Юрий Гагарин - Психология и космос
На помощь приходит опять-таки оранжерея Циолковского. Как уже говорилось, наземные эксперименты уже позволили «замкнуть кольцо» в экологически замкнутой системе в отношении газообмена и кругооборота воды. Теперь остается рассмотреть последнее звено в этом цикле — использование шлаков организма для получения продуктов питания.
Идею Циолковского о кругообороте веществ на борту ракеты благодаря использованию зеленых растений впервые воплотил в жизнь его последователь — известный советский ученый Ф. А. Цандер. «В 1926 году, — писал он, — мною были выращены растения в стакане с водой, удобренной в отношении 1 : 200 отбросами». Принимая во внимание невесомость, Цандер полагал, что в космическом полете можно будет перейти от выращивания растений в воде к простому обрызгиванию корней растений питательной жидкостью, то есть прибегнуть к аэрации.
Этим методом, писал Цандер, «можно превращать в 24 часа все отбросы в полезные удобрения. В такой оранжерее, заполненной чистым кислородом с углекислотой, при высоких температурах, которые могут быть получены в межпланетном пространстве, можно ожидать весьма больших урожаев».
Впоследствии, проведя многочисленные эксперименты, ученые пришли к выводу, что в космос наиболее целесообразно брать одноклеточные водоросли. Дело в том, что высшие растения используют всего лишь 1 процент получаемой от Солнца энергии, а некоторые виды водорослей — до 10 процентов! Кроме того, они способны полностью «переработать» выводимые из организма человека и животных шлаки, превращая их в процессе фотосинтеза в жиры, белки, углеводы и витамины. А это как раз то, что надо в организации экологического круговорота.
И снова свои преимущества убедительно продемонстрировала хлорелла. При хорошем солнечном освещении она не только восстанавливает состав атмосферного воздуха, но и способна давать продукты питания. Один литр суспензии хлореллы за сутки дает прирост до 2,45 грамма питательных веществ, содержащих 50 процентов белка, 25 процентов жира, 15 процентов углеводов и 10 процентов минеральных солей, а также витамины А, В и С. Специальная установка, содержащая 250 литров культуры водорослей, может обеспечить человека на долгое время не только кислородом, но и водой и пищей.
Однако в состоянии ли организм выдержать такую пищу? В 1954 году американские исследователи Тинк и Герольд в течение 120 дней кормили крыс водорослями. На подопытных животных это никак не отразилось — росли они точно так же, как и остальные их собратья из контрольной группы. Затем в США и в нашей стране попробовали включить водоросли в рацион человека. Оказалось, что это не прошло незамеченным: люди жаловались на то, что пища была невкусной и неприятно пахла, появились некоторые расстройства. Стало ясно, что ограничиться одними водорослями в межпланетных полетах невозможно.
Эксперименты продолжаются. Биологи пытаются включить в замкнутую экологическую систему, помимо одноклеточных водорослей, высшие растения. В оранжереях космических кораблей могут выращиваться такие овощи, как огурцы, горох, помидоры, капуста, бобы, а из корнеплодов — морковь, брюква, репа. Разумеется, не обходится и без всемогущей картошки.
О своих опытах по выращиванию таких растений в условиях, близких к космическим, Цандер в свое время писал: «Я вырастил в древесном угле, который в 3–4 раза легче обыкновенной почвы, горох, капусту и некоторые другие овощи. Опыты показали, что возможно применять древесный уголь, удобренный соответствующими отбросами».
Вероятно, найдут свое применение и животные. Из низших определенный интерес представляет зоопланктон, а также мелкие ракообразные — дафнии и циклопы. Правда, пока еще неизвестно, как они подействуют на человеческий организм, если их придется долгое время употреблять в пищу. Из группы высших животных больше всего подходят для длительных полетов куры и кролики: они быстро растут и размножаются, а кроме того, им нужно сравнительно мало корма (на килограмм прироста). Пищей для них могут стать одноклеточные водоросли, ботва высших растений и их же собственные отходы — скорлупа яиц, толченые кости.
Итак, ученые работают над идеей создания кругооборота веществ на борту ракеты, высказанной Циолковским. Однако до ее решения предстоит еще громадная работа, возникают, в частности, новые проблемы приготовления пищи в условиях невесомости, борьбы с запахами, которые неизбежны при этом.
