Результаты летных испытаний – ракета Н1 летает

Летные испытания марсианской ракеты‑носителя Н1 и головного блока с нештатным лунным экспедиционным комплексом начались в феврале 1969 года. К этому времени на полигоне Байконур была создана целая система стартовых и технических сооружений, заправочные станции для работ с головным блоком Л3 и ракетой Н1, бункеры для проведения пусков. Был построен огромный МИК для сборки ракеты и МИК КО для сборки головного блока и его элементов. Существовавшая ранее схема проведения работ с использованием военных оказалась для изделий такого масштаба непригодной, пришлось создавать филиалы заводов, разворачивать сборочное производство.

Технологический процесс подготовки комплекса Н1‑Л3 к летным испытаниям на полигоне Байконур был однозначно определен единственно правильным, как показало время, решением Королева: изготавливать составные части ракеты непосредственно на полигоне, в монтажно‑испытательном корпусе. Организовать транспортировку крупногабаритных грузов по трассе, проходившей по Волге и Каспийскому морю, представлялось проблематичным.

Техническая позиция, созданная на Байконуре, обеспечивала проведение всего комплекса работ по сборке и испытаниям ракеты и ее составных частей – блоков «А», «Б», и «В», головного блока – Л3, а также полностью собранного комплекса Н1‑Л3 перед отправкой на стартовую позицию. Работы с головным блоком проводились в МИК КО на площадке 2Б и на заправочной станции, а все остальные – в «большом» МИКе в соответствующих его пролетах.

Топливные баки собирались на стапелях в МИКе из подогнанных на заводе в Куйбышеве панелей. Изготовление ракетных блоков проводилось в вертикальном положении. Готовые и испытанные в МИКе блоки стыковались между собой в горизонтальном положении, и собранная таким образом ракета после необходимых испытаний перекладывалась кранами на транспортировочное устройство и перевозилась в монтажно‑заправочный корпус, где производилась ее стыковка с предварительно заправленным головным блоком. Собранный комплекс Н1‑Л3 перекладывался кранами на установщик, вывозился на старт и переводился в вертикальное положение на пусковой установке.

Разработку стартового комплекса Н1 вело ГС КБ Спецмаш под руководством В. П. Бармина и с участием смежных организаций. Старт был спроектирован с единым технологическим блоком и двумя пусковыми установками.

В начале 1969 года заканчивалась сборка первой летной марсианской ракеты Н1 и первого летного лунного комплекса Л3 в нештатной комплектации. Взамен ЛОКа использовался корабль 11Ф92, который был сделан из элементов лунного облетного корабля 7К‑Л1, с дополнительным отсеком двигателей ориентации комплекса.

Старт был назначен на 21 февраля. Программой предусматривалось выведение комплекса на орбиту ИСЗ, старт к Луне, переход на окололунную орбиту и через 3,5 суток старт к Земле.

21 февраля 1969 года был произведен первый пуск ракетно‑космического комплекса Н1‑Л3 № 3Л. Ракета ушла со старта с двумя выключенными системой КОРД двигателями. На 6‑й и 25‑й секундах полета разрушились трубки, идущие к датчикам окислителя и горючего. Вытекавшие компоненты топлива, смешиваясь, привели к пожару на 55‑й секунде, в результате которого на 69‑й секунде сформировалась команда на отключение всех двигателей. Полет был прерван.

3 июля 1969 года состоялся второй пуск H1‑Л3 № 5Л в той же комплектации и по аналогичной программе. Через 0,4 секунды произошел взрыв турбонасосного агрегата (ТНА) 8‑го двигателя. Причиной взрыва, вероятно, послужили недостаточные зазоры внутри его корпуса. В хвостовом отсеке произошли разрушения и пожар. На 18 секунде система КОРД отключила все двигатели, кроме одного, который начал создавать разворот ракеты. Когда отклонение достигло пятнадцати градусов, сработала система аварийного спасения и увела спускаемый аппарат в сторону. Сама ракета, развернувшись, с высоты 50–100 м упала на стартовую позицию, и взорвалась. В дальнейшем, чтобы не допустить падения ракеты на старт, в системе КОРД была введена задержка на выключение двигателей до 50‑й секунды.

