения.

Определение плотности атмосферы

Плотность и температура воздуха — важнейшие характеристики атмосферы. Определение их на больших высотах вплоть до границы атмосферы существенно для понимания ряда геофизических явлений. Например, температура влияет на степень ионизации атмосферы, которая в свою очередь сказывается на распространении радиоволны. Движение метеоритов и корпускулярных потоков в атмосфере зависит от ее плотности. Наиболее быстрые атомы и молекулы у границ атмосферы вырываются за ее пределы и уходят в межпланетное пространство. Скорость этого процесса зависит от температуры на больших высотах. Наконец, при запуске искусственных спутников необходимо знать время их существования, для чего также необходимо иметь данные о плотности атмосферы.

На основе ряда косвенных данных (наблюдения полярных сияний, метеоритов и т. п.) возникли представления о верхней атмосфере. Эти наблюдения приводили к выводам об относительно больших величинах плотности и температуры. Позже в результате обобщения ракетных исследований, проведенных за последние годы, и ряда теоретических соображений общепризнанной стала другая точка зрения, согласно которой верхняя атмосфера более холодна и менее плотна, чем предполагалось ранее.

Еще до запуска первых искусственных спутников отмечалась возможность определения плотности и температуры атмосферы из наблюдений за их движением. При движении в атмосфере Земли искусственные спутники испытывают сопротивление. Сила сопротивления пропорциональна плотности атмосферы. В результате тормозящего воздействия атмосферы происходит постепенное снижение высоты орбиты, по которой движется спутник. Это происходит до тех пор, пока спутник, попав в плотные слои атмосферы, не прекращает свое существование.

Плотность атмосферы быстро падает с удалением от поверхности Земли. Поэтому сила сопротивления на различных участках эллиптической орбиты неодинакова. При достаточно вытянутой орбите сила сопротивления в перигее много больше, чем в апогее. Поэтому основное торможение происходит в районе перигея. Такой характер переменного торможения приводит к тому, что уменьшение высоты апогея орбиты происходит значительно быстрее, чем уменьшение высоты ее перигея. Эволюция вытянутой орбиты спутника совершается таким образом, что ее форма постепенно приближается к круговой.

После запуска первых советских спутников оптические наблюдения и радионаблюдения позволили проследить эволюцию их орбит. Так как воздействие атмосферы на спутник на отдельных участках орбиты очень мало, локальное торможение в настоящее время измерить не удается. Из наблюдений за первыми советскими спутниками с точностью, достаточной для уверенного определения плотности атмосферы, измерялись все данные орбиты непосредственно после запуска спутника, а также изменения периодов их обращения от оборота к обороту на протяжении всего срока их жизни.

Скорость изменения периода обращения существенно зависит как от плотности атмосферы в районе перигея, так и от быстроты убывания плотности по высоте. Быстрота уменьшения плотности характеризуется параметром, называемым «высотой однородной атмосферы», которая пропорциональна температуре атмосферы и обратно пропорциональна ее молекулярному весу.

На основании теоретического анализа результатов наблюдений удалось уверенно определить значение произведения плотности атмосферы на корень квадратный из «высоты однородной атмосферы» на высотах перигея первых спутников (225—228 километров). При определенных предположениях о величине «высоты однородной атмосферы» были вычислены и значения плотности. В результате оказалось, что полученное значение плотности в пять — десять раз превосходит величины, указанные для этих высот в ряде моделей атмосферы, построенных на основании ракетных измерений до запуска спутников. Следует отметить, что определение плотности по изучению чисто механического воздействия атмосферы на спутник весьма точно.

Атмосфера Земли над различными областями ее поверхности неодинакова. На одной и той же высоте плотность и температура атмосферы меняются в зависимости от широты и времени суток. Эта зависимость связана с неравномерным нагревом верхней атмосферы ультрафиолетовым, рентгеновским и корпускулярным излучениями Солнца.

В результате того, что гравитационное поле Земли отличается от центрального, орбиты искусственных спутников изменяли свое положение в пространстве. Так, для первых советских спутников угловое расстояние перигея от полуденного меридиана изменялось примерно на 4 градуса, а широта перигея — на 0,35 градуса в сутки.

Поскольку основное воздействие атмосферы происходит в районе перигея орбиты, изменение его положения приводит к изменению величины торможения. Это позволяет оценить величину широтных и суточных изменений состояния атмосферы.

