ПАССАЖИР
ЛАЙКА, БЕЛКА И СТРЕЛКА, ХЭМ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОЛЁТЫ
Прежде чем полетел человек, летали животные — плодовые мушки, обезьяны, собаки, шимпанзе, кошка, черепахи и мыши. Одни вернулись, многие — нет, и этот справочник говорит об этом прямо. Девять глав и три прибора: нагрейте запечатанную кабину так, как «Спутник-2» нагрел кабину Лайки, пролетите баллистическую дугу Хэма и посмотрите, почему слишком быстрый носитель дал 14,6 g вместо 11, и сопоставьте каждый полёт с вопросом, на который он действительно ответил для Гагарина и Шепарда, — и с теми, на которые не мог.
НАЧАТЬ — ГЛАВА 01 →Вверх, несколько минут падения и парашют
Первыми живыми существами над атмосферой стали насекомые. 20 февраля 1947 года трофейная V-2, запущенная с полигона Уайт-Сэндс (Нью-Мексико), подняла в рамках серии Blossom контейнер с плодовыми мушками и семенами; у вершины траектории контейнер отделился и спустился на парашюте, мушек нашли живыми. Целью было узнать, что космические лучи делают с живым [1][2]. Следом полетели обезьяны. Альберт II 14 июня 1949 года поднялся на 83 мили (134 км) и пережил полёт, но парашют не раскрылся, и он погиб при ударе; Альберт I погиб годом раньше в тесной капсуле, Альберт IV тоже погиб при ударе [1][2].
Советская программа использовала собак — небольших спокойных дворняг, которых отбирали за то, что они переносили тесноту. 22 июля 1951 года Дезик и Цыган поднялись на ракете Р-1В — советской копии V-2 — примерно на 110 км и вернулись невредимыми [3]. (На странице истории NASA для этого полёта указано 15 августа [1].) Дезик погиб в следующем полёте вместе с собакой Лисой, когда не раскрылся парашют; всего в 1951–1952 годах на ракетах Р-1 летали девять собак [1]. Эти полёты показали, что млекопитающее переносит вибрацию и перегрузку старта, минуты свободного падения и посадку на парашюте, — но речь шла о минутах, а не о часах.
Лайка и кабина, которая не могла отдать тепло
«Спутник-2» массой 508,3 кг [5] вышел на орбиту 212 × 1660 км с периодом 103,7 минуты [4]. В герметичной кабине находилась Лайка — дворняжка весом около 6 кг [4]. Системы жизнеобеспечения и запас корма рассчитывались на семь суток; способа вернуть её не было [4][7]. Вентилятор должен был включаться при температуре выше 15 °C [6]. Датчики показали, что пульс при старте утроился, а в невесомости снова замедлился, — но успокаивался втрое дольше, чем после центрифуги [6][7]. История запуска — в справочнике BEEP; эта глава — о тепле.
Телеметрия показывала рост температуры и влажности в кабине. Через пять–семь часов физиологические данные перестали поступать; доклад Малашенкова 2002 года по результатам послеполётного моделирования относит её гибель от перегрева к третьему или четвёртому витку [6][7]. В каталоге NASA сказано, что температура внутри достигла 40 °C [4]. 45 лет официальная версия гласила, что она прожила около недели [6]. Причину перегрева объясняют по-разному. По данным NASA, центральный блок «не отделился, как планировалось», и часть теплоизоляции оторвалась [4]; по данным RussianSpaceWeb, спутник изначально проектировался неотделяемым от центрального блока, и на орбите оказался объект массой 7,79 т [8][9]. В главном источники сходятся: кабина летела вместе с большой, освещённой Солнцем ступенью ракеты, и система терморегулирования не справлялась с охлаждением.
Это однозонная учебная модель, а не реконструкция: опубликованной телеметрии температуры, с которой можно было бы сверить расчёт, мы не нашли. Её числа — наши допущения: теплоёмкость 30 кДж/°C (собака весом 6 кг — около 21 кДж/°C), аппаратура 15 Вт, окружение 0 °C, Солнце освещает аппарат 65 % каждого витка, а для полёта «как было» — 60 Вт дополнительного тепла на освещённом участке при UA = 1,5 Вт/°C (2,6 Вт/°C и 15 Вт для отдельного спутника). Они подобраны нами так, чтобы в варианте «как летел» кабина переходила 40 °C — температуру внутри, которую каталог NASA приводит без указания времени [4], — на четвёртом витке, к которому послеполётное моделирование относит её гибель [7]. Ни один источник не говорит, когда в кабине стало 40 °C, и ни одна кривая здесь не является измерением. «В покое» — оценка Клайбера для млекопитающего массой 6 кг: 70 M^0,75 ккал/сут ≈ 13 Вт. Серая пунктирная линия — другая конфигурация. Надёжно модель показывает лишь форму: у герметичной кабины со слишком малым UA равновесие лежит выше переносимого, а спокойствие пассажира меняет только скорость, с которой оно достигается.