27 июня 1971 года – третий пуск H1‑Л3 № 6Л. На ракете в начале полета возникло возмущение по крену из‑за неучтенных возмущающих газодинамических воздействий, не проявившихся в полной мере при первом пуске из‑за отключенных двигателей. На 14‑й секунде разворот составил 145 град. Поскольку выключение двигателей было заблокировано, ракета пролетела до 50‑й сек, после чего была ликвидирована.

11 ноября 1972 года состоялся четвертый пуск H1‑Л3 № 7Л. Для компенсации возникших на прошлом пуске возмущений по крену, на ракете установили дополнительно еще 4 двигателя. Общее их число на комплексе составило 48. Был установлен новый спецвычислитель системы управления участком выведения, еще один установлен на ЛОКе для управления полетом по трассе «Земля‑Луна‑Земля». ЛОК был в штатном исполнении с электрохимическим генератором и запасами водорода и кислорода, блоки «Г» и «Д» тоже штатные. Работу всего комплекса Н1‑Л3 контролировали 13 тыс. датчиков.

Основные двигатели Кузнецова прошли модернизацию, но эти новые надежные двигатели могли быть поставлены только через полгода на ракету № 8Л. Двигатели же, установленные на 7Л, были менее надежными, но они уже стояли на ракете, а та находилась на старте, и на них были выданы заключения о допуске к ЛКИ. Но не только двигатели вызывали сомнения. Можно ли было считать надежной систему управления разработки Н. А. Пилюгина, если после допуска к ЛКИ ее спецвычислитель приходилось неоднократно вынимать из спускаемого аппарата для замены, в том числе на стартовой позиции? Кое‑кто, выдавая заключение, мог думать, что из‑за двигателей до его системы дело не дойдет. Но у нас, непосредственных руководителей подготовки Л3, подход был прост – никакой поблажки ни «своим», ни «чужим».

Сомнения, подогреваемые противоречием, что нельзя пускать с ненадежными двигателями и срывать установленные сроки, исходившие от высшего руководства, в конечном счете, должны были решаться на уровне главного конструктора. Снять весь комплекс со старта, демонтировать, отправить на доработку и снова собрать – дороже, чем сделать новый. Возникали подозрения, что в этой ситуации неудачный пуск кое‑кого устроит больше, чем удачный.

Сергей Павлович Королев, задумавший и ракету Н1, и всю эту гигантскую программу, нацеленную на Марс, к сожалению, не участвовал в пусках и принятии решений, а ведь это были реальные летные испытания его марсианской ракеты – основы его проекта. После Королева ответственность за принятие стратегических решений целиком легла на плечи Мишина. Человеку, не работавшему в той обстановке, довольно трудно представить состояние руководителя, обремененного таким объемом работ и грузом ответственности, понять, что это не только чисто производственная, но и чрезвычайное нервное перенапряжение.

Вот только один эпизод. 25 июня 1971 года умирает А. М. Исаев – один из пионеров ракетно‑космической техники. 27 июня 1971 года состоялся аварийный пуск третьей ракеты Н1, а 30 июня 1971 года погибают при возвращении на Землю Добровольский, Волков и Пацаев. Подобная длительная эмоциональная нагрузка на руководителя не проходит даром. К ноябрю 1972 года при подготовке к четвертому пуску Н1 Мишин оказался в больнице. Заболел вслед за ним и его заместитель по носителю Н1 Охапкин (инсульт). Техническое руководство четвертым пуском было возложено на Б. Е. Чертока. Принимая решение в этой сложнейшей обстановке, он обязан был действовать формально, и формально у него не было оснований для отмены пуска. Он отдал распоряжение – пускать.