Надо полагать, решение этих вопросов не вызовет слишком уж больших затруднений. Гораздо сложнее создать необходимое биологическое равновесие между людьми, животными и растениями, то есть добиться того, чтобы ритм всех жизненных процессов у них находился в точном взаимном соответствии. Для этого требуется единый биохимический уровень дыхания человека и растений, а также строгая взаимосвязь прироста продуктов питания и потребления их космонавтами.
Сенсорный голод
24 марта 1896 года расстояние в 250 метров преодолела первая в мире радиограмма, состоявшая из двух слов: «Генрих Герц».
В 1900 году беспроволочный телеграф, изобретенный А. С. Поповым, впервые нашел свое практическое применение в русском флоте, когда снимали севший на камни броненосец «Генерал-адмирал Апраксин».
С тех пор радио стало надежно служить людям. Правда, наряду с ним продолжали существовать и совершенствоваться другие средства связи. Но если на Земле можно передавать сообщения по проводам, по кабелям, проложенным по дну океанов, и т. д., то в космических полетах такая возможность полностью исключается. Радио — единственное, что связывает космонавта с родной планетой.
На «Востоке» было два параллельных коротковолновых телеграфно-телефонных передатчика, способных нести информацию на значительные расстояния. Они работали на частотах 15,765 и 20,0006 мегагерца.
Когда корабль пролетал над территорией СССР, передача велась с помощью третьего, ультракоротковолнового передатчика. Такие аппараты, как известно, обеспечивают особо надежную связь, поскольку распространение их радиоволн почти не зависит от состояния ионизированных слоев атмосферы и они менее чувствительны к помехам от других станций. Однако эти волны плохо огибают Землю и для очень больших расстояний малопригодны.
Передача с Земли на корабль велась тоже на двух волнах коротковолнового диапазона и на одной ультракоротковолновой.
Земные радиопередатчики, расположенные в различных частях СССР, включались в зависимости от того, где в соответствующий момент находился корабль.
В кабине «Востока» находился также бортовой магнитофон, который включался космонавтом каждый раз, как только он начинал говорить. Когда он пролетал над территорией СССР, все записанное на магнитофонной ленте передавалось на Землю.
Таким образом, с помощью всех этих средств космонавт имел возможность поддерживать постоянную двухстороннюю радиосвязь с Землей на всех участках полета до того момента, пока корабль не входил в плотные слои атмосферы.
Одному из авторов этой книги довелось поддерживать двухстороннюю радиосвязь по всем трем каналам. И надо сказать, что слышимость была отличной. Голоса товарищей, работающих на радиостанциях, звучали настолько отчетливо, что казалось, будто они находятся рядом. Когда корабль вышел на орбиту, «Земля» поинтересовалась, что можно различить внизу. А видно было то, что не раз наблюдалось с реактивного самолета, летевшего на больших высотах. Отчетливо вырисовывались горные хребты, крупные реки, большие лесные массивы, пятна островов, береговая кромка морей.
Во время групповых полетов Андриян Николаев и Павел Попович, а также Валерий Быковский и Валентина Терешкова переговаривались не только с Землей, но и между собой. Слышимость всегда оставалась очень хорошей, и в этом несомненная заслуга наших радиоконструкторов.
Кроме средств радиосвязи, использовалась и телевизионная аппаратура. Передатчик «Сигнал» до отделения кабины от приборного отсека передавал телеметрическую информацию о работе различных устройств, о деятельности космонавта, а с Земли приходили команды, управлявшие системами корабля.
Значение радио еще больше возрастет, когда человек отправится к другим планетам. Сеансы радиосвязи — единственная нить, реально связывающая космонавтов с Землей, — будут редки. А насколько дорога и желанна эта нить, видно хотя бы из дневниковой записи дублера Терешковой, проходившего испытание нервно-психической устойчивости в сурдокамере. (Эксперименты в сурдокамере и анализы их результатов, упомянутые в этой и последующих главах, проводились совместно с О. Н. Кузнецовым.) Особенность этого эксперимента заключалась в том, что напарница Терешковой была полностью отрезана от окружающего мира: никакой информации в камеру не поступало. От участницы опыта, однако, требовалось, чтобы она периодически сообщала по радио о своих ощущениях, самочувствии и т. п. Связь, следовательно, была односторонней, безответной.