Белка и Стрелка — и полёты до и после них
Испытательные «Востоки» несли собак в катапультируемом контейнере. Первая попытка 28 июля 1960 года закончилась аварией носителя, в которой погибли собаки Лисичка и Чайка [11]. 19 августа 1960 года Второй корабль-спутник (на Западе — «Спутник-5») вывел на орбиту 306 × 339 км Белку и Стрелку, 40 мышей, двух крыс и насекомых; 20 августа он приземлился после полёта длительностью 1 сутки 2 часа 23 минуты, 17–18 витков, — это были первые животные, живыми вернувшиеся с орбиты, хотя 28 из 40 мышей погибли в полёте [11]. На четвёртом витке камера показала, что Белка беспокойно мечется, лает и её рвёт. Начальник медицинских исследований ВВС Владимир Яздовский после этого потребовал, чтобы первый пилотируемый полёт длился не больше одного витка [11].
Следующий корабль 1–2 декабря 1960 года провёл сутки на орбите, но тормозной импульс оказался недостаточным, и спускаемый аппарат был уничтожен системой аварийного подрыва: Пчёлка и Мушка погибли [12]. 22 декабря авария третьей ступени сбросила Комету и Шутку в сибирскую зиму; катапульта и система подрыва капсулы не сработали, и собаки двое суток провели на морозе, пока их не нашли [13]. Затем два полёта выполнили точную одновитковую программу «Востока-1» с манекеном в кресле лётчика: Чернушка 9 марта и Звёздочка 25 марта 1961 года. Обе вернулись живыми [14][15]. Гагарин полетел 12 апреля — см. справочник FIRST.
Шимпанзе за работой и носитель, который перестарался
Проекту «Меркурий» было мало выживания: может ли примат выполнять работу? Хэм — шимпанзе, обученный нажимать рычаги в ответ на световые сигналы, — полетел на «Меркурий-Редстоун-2». Тяга «Редстоуна» оказалась «значительно выше запланированной», жидкий кислород кончился раньше времени, и система аварийного спасения включила двигатель САС, который разогнал капсулу ещё сильнее [17]. В этот момент Хэм испытал 17,0 g, затем 6,5 минуты невесомости и 14,6 g на входе в атмосферу на T+9 мин 36 с; капсула поднялась на 136,2 морской мили (252 км) и приводнилась в 363 морских милях (672 км) от старта [16].
Он продолжал работать. Среднее время реакции в полёте составило 0,82 с против 0,80 с до полёта; пульс вырос со средних 94 ударов в минуту перед стартом до 158 после старта и 173 после входа [16]. Из-за неполадок носителя NASA провело ещё один беспилотный пуск «Редстоуна» 24 марта 1961 года, прежде чем рисковать человеком [17], — а до полёта Гагарина оставалось три недели. Шепард пролетел номинальный профиль 5 мая: 116,5 сухопутной мили (187 км) вверх, 302 мили (486 км) по дальности, около пяти минут невесомости и 11,0 g на входе [18][19]. Прибор ниже начинает полёт с момента выключения двигателя «Редстоуна» и позволяет менять скорость.
Модель: материальная точка над сферической невращающейся Землёй, неподвижный воздух, баллистический коэффициент 245 кг/м² (допущение: около 1,1 т на теплозащитном экране диаметром 1,89 м при коэффициенте сопротивления 1,6). Высота и угол в момент выключения подобраны один раз — по апогею и дальности Шепарда при его измеренной скорости [19]; под Хэма ничего не подгонялось. Получив только 5857 миль/ч по данным NASA [1], модель даёт апогей с точностью 5 %, дальность — 2 %, пик — в пределах 0,2 g от 14,6 g и 6,5 минуты невесомости, — всё в сравнении с SP-39 [16]. Скорости взяты так, как их приводит NASA, и определены они по-разному: 7388 фут/с Шепарда — инерциальная скорость в момент выключения [19], а в [1] не сказано, как измерены 5857 миль/ч Хэма. Мы считаем это тоже инерциальной пиковой скоростью — 7540 фут/с относительно Земли, которые приводят вторичные изложения послеполётного отчёта MR-2, вместе с вращением Земли на мысе Канаверал дают около 2600 м/с, — но близкое совпадение отчасти случайно: если подать в модель 7540 фут/с как инерциальную скорость, она даст 11,6 g, а любой баллистический коэффициент от 150 до 400 кг/м² сдвигает пик Хэма в пределах от 13,2 до 15,6 g. Вращение Земли, чуть более крутой подъём Хэма и толчок двигателя САС отдельно не моделируются. Дальность считается до высоты 5 км, где начинают работать парашюты.