Полет продолжался до 106‑й секунды, когда взорвался ТНА окислителя четвертого двигателя. Семи секунд не хватило блоку «А», чтобы закончить свою программу до включения двигателей второй ступени и разделения ступеней. Всего семи секунд не хватило для подтверждения того, что сложнейшая первая ступень ракеты Н1 работоспособна, что означало бы продолжение марсианского проекта. Были бы, наверное, свои проблемы с лунным комплексом, но на Марс дорога была бы открыта.

М. В. Келдыш в 1969 году перед первым и вторым пусками Н1 предлагал отказаться от высадки на Луну и вернуться к проекту экспедиции на Марс. Теперь в 1972 это было бы своевременно. Но для противников Н1 неудачный пуск был долгожданным. По его результату уже готовились стратегические выводы, двигатели Кузнецова были объявлены «гнилыми», против Н1, Мишина и проектов Королева выстраивалось обвинение.

Это весьма краткое представление результатов четырех пусков Н1 даже неспециалистам красноречиво говорит о том, что по самой ракете вопросов не было, и что шквал нападок на нее следует считать необоснованным. Единственное замечание на третьем пуске – нештатный разворот по крену – следствие газодинамических воздействий, возникших от установки шести дополнительных двигателей. Итог четырех пусков – ракета летит нормально, она управляема, аэродинамически устойчива, газодинамика стабильна, прочность не вызывает сомнений, все замечания устранимы.

То, что Н1 не выполнила своей главной задачи в период 1969–1972 годов, следует объяснять либо преждевременным началом ее летных испытаний с неотработанными двигателями, вызванным исключительно искусственным ажиотажем вокруг Луны, либо неудовлетворительной работой системы КОРД разработки Б. Е. Чертока, которая обязана была отключать неисправные двигатели до их взрыва, но в действительности не умела этого делать.

Для устранения главного замечания – ненадежной работы двигателей, требовалось время. Следует подчеркнуть, что двигатели Кузнецова переделывались под лунную программу до первых летных испытаний всего 4,5 года. К четвертому запуску в 1972 году прошло только 8 лет отработки. В то же время двигатели Глушко для ракеты «Энергия» отрабатывались 13 лет! Следующий пуск Н1 со штатным лунным комплексом Л3 был назначен на конец 1974 года.

К весне 1974 года, то есть через 10 лет отработки, были устранены все выявленные при прошлых испытаниях замечания по двигателям. Надежность двигателей Кузнецовым была достигнута. Они качественно модернизировались: был полностью переделан ТНА, доработан газогенератор, обеспечен многоразовый запуск с трехкратным ресурсом после огневых технологических испытаний. У всех участников подготовки была уверенность в успехе.

 

 

5.12. Отработка межпланетного полета на макете ТМК в ИМБП

Как отмечалось ранее, Борис Адамович, выполнивший по заданию Королева первый проект экспедиции на Марс в варианте с электрореактивными двигателями, в 1963 году был назначен в ИМБП на должность заместителя директора и главного конструктора ИМБП и комплекса систем жизнеобеспечения для межпланетного корабля. Ему предстояло провести вполне конкретные работы, чтобы понять поведение человека в изолированном от внешнего мира марсианском корабле под воздействием факторов межпланетного полета, а также какие условия нужно создать в корабле, чтобы он чувствовал себя в этих условиях комфортно.

У нас на предприятии разрабатывать макет ТМК для наземных испытаний, было поручено вновь созданному после «лунной» реорганизации отделу 92 под руководством Ильи Лаврова. В отдел были переведены многие сотрудники 9‑го отдела из сектора Максимова. Основными действующими лицами были сам И. В. Лавров, В. К. Алгунов, А. В. Мельник, Николай Протасов, объединивший работы по системам жизнеобеспечения, Владимир Корсаков, получивший задание от Королева обеспечить изготовление макета ТМК на нашем заводе и его монтаж в ИМБП.