На основании наблюдений первых спутников были проведены расчеты по определению плотности атмосферы с учетом изменения месторасположения перигея орбиты. Расчеты показали, что произведение плотности на корень квадратный из «высоты однородной атмосферы» возрастает при переходе с ночной стороны атмосферы на дневную и достигает своего максимального значения в полуденное время. Анализ торможения также выявил уменьшение этой величины при переходе от более северных областей атмосферы к экваториальным. Следует отметить хорошее согласие значений плотности, вычисленных по результатам наблюдений первого и второго спутников и ракеты-носителя первого спутника.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что температура атмосферы на высотах порядка 225 километров больше, чем это предполагалось прежде на основании теоретических соображений. Обнаружение высокой температуры атмосферы ставит перед геофизиками проблему источников энергии ее мощного разогревания. Известные «жесткое» ультрафиолетовое и рентгеновское излучения Солнца едва ли будут достаточны для этой цели. Сейчас можно строить лишь различные гипотезы по этому поводу. Например, можно предположить, что верхняя атмосфера полярных районов интенсивно разогревается корпускулярным излучением Солнца. Возможно, что вообще вся верхняя атмосфера дополнительно разогревается или инфразвуковыми волнами, приходящими из тропосферы, или электрическими токами, возникающими в электропроводящем ионизированном воздухе в результате его движения в магнитном поле Земли.

Дальнейшее изучение верхней атмосферы с помощью ракет и искусственных спутников Земли позволит получить окончательный ответ на все эти интересные и важные вопросы.

Результаты исследований ионосферы

Наблюдения за радиосигналами первых искусственных спутников Земли позволили получить новые данные по внешней части ионосферы, т. е. области ее, лежащей выше 300—400 километров. Ионосфера — это верхняя часть атмосферы, содержащая значительное количество свободных заряженных частиц (электронов и ионов). При прохождении радиоволн через ионосферные слои имеют место явления их отражения, частичного и полного поглощения и искривления путей их распространения. Поэтому радиометоды стали наиболее эффективным средством исследования верхних слоев атмосферы,

Одним из основных параметров, характеризующих состояние ионосферы, является величина электронной концентрации, т. е. содержание свободных электронов в одном кубическом сантиметре. До сих пор электронная концентрация измерялась от нижних слоев ионосферы до высоты в 300—400 километров, где электронная концентрация имеет так называемый главный максимум.

Эти измерения проводились главным образом наземными ионосферными станциями, излучающими короткие импульсные радиосигналы различной частоты и принимающими их отражения от отдельных слоев ионосферы.

В результате систематических измерений было установлено, что высота главного максимума ионосферы и ее электронная концентрация изменяются ото дня к ночи, от сезона к сезону, при переходе от севера на юг, с востока на запад. Наибольшее значение электронной концентрации, которая наблюдалась на средних широтах, достигало двух—трех миллионов электронов в кубическом сантиметре. При этом начиная с высот в 100—110 километров до высот в 300—400 километров электронная концентрация возрастает в среднем в 10—15 раз.

Весьма важно знать, как изменяется электронная концентрация выше главного максимума, т. е. во внешней части ионосферы. Это необходимо, в частности, для понимания взаимодействия ультрафиолетового излучения Солнца с атмосферой, изучения условий распространения радиоволн и других процессов, происходящих в ионосфере. Однако изучение внешних слоев ионосферы по наблюдению отраженных от них радиосигналов невозможно, так как радиоволны, излучаемые с Земли, либо полностью отражаются нижними слоями, либо проходят в космическое пространство. Некоторые сведения о внешней ионосфере можно получить, изучая принимаемые на Земле радиоизлучения Солнца и звезд, а также радиосигналы, отраженные от Луны.

Наблюдения за распространением радиоволн различных частот, излучаемых со спутников на различных высотах, являются новым средством изучения внешней ионосферы.

При приеме радиосигналов первых искусственных спутников на частоте в 40 мегагерц в ряде случаев можно было в чистом виде наблюдать «радиозаход» и «радиовосход» спутника и фиксировать соответствующие им моменты времени. В отличие от оптического восхода или захода спутника, которые характеризуются тем, что в этот момент световой луч, идущий от спутника до наблюдателя, представляет собой прямую линию, при «радиовосходе» или «радиозаходе» радиолуч искривляется в ионосфере. Из-за этого «радиозаход» наступает позднее, чем оптический заход, и соответственно «радиовосход» опережает оптический восход. Различие во времени оптического восхода и «радиовосхода» (или оптического захода и «радиозахода») позволяет определить величину искривления радиолуча. Поскольку искривление радиолуча в ионосфере зависит от изменения электронной концентрации с высотой, постольку можно, задавшись некоторым законом изменения электронной концентрации, теоретически рассчитать ее величину на различных высотах. При этом влияние нижних слоев ионосферы может быть учтено на основании непосредственных измерений, проводимых сетью наземных станций.

