Наши космические пути

Коллектив авторов

Не менее существенным являлось дальнейшее исследование условий передачи телевизионных изображений с борта корабля с целью совершенствования телевизионной аппаратуры космических объектов. В соответствии с этим на борту корабля были установлены две телевизионные системы — узкополосная и широкополосная.

Обе телевизионные системы работали независимо и имели свои радиопередатчики в ультракоротковолновом диапазоне. На наземных приемных пунктах осуществлялось наблюдение изображений на экранах видеоконтрольных устройств и кинофоторегистрация принятых изображений.

Регистрация осуществлялась синхронно с записью основных физиологических функций — частоты пульса, дыхания и т. д., что позволило произвести комплексное

сопоставление различных данных при обработке материалов полета.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХ УСЛОВИЙ НА КОРАБЛЕ

Осуществлению полетов космических кораблей «Восток-1» и «Восток-2» предшествовала большая исследовательская работа по установлению параметров микроклимата кабины, разработке способов и средств их поддержания и контроля в течение всего времени полета. На основании тщательного анализа выявленных при исследованиях общих закономерностей изменений элементов микроклимата кабины (барометрического давления, газового состава и влажности воздуха, температурного режима газовой среды), конструкции самой кабины и размещенного в ней оборудования были всесторонне обоснованы технические и физиолого-гигиенические требования к герметической кабине, успешно оправдавшие себя в проведенных запусках космических кораблей.

Организм человека способен поддерживать нормальную жизнедеятельность в условиях окружающей среды с некоторыми отклонениями от нормы. Однако, если изменения элементов микроклимата окружающей среды достигают значительных размеров, резервные возможности организма оказываются исчерпанными, «равновесие» между организмом и окружающей средой нарушается, появляются нарушения отдельных физиологических систем и жизнедеятельности в целом. Всякое отклонение элементов микроклимата окружающей среды от нормальных параметров, вызывая в организме дополнительную физиологическую нагрузку, ухудшает переносимость человеком перегрузки, состояния невесомости, переходных состояний от перегрузки к невесомости и обратно и т. д.

Для поддержания основных параметров микроклимата кабины близкими к нормальным на корабле «Восток-2» использовалась система регенерации воздуха, обеспечивающая, с одной стороны, поглощение углекислого газа и влаги, выделяемых человеком, и с другой — выделение определенного количества кислорода, необходимого для дыхания.

Количество кислорода, выделяемого системой, регулировалось (в определенных пределах) потребностями самого космонавта. Отклонения от заданных величин содержания кислорода, углекислого газа и паров воды в атмосфере кабины корабля регистрировались специальными чувствительными элементами, сигналы которых воспринимались автоматическим регулятором, управляющим скоростью протекания соответствующих реакций в регенераторе.

Автоматическое управление регенерационной установкой дублировалось ручным управлением, позволяющим космонавту в необходимых случаях самому управлять работой установки, создавая желаемый газовый состав атмосферы кабины, влажность и температуру.

Поддержание необходимого температурного режима в кабине космического корабля осуществлялось специальной автоматической системой терморегулирования. Разработка ее была связана с преодолением ряда трудностей, обусловливающихся, с одной стороны, непостоянством тепла, выделяемого человеком и работающей аппаратурой в единицу времени, а с другой — радиационным нагревом кабины от Солнца.

Автоматическая система терморегулирования состояла из двух контуров: воздушного — открытого в пространство герметической кабины и жидкостного — замкнутого на специальный излучатель тепла, установленный в приборном отсеке кабины. Оба контура соединялись в воздушно-жидкостном теплообменнике, расположенном в кабине космического корабля.

Космонавт имел возможность самостоятельно устанавливать температуру воздуха в кабине корабля в пределах от +10

до +25°С, которая в дальнейшем поддерживалась автоматически.

Все параметры, характеризующие работу системы регенерационной установки и состояние атмосферы кабины космического корабля, наблюдались космонавтом по приборам, установленным на приборном пульте внутри кабины, и передавались на Землю с помощью радиотелеметрических средств.

Проведенные в наземных лабораторных условиях многочисленные эксперименты показали, что разработанная система кондиционирования и регенерации воздуха кабины корабля надежно обеспечивает поддержание в необходимых пределах давления, температуры, влажности и газового состава атмосферы кабины.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОСТОЯНИЯ НЕВЕСОМОСТИ

Основное отличие второго космического полета от первого состояло в том, что он был длительным и выполнялся по более широкой программе научных исследований.

Известно, что одним из факторов, с которым человек встречается во время космического полета, является невесомость. Между тем о характере влияния ее на организм до последнего времени было мало известно. Случаи частичной и кратковременной невесомости, которые знакомы человеку в наземных условиях, не позволяли делать каких-либо научно обоснованных прогнозов относительно космических полетов. О влиянии длительной невесомости на ориентацию человека в пространстве, координацию его движений, функцию сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, психическое состояние высказывались противоречивые мнения.

Все это настоятельно требовало всестороннего изучения этой важной проблемы. При этом прежде всего требовалось выяснить характер влияния невесомости на жизненно важные функции организма — кровообращение и дыхание, — то есть установить, насколько пребывание в невесомости будет безопасно для жизни человека. Не менее важно было также изучить возможность нормальной жизнедеятельности космонавта в полете, его работоспособность, способность принимать пищу, спать и прочее.

Решение поставленных вопросов представляло большие трудности. Это было обусловлено тем, что создание специальных стендов для воспроизведения невесомости в наземных условиях является технически чрезвычайно сложной задачей. В самом деле, для того, чтобы человек перестал ощущать собственный вес, необходимо создать такие условия, при которых прекратилось бы раздражение рецепторного аппарата (нервных окончаний), с которого постоянно идет поток импульсов вцентральную нервную систему, информирующий человека о положении тела в пространстве, о положении различных частей тела.

Как известно, ориентация человека в пространстве и строгая координация его движения оказывается возможной благодаря четкому функционированию трех систем: вестибулярного аппарата, органа зрения и рецепторного аппарата кожи, мышц сухожилий, суставов и связок.

Вестибулярный аппарат расположен в лабиринте, находящемся в пирамиде височной части. Он состоит из трех полукружных каналов, расположенных в трех плоскостях, и отолитового органа. С помощью полукружных каналов воспринимаются угловые ускорения, а отолитов орган прежде всего реагирует на изменения силы тяжести. Отолитов орган расположен на стыке полукружных каналов и представляет собою полость, дно которой выстлано чувствительными нервными клетками. Клетки снабжены тончайшими волосками, а на них лежат в студенистой массе маленькие кристаллики солей углекислого и фосфорнокислого кальция — отолиты. При изменении положения головы или силы тяжести изменяется давление отолитов на нервные клетки, а следовательно, изменяется и возбуждение последних. Нервные импульсы от отолитового аппарата передаются в центральную нервную Систему, и на основании поступившей информации осуществляется с помощью определенных мышечных групп правильная ориентация тела в пространстве.