Работы над макетом ТМК начались еще в девятом отделе под руководством Тихонравова. Исходными данными для его разработки были сведения, содержащиеся в проекте экспедиции на Марс с применением ЖРД, утвержденном экспертной комиссией в составе эскизного проекта по ракете Н1 летом 1962 года, а также в дополнениях к нему, сделанных к осени 1964 года. Все основные проектные требования к кораблю ТМК были сосредоточены в двух толстых томах (П‑558 и П‑559) и в большом количестве приложений с чертежами и схемами. Но этих сведений было недостаточно, многое оставалось в головах – мы не успевали превращать их в архивные документы, и приходилось компенсировать их отсутствие большим количеством устных разговоров.

Надо отметить, что разговоры между участниками были одной из важных форм проектирования. В них зачастую и формировался облик корабля и его систем. Не помню, чтобы были какие‑то споры, обычно к высказанной идее все старались что‑то добавить, чтобы улучшить ее. Изредка Максимов, освободившись на время от забот по автоматам, собирал всех на мозговой штурм. Творческая обстановка во время обсуждений, где казалось бы не обойтись без жарких споров и конфликтов, поддерживалась благодаря отношению Тихонравова, Максимова и Алгунова. Беседы с Тихонравовым для меня лично являлись «кислородом».

Мы с Корсаковым еще в девятом отделе часто садились рядом, и я наговаривал все, что было продумано и накопилось во время разработки и обсуждений проекта и держалось в голове. Корсаков все это впитывал как губка. Иногда мы начинали фантазировать, как на самом деле будут выглядеть будни космонавта в межпланетном полете. Даже в поездках на речку (мы на моем «горбатом» или его «Яве‑350» обшарили с подводными ружьями все реки Московской области) продолжали обсуждать детали быта на ТМК. Помню, особенно тщательно составляли список технической и художественной литературы, которая может понадобиться экипажу в длительном, полностью изолированном межпланетном полете. Библиотеку им. Ленина с собой не возьмешь, и ноутбуков в 1964 году не было. Единственным приемлемым носителем информации в те годы была восьмимиллиметровая кинопленка. Список был нужен, чтобы заблаговременно заказать микрофильмы и соответствующую аппаратуру для чтения, на что уйдет много времени. В итоге все наши разговоры вместе с проработками, проводившимися в подразделениях, превращались в исходные данные конструкторам и технические задания смежным организациям.

Возвращаясь с Байконура в Москву, я часто встречал Владимира Корсакова, он был фактически ведущим конструктором по макету ТМК, который входил в состав внушительной экспериментальной установки под индексом ЭУ‑37. Мы перебирали то, что забыли, не учли, не додумали. Но, тем не менее, процесс уже шел во всю. На базе Института медико‑биологических проблем Минздрава СССР, созданном по инициативе Королева, был развернут уникальный наземный экспериментальный комплекс (НЭК), содержащий все необходимые системы для имитации условий длительного межпланетного полета (кроме невесомости) и обеспечения жизнедеятельности экипажа в этих условиях. Именно в НЭКе и был смонтирован в 1967–1969 годах макетный образец тяжелого межпланетного корабля, в составе которого проходили наземную отработку бортовые системы жизнеобеспечения, радиационной защиты, спасения в аварийных ситуациях, сбора и обработки экологической и медико‑биологической информации и многие другие.

Главным требованием, которому должны были отвечать ТМК и все обслуживающие его системы НЭКа, и которое превращало ЭУ‑37 в настоящий внеземной корабль для полетов человека к планетам Солнечной системы, являлось требование автономии – полной изолированности от внешнего мира. Макет ТМК не был просто большим космическим кораблем – он качественно отличался от всех пилотируемых космических летательных аппаратов, которые когда‑либо создавались на Земле к тому времени (1971–1975 годы), и сегодняшнего дня.

Небывалый уровень автономии обеспечивался сочетанием ряда конструктивных решений и технологических приемов, из которых можно выделить следующие:

 

1. Комплексная система жизнеобеспечения, включающая в себя: оранжерею с реакторами‑культиваторами для хлореллы, фитотронами для высших растений (пшеницы, овощей и др.); аппаратуру для регенерации и очистки воздуха физико‑химическими методами, в т. ч. с использованием ионообменных смол; системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги; системы «Электрон» и «Гном»; холодильники для хранения запасов пищи; специально разработанные сбалансированные бортовые рационы питания, в т. ч. с сублимированными продуктами.