Данные, которые были получены в результате наблюдений за радиосигналами первых искусственных спутников Земли, позволяют считать, что величина электронной концентрации во внешней ионосфере (выше главного максимума) падает с высотой в 5—6 раз медленнее, чем она растет ниже максимума. Так, начиная с высоты в 100 километров до высоты в 300 километров электронная концентрация возрастала в период наблюдений (в октябре) примерно в десять раз, а с высоты 300 километров до высоты в 500 километров она уменьшалась в два раза.

Следует отметить, что аналогичное изменение электронной концентрации с высотой было зарегистрировано также при запуске советской высотной ракеты, о чем сообщалось в газете «Правда». В этом опыте на высоте 473 километра электронная концентрация была порядка одного миллиона электронов в кубическом сантиметре.

Исследования космических лучей

Для исследования космического излучения на втором искусственном спутнике были установлены два прибора, регистрировавшие число частиц этого излучения. При своем движении вокруг Земли спутник пролетал на различных расстояниях от ее поверхности. Поэтому измерения космических лучей на спутнике позволили выявить зависимость числа частиц от высоты. Как показала обработка полученных материалов, от минимальной высоты орбиты (225 километров) до высоты в 700 километров наблюдается возрастание интенсивности космического излучения примерно на 40 процентов. Это возрастание обусловлено прежде всего тем обстоятельством, что по мере увеличения высоты уменьшается экранирующее действие Земли, и космические лучи получают возможность достигнуть прибора по большему числу различных направлений.

Магнитное поле Земли также создает препятствие для попадания космического излучения на Землю. Отклонение в магнитном поле Земли частиц космических лучей приводит к тому, что каждого пункта земной поверхности по определенному направлению могут достичь лишь частицы, энергии которых выше определенного значения. Естественно, что чем больше мы удаляемся от Земли, тем слабее становится магнитное поле и тем меньше действует оно на космические лучи. Расчеты показывают, что измеренное при полете спутника возрастание интенсивности космических лучей с высотой можно объяснить указанными выше причинами.

При изучении космических лучей с помощью аппаратуры, установленной на спутнике, может быть получена также зависимость интенсивности космических лучей от широты и долготы. Это позволяет получить новые сведения о магнитном поле Земли. Измерения магнитного поля на поверхности Земли дают возможность составить представление о характере земного магнетизма и предсказать, какое магнитное поле должно иметь место на больших расстояниях от Земли. Исходя из этого, может быть рассчитано ожидаемое распределение интенсивности космических лучей по поверхности Земли. В частности, можно указать линии постоянной интенсивности космических лучей (изокосмы). Измерения космических лучей, проведенные во время полета спутника, показали, что полученные из опыта и рассчитанные на основе теории линии постоянной интенсивности существенно расходятся. Этот результат хорошо гармонирует с выводами американского физика Симпсона, организовавшего большую серию полетов высотных самолетов в экваториальных районах. Они показали, что экватор, найденный с помощью космических лучей, не совпадает с геомагнитным экватором.

Следовательно, имеется значительное расхождение между характеристиками земного магнитного поля, полученными, с одной стороны, с помощью космических лучей и, с другой стороны, путем измерения магнитного поля на поверхности Земли. Эти расхождения объясняются тем обстоятельством, что траектории движения космических лучей определяются магнитным полем на очень больших высотах, в то время как непосредственные измерения характеризуют магнитное поле вблизи поверхности Земли. Космические лучи позволяют «прощупывать» земное магнитное поле на больших расстояниях от Земли, что создает возможность нового подхода к изучению магнитного поля Земли и системы электрических токов в верхней атмосфере.