Два витка, неисправный рычаг и генеральная репетиция Гленна
Прежде чем на орбиту отправился Джон Гленн, NASA выполнило ту же программу с Эносом — шимпанзе, у которого было около 1263 часов подготовки. «Меркурий-Атлас-5» вышел на орбиту 99,5 × 147,4 сухопутной мили (160 × 237 км) с периодом 88 минут 26 секунд. Отказ реактивного сопла управления по крену и перегрев инвертора заставили завершить полёт после двух витков вместо трёх [18]; в начале второго витка резко росла и температура в кабине, но затем стабилизировалась [16]. Пиковая перегрузка на входе составила 7,8 g, и капсула приводнилась через 3 часа 21 минуту после старта в 200 милях к югу от Бермуд [16].
Энос работал весь полёт, но отказал переключатель одного из рычагов: правильные ответы в одном из заданий не засчитывались, и за них его било током; результаты различения для этих сеансов, по словам NASA, «практически бессмысленны» [16]. Полёт его не убил: он умер 4 ноября 1962 года от шигеллёзной дизентерии, которая, по заявлению NASA, никак не была связана с орбитальным полётом [21]. Через три месяца после него, 20 февраля 1962 года, Гленн совершил три витка — об этом в справочнике ASCENT.
Кошка, две черепахи вокруг Луны и биоспутники
18 октября 1963 года Франция запустила на ракете «Вероника» AGI из алжирской Сахары кошку Фелисетт с вживлёнными в череп электродами. Она поднялась примерно на 157 км, около пяти минут провела в невесомости и была найдена живой [22][23]. Через два месяца её умертвили, чтобы исследовать мозг; по данным Guinness, вскрытие почти ничего не дало, кроме того, что активность мозга можно записывать дистанционно [22]. Её бронзовая статуя стоит в Международном космическом университете в Страсбурге [22]. В 1966 году собаки Ветерок и Уголёк провели 21 сутки на «Космосе-110», изучая действие радиации, — это до сих пор собачий рекорд [1].
«Зонд-5», запущенный 14 сентября 1968 года, пронёс вокруг Луны двух степных черепах, насекомых, растения и бактерии и 18 сентября прошёл в 1950 км от неё. Из-за отказа датчика пришлось выполнить крутой баллистический вход — по данным NASA, около 20 g [1] — и приводниться в Индийском океане 21 сентября. Черепахи потеряли около 10 % веса, но были активны и ели [24]. С 1973 года биоспутники «Бион» возили черепах, крыс, обезьян, рыб и насекомых в полёты длительностью от 5 до 22 суток; на «Бионе-М» № 1 в 2013 году 30 суток пережили меньше половины из 53 грызунов [1][25]. На октябрь 2026 года последний полёт — «Бион-М» № 2: 75 мышей и другие организмы на 30 суток на полярной орбите наклонением около 97°, запуск 20 августа 2025 года; десять мышей погибли в полёте [26][27].
На что ответил каждый полёт — и на что не мог
К апрелю 1961 года животные ответили на те вопросы, которые инженеры могли задать телу: млекопитающее переносит перегрузки старта и входа, дышит, ест и сохраняет ровный пульс в течение суток невесомости, и его можно вернуть домой; шимпанзе способен продолжать выполнять заученную задачу. Во многом поэтому полёт Гагарина длился один виток и был полностью автоматическим, а полёт Шепарда стал коротким баллистическим прыжком — после того как на той же ракете слетал шимпанзе. Ответить они не могли на другое: что будет чувствовать и думать человек. Рвота Белки на это намекала; космическая болезнь Германа Титова на «Востоке-2» в августе 1961 года это подтвердила (см. справочник FIRST).
Ни одно животное из этого справочника не выбирало свою участь, и многие погибли — от жары, от нераскрывшихся парашютов, во взорвавшихся ракетах, в капсуле, уничтоженной её собственным зарядом самоподрыва, или уже после полёта, умерщвлённые для вскрытия. Учёные это понимали. В 1998 году Олег Газенко, одна из ведущих фигур советской программы полётов животных, сказал на пресс-конференции в Москве: «Чем больше проходит времени, тем больше я сожалею об этом. Нам не следовало этого делать… Мы не узнали из этого полёта достаточно, чтобы оправдать гибель собаки» [28]. Животные летают и сегодня (глава 6); спор о том, какое знание это оправдывает, не закончен.
● ответил, ◐ частично, · не затрагивал. Оценки — наше редакционное суждение по источникам, указанным в каждой записи, а не опубликованная классификация. Выберите название полёта, чтобы прочитать, что он измерил и что стало с животными.
От плодовых мушек до колонии мышей на полярной орбите
Один виток Гагарина и пятнадцать минут Шепарда были короткими по выбору: животные показали, что это можно пережить, а болезнь Белки и собаки, погибшие на пути домой, — как много ещё неизвестно.