2. Система радиационной защиты, в основе которой было радиационное убежище (РУ) оригинальной конструкции, оснащенное упрощенными системами отображения информации и управления кораблем, а также специальные медикаменты – радиопротекторы.

3. Система профилактики неблагоприятного воздействия невесомости на человеческий организм, осуществлявшаяся с перспективой создания искусственной тяжести путем вращения корабля, с регулярным использованием вело‑ и других тренажеров, регулярной физической тренировки.

4. Наличие на борту мастерской с запасом инструментов и материалов, давшей возможность широкомасштабного проведения многопрофильных ремонтных, профилактических, регламентных, монтажных работ, технического обслуживания всех систем корабля, при условии ремонтопригодности и доступности узлов, агрегатов и систем.

5. Система медицинского и медико‑психологического отбора, подготовки, комплектования и обеспечения контроля психологической совместимости членов экипажа.

6. Система профессиональной подготовки, направленная на достижение взаимозаменяемости (полной или частичной) членов экипажа при выполнении основных видов работ и основных критически значимых рабочих операций (ручная стыковка и др.).

7. Рациональный режим труда и отдыха в суточном и многодневном масштабе времени, правильная организация рабочей зоны, организация сна, досуга, быта. Наличие в компоновке жилых отсеков корабля индивидуальных кают, салона (кают‑компании) и кухни (камбуза).

9. Система психологической поддержки, включающая комплекс мероприятий по профилактике неблагоприятного влияния длительной сенсорной и социальной изоляции. Наличие на борту средств досуга – читальных аппаратов, телевизоров, магнитофонов.

10. Система санитарно‑гигиенических средств и мероприятий (умывание, душ, и т. д.). Наличие в компоновке корабля душевой кабины, туалетной комнаты, стиральной машины.

11. Система медицинского контроля, медицинских исследований и медицинской помощи в полете (эксперименте). Обязательное включение в состав экипажа врача широкого профиля, с несколькими специализациями, в том числе по психофизиологии труда.

 

Большинство указанных приемов, методов, средств и конструктивных решений находились на уровне изобретений или «ноу‑хау», многие из них были применены впервые в мировой практике, с большим опережением существовавшего на момент разработки мирового уровня.

В состав макетного образца ТМК было включено немало новых и новейших по тому времени деталей, узлов, агрегатов и другой наукоемкой продукции. С другой стороны, эти новые элементы гармонично и целесообразно сочетались в конструкции корабля с элементами старыми, простыми, проверенными в деле.

В этом смысле можно сказать, что проект ТМК был ярким воплощением подхода Королева к решению проблем создания новых образцов космической техники за счет умелого применения простейших, надежных и отработанных решений для достижения в сжатые сроки при относительно малых затратах качественно новых результатов.

В работе над объектом участвовала широкая межотраслевая кооперация, включающая десятки организаций, предприятий, учреждений страны. Однако тон задавали инженеры и медики – специалисты ЦКБЭМ (НПО «Энергия») и ИМБП МЗ СССР.

На начальном этапе подобных экспериментов преобладали задачи отладки служебных систем, обеспечивающих газовый состав атмосферы в обитаемых отсеках. Поэтому большое значение придавалось вопросам космической токсикологии и, более широко, вопросам обитаемости объекта. Пуско‑наладочные работы в отсеках изделия ЭУ‑37 были благополучно завершены к 1971 году. Аппаратура и оборудование НЭКа в целом были также приведены в готовность к серьезным длительным экспериментам, позволявшим с максимально возможной на Земле полнотой моделировать условия пилотируемого межпланетного полета и профессиональную деятельность экипажа. НЭК был оборудован современными средствами медицинского контроля и исследований, компьютерной базой для обработки результатов экспериментов, системой аварийной сигнализации о состоянии здоровья и среды обитания.