Наблюдения космических лучей на спутнике позволили также зарегистрировать колебания (вариации) интенсивности этого излучения. Эти вариации, по-видимому, связаны с состоянием межпланетной среды вблизи Земли. Был зарегистрирован один случай резкого возрастания (на 50 процентов) числа частиц космического излучения. Вместе с тем наземные станции не обнаружили в это время существенного увеличения интенсивности космического излучения. В настоящее время производится детальное изучение этого события. Возможно, что оно вызвано генерацией на Солнце частиц космических лучей малых энергий (сильно поглощаемых атмосферой Земли) или попаданием спутника в потоки электронов высокой энергии (связанные с корпускулярным излучением Солнца). Такие явления не могли быть до сих пор зарегистрированы, поскольку приборы для длительного наблюдения космических лучей были расположены лишь на поверхности Земли. Искусственные спутники Земли впервые позволяют со всей полнотой исследовать первичное космическое излучение.

Биологические исследования

На протяжении последнего десятилетия советские ученые осуществили большое число биологических экспериментов в верхних слоях атмосферы. С помощью ракет подопытные животные поднимались на высоты в несколько сот километров. Полученные данные позволили приблизиться к выявлению природы биологических явлений, возникающих в условиях, близких к полету в космическом пространстве. Стало доступным непосредственное экспериментальное изучение влияния на живой организм таких факторов, которые не могли быть воспроизведены в условиях Земли. Однако только на спутнике оказалось возможным осуществить биологический эксперимент в условиях космического полета. Прежде всего это касается изучения влияния на живой организм длительной невесомости, первичной космической радиации, некоторых видов солнечного излучения и других факторов.

Данные, полученные при проведении программы медико-биологических исследований на втором искусственном спутнике, имеют большую ценность. На этом спутнике, как известно, совершила космический полет использованная в качестве подопытного животного собака Лайка.

Большой интерес представляет поведение и состояние подопытного животного на наиболее трудном, с биологической точки зрения, этапе полета спутника — при его запуске и переходе к движению по орбите. Движение спутника на участке выведения было ускоренным, причем величина ускорения во много раз превышала ускорение силы тяжести на земной поверхности. Кажущийся вес животного при этом возрастал соответственно величине ускорения.

Во время выведения на орбиту животное располагалось на спутнике таким образом, чтобы ускорение действовало по направлению от груди к спине. Перегрузка в этом случае прижимала животное к полу кабины. Такое расположение животного было выбрано потому, что оно является одним из наиболее благоприятных для организма. На участке выведения одновременно с ускорением на животное оказывали влияние вибрации и шум работавшего двигателя ракеты.

Поведение и состояние животного при выведении спутника на орбиту зарегистрировано достаточно полно. На основании полученной информации можно установить, что лишь до определенной величины ускорения животное противостояло возрастанию кажущегося веса тела и сохраняло свободу движений головой и туловищем. Затем оно оказалось прижатым к полу кабины, и сколько-нибудь заметных движений зарегистрировано не было. Расшифровка данных, полученных со спутника, показала, что сразу после старта частота сердечных сокращений возросла по сравнению с исходной примерно в три раза. Анализ записей биотоков сердца (электрокардиограммы) не обнаружил каких-либо болезненных признаков. Отмечалась типичная картина учащения сердцебиения, так называемая синусовая тахикардия. В дальнейшем, когда действие ускорений не только продолжалось, но и нарастало, частота сердцебиений уменьшилась.

Легко представить себе, что по мере увеличения кажущегося веса животного дыхательные движения грудной клетки затруднялись, дыхание становилось более поверхностным и частым. Действительно, записи телеметрических сигналов показали, что при выведении спутника на орбиту частота дыхания животного превышала исходную в 3—4 раза.

Имеются основания полагать, что изменения, отмеченные в состоянии физиологических функций животного, обязаны своим происхождением внезапному действию на организм достаточно сильных внешних раздражителей: ускорения, шума и вибраций, которые возникли при старте и продолжались на участке выведения. Анализ и сопоставление полученных данных с результатами предшествующих лабораторных опытов позволяют утверждать, что полет от старта до выхода на орбиту животное перенесло вполне удовлетворительно.

После выведения спутника на орбиту центробежная сила, действовавшая на спутник, уравновесила силу земного тяготения, и наступило состояние невесомости. В этих условиях тело животного перестало давить на пол кабины и за счет сокращения мышц конечностей легко отталкивалось от него. Судя по имеющимся записям, эти движения были непродолжительными и достаточно плавными.