К концу 60‑х – началу 70‑х годов НЭК был готов к проведению экспериментов и испытаний в изделии ЭУ‑37 с участием человека.

В первом длительном эксперименте в макете межпланетного корабля в 1971–1972 годах продолжительностью 50 суток участвовал экипаж в составе В. А. Корсакова, Ю. Ф. Климентова и Г. Н. Пожарского. Накопленный космической медициной к тому времени опыт убедительно свидетельствовал о решающем значении правильного решения вопросов психологии и психофизиологии труда для успешного осуществления длительных пилотируемых космических миссий. Исходя из этого обстоятельства, два последующих длительных эксперимента были во многом подчинены изучению указанных вопросов, для чего в состав экипажа вводился врач‑исследователь с соответствующей специализацией.

Циклограммы этих экспериментов были насыщены разнообразными методиками исследований: медицинских, психологических, медико‑технических. Весьма существенное время в структуре режима труда и отдыха уделялось техническому обслуживанию и профилактическому ремонту систем корабля. Интенсивному изучению подвергалась способность человека‑оператора выполнять штатную деятельность по управлению кораблем при сближении и стыковке, для чего в состав оборудования был включен уникальный по тому времени тренажер «Волга», моделировавший процесс стыковки. Работая на нем, испытатель оценивал ряд технических параметров – таких, как расход рабочего тела, скорость касания, угловые скорости по курсу, крену и тангажу, потребное время для выполнения стандартной задачи по поиску и причаливанию. Наряду с этим количественно оценивался уровень психофизиологической напряженности оператора по показателям вариационной пульсометрии, кожно‑гальванической реакции, артериального давления, электроэнцефалограммы. Тем самым изучалась «физиологическая цена» выполнения сложной операторской задачи по управлению динамическим объектом на фоне длительного изолированного «полета».

В ходе экспериментов испытатели подвергались воздействию комплекса факторов, характерных для длительного космического полета: длительная и напряженная профессиональная деятельность, эмоциональный стресс, лимит и дефицит времени для выполнения необходимых операций, сенсорная и социальная изоляция, напряженность межличностных отношений, резко измененные параметры газовой среды (состав атмосферы, температура, давление и влажность). Часто возникали нештатные или аварийные ситуации, а в некоторых случаях они моделировались искусственно. При этом оценивалась способность членов экипажа преодолевать утомление и переутомление, дефицит сна, ситуацию острого или хронического неуспеха. Анализировались параметры внутригрупповой совместимости и личностные особенности, влияющие на успех‑неуспех деятельности индивидуума в составе малой группы.

Второй длительный эксперимент продолжительностью 60 суток был организован и проведен на макете ТМК в 1974 году с 29 мая по 25 июля. Состав экипажа: командир Корсаков В. А., бортинженер Рябов Э. В., врач‑испытатель Макаров В. И.

Третий длительный эксперимент продолжительностью 90 суток был организован и проведен в 1975 году с 27 марта по 25 июня. Состав экипажа: командир Корсаков В. А., бортинженер Абушкин Б. М., врач‑испытатель Макаров В. И. (рис. 5.12.1 ).

Испытания на макете марсианского корабля продолжались и после отстранения от должности начальника предприятия и главного конструктора В. П. Мишина в апреле 1974 года, и далее по инерции до середины 1975 года. Научно‑исследовательская, инженерно‑конструкторская, испытательная деятельность на наземном экспериментальном комплексе была подчинена решению доминирующей задачи – отработке агрегатов и систем марсианского корабля – ТМК, а также вопросов обеспечения жизнедеятельности и работоспособности экипажей применительно к условиям именно межпланетного пилотируемого полета. Однако с приходом к руководству В. П. Глушко после его решения о прекращении работ по королевским проектам эта деятельность была по существу поставлена «вне закона». В дальнейшем эксперименты в НЭКе были перенацелены на обслуживание текущих потребностей программы полетов на орбитальные станции. Многие системы ТМК продолжали совершенствоваться в условиях реального космического полета уже в составе орбитальных станций.