В связи с тем, что грудная клетка животного больше не испытывала сдавливания под влиянием повышенного веса, частота дыхания понизилась. После очень короткого периода учащения сердцебиения частота сердечных сокращений продолжала последовательно уменьшаться и приближаться к исходной величине. Однако время, в течение которого число сердцебиений достигло исходного уровня, оказалось примерно в три раза больше, чем в лабораторных опытах, в которых животные подвергались действию таких же ускорений, как при выведении спутника на орбиту.

По всей вероятности, это связано с тем, что после прекращения действия ускорения в наземных опытах животное оказывалось в нормальных условиях, в то время как на спутнике ускоренное движение сменилось состоянием полной невесомости. В состоянии невесомости чувствительные нервные образования животного, сигнализирующие о положении тела в пространстве, не испытывали достаточного влияния внешних раздражителей. Это обусловливало изменение функционального состояния нервной системы, регулирующей кровообращение и дыхание, и определило некоторое удлинение времени нормализации этих функций после прекращения действия ускорения.

Возможно также, что указанное явление было несколько усилена действием сопутствующих факторов при подъеме — вибрациями и шумом, интенсивность которых была выше, чем в лабораторных опытах.

Следует отметить, что изменения физиологических функций, зарегистрированные у животного в начале движения спутника по орбите, в основном совпадают с результатами предыдущих исследований на высотных ракетах.

Анализ зарегистрированной в состоянии невесомости электрокардиограммы выявил некоторые изменения конфигурации ее элементов и продолжительности отдельных интервалов. Отмеченные изменения не носили патологического характера и были связаны с повышенной функциональной нагрузкой в период, предшествующий состоянию невесомости. Картина электрокардиограммы отражала переходящие нервно-рефлекторные сдвиги в регуляции сердечной деятельности. В последующем периоде наблюдалось все большее приближение картины электрокардиограммы к той, которая была характерна для исходного состояния животного. Несмотря на необычное состояние невесомости, двигательная активность животного была умеренной.

Нормализация функциональных показателей кровообращения и дыхания в период невесомости, т. е. в период движения спутника по орбите, очевидно, свидетельствует о том, что этот фактор сам по себе не вызвал каких-либо существенных и стойких изменений состояния физиологических функций животного. Таким образом, можно сказать, что не только период выведения спутника на орбиту, но и условия, имевшие место при движении по орбите, животное перенесло удовлетворительно.

В обеспечении условий, необходимых для нормальной жизнедеятельности животного в продолжительном полете на искусственном спутнике, наиболее важную роль играет создание подходящей газовой среды, состав и давление которой не вызывали бы нарушений физиологических функций животного. Эта задача могла быть решена только путем применения герметической кабины, в которой с помощью регенерации воздуха поддерживалось нормальное атмосферное давление с содержанием кислорода в пределах 20—40 процентов и углекислого газа не выше одного процента. В качестве регенерационных веществ были применены специальные высокоактивные химические соединения, которые, поглощая водяные пары и углекислоту, выделяли кислород. Эти химические соединения поглощали и такие вредные газы, образующиеся в процессе жизнедеятельности животного, как, например, аммиак. Анализ полученных данных показал, что кислород выделялся в достаточном количестве. Тот факт, что давление в кабине не снижалось, свидетельствует о ее надежной герметичности.

Сколько-нибудь определенного суждения о воздействии космической радиации на подопытное животное составить не удалось. Явный физиологический эффект ее действия непосредственно не был обнаружен. Для детального изучения этого вопроса нужно тщательное и длительное исследование животного после полета, что предполагается провести при дальнейших опытах.

Первая оценка полученных результатов со всей очевидностью показывает, что условия космического полета переносятся животным удовлетворительно. Положительный в этом смысле итог экспериментов позволяет с еще большей настойчивостью продолжать и расширять исследования, целью которых является обеспечение безопасности для здоровья и жизни человека в космическом полете.

Приведенные в данной статье предварительные итоги будут опубликованы в ближайшее время в виде научных статей в различных журналах.

Продолжается изучение богатого научного материала, полученного на первых советских искусственных спутниках Земли как в опытах, описанных в этой статье, так и в других опытах, осуществленных на первых спутниках.

Успешным запуском искусственных спутников Земли ученые впервые получили средство для непосредственного исследования верхних слоев атмосферы и космического пространства. Последующие запуски спутников в течение Международного геофизического года позволят расширить число важнейших научных опытов, проводимых в космическом пространстве, и еще глубже понять многие процессы, происходящие в верхней атмосфере и космосе.

«Правда», 27 апреля 1958 г.