Однажды на Байконуре, появившийся там Николай Протасов, занимавшийся всем комплексом систем жизнеобеспечения на ТМК и курировавший от ОКБ‑1 эти работы в НЭКе, с грустью сообщил мне: «Володя, меня бросили в воду». Это означало, что ему поручили заниматься системой регенерации воды для орбитальных станций. Эта система, созданная для ТМК, перекочевала сначала на ДОС, потом на «Мир», где регенерировала (то есть превратила конденсат в воду и, в первую очередь, в питьевую для нужд экипажа) в общей сложности 21,5 тонны воды, обеспечив пятнадцатилетние потребности экипажа. На МКС к осени 2006 года она регенерировала 8 тонн воды. Поэтому утверждения некоторых авторов о том, что первые орбитальные станции были созданы для того, чтобы их системы использовать для межпланетных кораблей, мягко говоря, не совсем корректны. Правильнее следует сказать, что многие системы, созданные для межпланетного корабля, были использованы на орбитальных станциях и естественно проходили там свою дальнейшую отработку.

Королев мечтал о космическом полете, не связанном никакими ограничениями. В 1962 году он так сформулировал комплекс первоочередных задач космической биотехнологии: «Надо бы начать разработку „оранжереи по Циолковскому“, с наращиваемыми постепенно звеньями или блоками, и надо начинать работать над „космическими урожаями“. Каков состав этих посевов, какие культуры? Их эффективность, полезность? Обратимость (повторяемость) посевов из своих же семян, из расчета длительного существования оранжереи? Какие организации будут вести эти работы: по линии растениеводства (и вопросов посева, влаги и т. д.), по линии механизации и „светотеплосолнечной“ техники и систем ее регулирования для оранжереи и т. д.?»

В порядке подготовки к комплексным испытаниям в составе ТМК первые наземные лабораторные образцы биолого‑технических систем жизнеобеспечения прошли отработку в научном годовом эксперименте в 1967–1968 годах с участием трех испытателей в наземном лабораторном комплексе.

В этом эксперименте осуществилась регенерация практически всех (кроме пищи) продуктов потребления и жизнедеятельности физико‑химическими методами и биологическое восполнение потребностей человека в витаминах и клетчатке при культивировании в оранжерее зеленых культур: капусты хибинской, огуречной травы, кресс‑салата и укропа. Трое испытателей: врач Г. А. Мановцев, биолог А. Н. Божко и техник Б. Н. Улыбышев в течение года в условиях полной изоляции от внешней среды жили и работали, потребляя кислород и воду, полученные из их продуктов жизнедеятельности. В процессе эксперимента была установлена возможность нормального выращивания высших растений в замкнутом объеме при пребывании в нем человека и многократного использования транспирационной воды без ее регенерации для полива растений. Эксперимент был завершен 5 ноября 1968 года.

Видно, что стали претворяться в жизнь прозорливые слова К. Э. Циолковского: «Есть полная возможность еще на Земле практически выработать и испытать средства дыхания и питания человека в изолированном пространстве».

Испытаниями, проводившимися в ИМБП, не исчерпывались медико‑биологические исследования в обеспечение марсианского проекта Королева. Так, в конце 1960‑х – начале 1970‑х годов в Институте Физики Сибирского отделения Академии наук СССР (г. Красноярск) было проведено не менее десятка длительных (до полугода) экспериментов с целью доказательства возможности осуществления в ограниченном замкнутом пространстве биологической системы жизнеобеспечения, автономно управляемой изнутри. Замкнутая экосистема с общим объемом около 300 м³ включала, помимо испытателей, звенья высших и низших растений (оранжерея). Замкнутость по массообмену достигала 82 %. Воспроизводимая часть рациона экипажа была доведена до 60 % по массе и до 52 % по калорийности. Особо отметим, что объем гермообъекта, использовавшегося в г. Красноярске, точно соответствовал объему блока обитаемых отсеков макетного образца ТМК, установленного в НЭКе (г. Москва).

В тот же период в Жуковском на базе Летно‑испытательного института им. М. М. Громова были проведены исследования, направленные на отработку принципов создания искусственной тяжести при перелете «Земля‑Марс‑Земля». Были изготовлены две установки длительного вращения. Первая из них – медленно вращающаяся камера (МВК‑1) и более совершенная установка – стенд «Орбита», смонтированная на центрифуге диаметром 20 м. В результате многочисленных экспериментов с участием испытателей было установлено, что фактор вращения не может служить препятствием в медицинском отношении к созданию космического объекта (конкретно, ТМК) с искусственной тяжестью.

В тот же период на базе ИМБП был подготовлен, организован и проведен первый в мире длительный эксперимент продолжительностью в три года с хроническим облучением подопытных животных (собак). Спектральный состав, суммарная интенсивность и общая доза облучения соответствовали ожидаемым значениям при перелете «Земля‑Марс‑Земля». В данном эксперименте моделировались факторы галактического космического излучения и облучения электронами и протонами высоких энергий, возникающих при хромосферных вспышках на Солнце. Углубленно изучалось состояние здоровья подопытных животных, в том числе реакции кроветворной системы и особенности протекания высшей нервной деятельности. Было показано, что примененные факторы не приводили к развитию угрожающих жизни патологических состояний и не вызывали срыва высшей нервной деятельности животных.

При создании ИМБП С. П. Королевым предусматривалось приоритетное решение медико‑биологических проблем, критически значимых для осуществления длительных межпланетных полетов. Учитывая необходимость проведения экспериментальных исследований по данной проблеме, в середине 1960‑х годов был осуществлен поиск таких природных экстремальных зон на нашей планете, в которых условия обитания человека в наибольшей степени приближены к условиям межпланетной экспедиции. В итоге для этих исследований применительно к длительным межпланетным полетам человека была выбрана антарктическая станция «Восток». Известно, что зимовка на станции сопровождается почти полной изоляцией от внешнего мира, гипокинезией, необычным световым режимом, периодическим воздействием сверхнизких температур (до –80 C°) и постоянной гипоксией в связи с тем, что станция расположена на ледниковом куполе Антарктиды.

В период с 1965 по 1971 годы институт принял участие в 5 антарктических экспедициях. Девять научных сотрудников института находились на станции «Восток» по одному году, выполняя разнообразные физиологические и метаболические исследования в интересах космической физиологии и медицины. В итоге многолетних антарктических исследований была описана стадийность процессов адаптации к экстремальным условиям обитания. Выявлены закономерности развития астенизации организма, апробированы средства и способы поддержания жизнедеятельности человека в этих условиях. Проведенный анализ показал также, что при длительном нахождении в экстремальных условиях наиболее значимыми факторами, с точки зрения их влияния на общее состояние и поведение человека, являются не физические факторы внешней среды, а социальная изоляция, монотонность и однообразие окружающей обстановки.

Полученные результаты и проведенные наблюдения были учтены при медицинском обосновании возможности длительных пилотируемых космических полетов. В то же время полученные в Антарктиде результаты явились существенным вкладом в решение проблем экологической физиологии и адаптации человека к неблагоприятным климатогеографическим условиям.

Комплекс работ по созданию систем жизнеобеспечения человека на борту марсианского корабля в длительном межпланетном полете был задуман и организован Королевым в процессе разработки проекта этого корабля в 1960–1964 годах. В проект верило немало людей разных профессий, непосредственно занимавшихся его осуществлением. Именно поэтому работы продолжались почти десять лет после Королева. Это красноречиво говорит о том, что марсианский проект Сергея Павловича, в отличие от всех других, действительно был реальностью.

В совместном российско‑американском издании «Космическая биология и медицина», в котором подведены итоги развития этой науки к началу XXI века, констатировалось, что степень разработанности биологических систем жизнеобеспечения по‑прежнему определяется в основном результатами исследования моделей, созданных в СССР в 70–80 годы. Речь идет в первую очередь о конкретных моделях ЗБТК, предназначавшихся для реализации в бортовом варианте в составе ТМК.

 

 

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: