Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №9

городского округа город Кумертау Республики Башкортостан

Автор работы -

Габурганова Кристина,

ученица 10 класса

МБОУ СОШ № 9

Руководитель -

Абукаева Лилия Минегужаевна,

учитель физики

высшей категории

МБОУ СОШ №9

1. Аннотация………………..…………………………............................2

2. Цель и задачи учебно-исследовательской работы…………….…….3

3. Методы исследования ………………………..….…………………...4

4. Результаты работы и их анализ………………………………………5-19

4.1 . Первая серия опытов …………………………………....................6-7

4.2. Вторая серия опытов…………………..………………………...…7-10

4.3. Третья серия опытов……………………………………………..…10-15

4.4. Эксперименты с животными не закончились………………….…15-16

4.6. Эксперименты с животными, проводимые в США……………....16-19

5. Заключение ….………………………..………………………..….…22-23

6. Литература….……………………………………..……………...…..24

Прежде чем в космос поднялся человек, там уже успели побывать самые различные животные - мыши, крысы, собаки, обезьяны. На них испытывалось различное оборудование и системы жизнеобеспечения. Именно они дали ответ на основной вопрос начала космической эры: как будет чувствовать себя живое существо в условиях невесомости, никогда не встречающихся на Земле. Не будет преувеличением сказать, что именно они, зачастую даже безымянные «меньшие братья» человека, открыли ему дорогу в космос.

И в наше время, когда космос постепенно становится местом не героических свершений, а обыкновенной работы, во время практически каждого пилотируемого полёта проводятся медико-биологические исследования на различных живых организмах. Таким образом, любая Космическая Энциклопедия будет не полной, если в ней не рассказать об истории таких полётов. Ниже приведены описания лишь части животных и их полётов в космос.

Животные, в научно-исследовательских целях посылаемые в космическое пространство на космических кораблях. До выхода человека в космос (1961г.) полёты животных имели целью проверить, могут ли будущие космонавты выжить после полёта и если да, то как полёт может сказаться на их здоровье. В эпоху пилотируемой космонавтики животных посылают в космос для изучения различного рода биологических процессов, эффектов микрогравитации и в других целях.

"До сих пор не пойму, кто я: "первый человек" или "последняя собака". В этой шутке, приписываемой устной традицией Юрию Гагарину, есть немалая доля истины. Человек действительно попал в космос "последним": путь к звездам ему проложили сотни живых существ, от мухи до шимпанзе.

Перед тем, как человек впервые оторвался от земли с помощью воздушного шара, в воздух поднялись наши «меньшие братья» - утка, петух и баран. И дорогу в космос тоже прокладывали животные. Именно с их помощью испытывалось различное оборудование и системы жизнеобеспечения, и в итоге был дан ответ на основной вопрос начала космической эры: как себя будет чувствовать живое существо в условиях, никогда не встречающихся на Земле - в невесомости?
Я хочу рассказать о малоизвестных героях космоса. Сначала речь пойдет об экспериментах, предпринятых советскими учеными в рамках подготовки к пилотируемому космическому полету.

В конце 40-х годов XX века медики уже были знакомы с реакцией организма человека и животных на перегрузки, вибрации, шум и другие факторы полетов на самолетах. Однако экспериментальных данных о биологическом действии невесомости они не имели.
В Советском Союзе биологические эксперименты на высотных (геофизических) ракетах начала группа сотрудников Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины (НИИАМ) ВВС Минобороны СССР в 1951 г. под руководством В. И. Яздовского. До этого он руководил лабораторией герметических кабин и скафандров в НИИАМ и в основном проводил исследования на новых самолетах конструкции Туполева, который и рекомендовал его Королеву.
С. П. Королев организовал встречи Яздовского с министром Вооруженных Сил СССР маршалом А. М. Василевским и с президентом Академии наук СССР С. И. Вавиловым, которые пообещали полную поддержку исследованиям, а Королев согласился взять лабораторию на свое финансовое обеспечение.
В 1949 г. в соответствии с решением министра ВС Василевского проведение биологических и медицинских исследований было возложено на НИИИАМ, а конкретное выполнение - на В. И. Яздовского. В группу научных сотрудников вошли врачи А. В. Покровский, В. И. Попов, инженер Б. Г. Буйлов и авиационный техник Б. В. Блинов.
В 1950 г. в НИИИАМ открылась первая научно-исследовательская работа в области космической медицины - «Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полета в особых условиях». Объектами исследования поначалу стали мыши, крысы, морские свинки. Но эти животные хороши для экспериментов в лабораторной обстановке. Работа же с высшими животными - обезьянами, которые в биологическом отношении ближе других существ стоят к человеку - методически сложна: они трудно поддаются специальной тренировке и медленно привыкают к необычным условиям. Правда, американцы посылали в полеты на ракетах обезьян, но лишь в состоянии глубокого наркоза, что снижает ценность эксперимента, так как наркоз «выключает» деятельность коры головного мозга.
В конце концов, советские ученые остановились на собаках. Физиология этих животных хорошо изучена, они сравнительно легко поддаются обучению, быстро осваиваются в непривычных условиях и достаточно спокойно ведут себя при фиксации в специальном снаряжении. Дворняг предпочли псам с родословными по простой причине: медики считали, что дворовые псы с первого дня вынуждены бороться за выживание и лучше переносят стрессовые ситуации. Однако, памятуя, что собакам придется красоваться на страницах газет, выбирали «объекты» красивые, стройные, с «интеллектуальными» мордашками.

Первая серия опытов (июль 1951г. - июль 1954 г.).

Для проведения работ в виварий НИИАМ свезли 32 дворняги, которых наловили в московских подворотнях. Кандидатов отбирали по строго заданным параметрам: определенным весом, ростом не выше 35 см., что определялось размерами кабины для одного из требований - поскольку на коже животного требовалось закрепить немало датчиков. Осенью 1950 г. отобранные дворняжки приступили к интенсивным тренировкам. Как писали потом советские газеты, за несколько месяцев: «… собаки прошли все виды испытаний. Они могут длительно находиться в кабине без движения, переносить большие перегрузки, вибрации. Животные не пугаются звуков, умеют сидеть в своем экспериментальном снаряжении, давая возможность записывать биотоки сердца, мышц, мозга, артериальное давление, характер дыхания и т. д.». К лету 1951 г. НИИАМ завершил подготовку первых 14 собак.
Первый запуск собак в суборбитальный полет состоялся рано утром 22 июля 1951 г. с полигона Капустин Яр. Столь раннее время старта объясняется тем, что перед восходом воздух особенно чист, наблюдение и управление ракетой осуществляются легче. Тогда еще не было средств ведения, поэтому важно было, чтобы солнце из-за горизонта освещало ракету. Р-1В с испытателями Дезиком и Цыганом - самыми спокойными и тренированными членами отряда - поднялась на 87 км 700 м, сработало отключение двигателя, головная часть с животными отделилась, и через 15 минут парашют плавно опустился неподалеку от стартовой площадки. Участники эксперимента бросились к месту возможного приземления. Увидеть первопроходцев космоса хотели все. Счастливчики, первыми достигшие кабины, уже смотрели через иллюминатор. Слышны были их громкие крики:«Живые, живые!».

Обе собаки по всем показателям чувствовали себя хорошо. Это означало, что живое существо может переносить подобный полет, в первую очередь - сопутствующие ему перегрузки и кратковременную невесомость. Через неделю был произведен аналогичный запуск на ракете Р-1 Б, в котором участвовали уже летавший Дезик и его новая напарница Лиса. На Дезике планировалось изучить влияние повторного полета на собаку. При падении капсулы парашют не раскрылся, и обе собаки погибли.

В рамках этой серии экспериментов состоялись еще четыре запуска, в которых участвовали собаки Мишка, Чижик, Смелый, Рыжик, ЗИБ и Непутевый. ЗИБ изначально к полетам не готовился, его место должен был занять пес по кличке Рожок. Лаборант, выводивший собак на прогулку перед стартом, случайно спустил Рожка с поводка, и тот убежал в степь. В тот день на полигоне других собак не было - их готовили к очередному этапу испытаний в Москве - и заменить его подготовленной собакой было невозможно. В результате подходящего по размеру пса подобрали возле солдатской столовой и включили в программу полета, сообща придумав кличку ЗИБ - «запасной исчезнувшего Бобика». В суматохе даже не разобрались, что «запасной», в сущности, был щенком - это выяснилось уже после полета. Нетренированный ЗИБ запуск перенес хорошо, и в официальных отчетах впоследствии числился как летавший по специальной программе неподготовленный испытатель.

Вторая серия опытов (июль 1954г. - июль 1956 г.).
В ходе второй серии экспериментов проводились работы над обеспечением безопасности животных в скафандре при разгерметизации кабины и катапультировании в верхних слоях атмосферы. Полеты осуществлялись на ракетах Р-1Д и Р-1Е на высоту до 110 км. На Р-1Д - в отличие от ракет Р-1Б и Р-1В, где подопытные животные спасались вместе с герметичным отсеком на парашюте - каждая из двух собак катапультировалась в скафандре, смонтированном на специальной тележке, имеющей парашютную систему и систему жизнеобеспечения. Кроме того, на ракете Р-1Д вместо отсека с аппаратурой ФИАН-1 была установлена аппаратура для исследования распределения по высоте плотности ионизации в ионосфере и изучения распространения сверхдлинных волн в атмосфере и космическом пространстве. Отличие ракеты Р-1Е от Р-1Д заключалось в том, что на ней была сделана еще одна попытка найти конструктивное решение, обеспечивающее спасение корпуса ракеты. Все полеты проводились по одинаковой схеме. Действие невесомости продолжалось около 3,7 минут. На нисходящем участке траектории на высоте 75-86 км происходило катапультирование животного, находящегося на правой тележке. После катапультирования тележка свободно падала в течение трех секунд, после чего включалась парашютная система (перегрузка в момент раскрытия парашюта составляла до 7g). На высоте 39-46 км катапультировалось животное на левой тележке, и после свободного падения на высоте 3,8 км раскрывался парашют. Тележки, как правило, приземлялись на расстоянии от 3 (левая) до 70 (правая) километров от стартовой площадки.
Первый запуск по этой системе был осуществлен 26 июня 1954 г. с собаками Рыжиком и Лисой. Животные перенесли полет и катапультирование благополучно. В рамках серии прошло 9 стартов, в которых принимали участие 12 собак. Пять из них погибли. В частности, при запуске Лисы и Бульбы 5 февраля 1955 г. при взлете ракету повело в сторону, стабилизационные рули сработали слишком резко, и собак по инерции выбросило из кабины. 2 ноября 1955 г. состоялся полет собаки Малышки.

В честь 40-летия Великого Октября было принято решение запустить спутник с живым существом на борту. К тому времени уже был накоплен опыт, что животное способно перенести кратковременный вертикальный полёт на ракете. Но сейчас собака в космосе должна была пробыть несколько дней. Как она будет переносить невесомость, вибрации, перегрузки на взлёте, температурные перепады всё должны были предусмотреть ученые, биологи и медики.
В конструировании герметичной кабины «Спутника-2», в которой должна была лететь Лайка, за исключением конструкторов участвовали медики и инженеры В. И. Данилейко, Л. А. Гребенев, В. С. Георгиевский, В. Г. Буйлов и А. И. Афанасьев. Герметичная кабина выглядела, как цилиндр с выпуклым дном. В кабине имелись автомат питания, система кондиционирования, которая представляла собой регенерационную установку.

Устройство регенерации воздуха, рассчитанное на 7 суток работы, состояло из пластин высокоактивных химических соединений, через которые проходил воздух для обогащения кислородом и удаления водяных паров и углекислого газа. Устройства регенерации были расположены в специальных кожухах слева и справа от собаки. Их разработкой занимались А. Д. Серяпин и З. С. Скуридина.
Объединение «Биофизприбор» занималось разработкой аппаратуры «КМА-01» для регистрации данных физиологии животного. «КМА-01» мог регистрировать пульс, частоту дыхания, кровяное давление, снимать электрокардиограмму и температуру тела.
Автомат кормления являлся автоматическим контейнером, в герметичных ячейках которого была желеобразная питательная смесь. Два раза в сутки автомат открывал крышку контейнера с пищей, богатой белками, жирами, углеводами, витаминами и водой. Наряду с созданием автомата кормления был так же разработан оптимальный рацион питания собаки.
Конструкторы установили предел веса собак в 6-7 кг, однако маленькие породистые собаки не годились для полёта, чаще всего они были изнежены, слишком требовательны к пище и недостаточно выносливы (как уже говорилось выше). Поэтому собак отбирали из питомника бездомных животных.
Из 10 собак 3 претендовали на первый космический полёт с живым существом на борту: Альбина, Лайка и Муха. Альбина уже совершила 2 суборбитальных полёта, но её пожалели, потому что она ждала потомство, и решили, что она будет дублёром. Муху не выбрали из-за небольшой кривизны лап, что выглядело бы некрасиво на фотографиях, и её сделали «технологической собакой». На ней тестировали работу аппаратуры и различных систем. Перед полётом Лайке сделали операцию, в ходе которой установили датчики дыхания на рёбра и датчик пульса около сонной артерии.
В течение последнего этапа собак тренировали длительное время в макете контейнера. Когда Лайка была уже на Байконуре, её сажали на несколько часов в кабину, где она привыкала к кормушке, ношению датчиков, комбинезона, ассенизационному устройству и нахождению в замкнутом пространстве. Точно в назначенный день спутник и собак доставили на космодром. Контейнер с Лайкой задраили за три дня до старта. 3 ноября 1957 в половине шестого утра по московскому времени с космодрома Байконур стартовала ракета со вторым искусственным спутником Земли. На борту спутника в космической конуре величиной со стиральную машину находилась дворняга двух лет от роду, весом около шести килограмм по имени Лайка. На старте собачье сердце забилось со скоростью 260 ударов в минуту, в три раза превысив норму, но когда спутник вышел на орбиту, радиосигналы, переданные на Землю телеметрической аппаратурой, дали знать ученым, что первая спутниковая собака вышла в космос живой.
Телеметрические данные показывали, что после действий перегрузок, когда уже Лайка оказалась в невесомости, частота пульса восстановилась до почти нормальных значений, двигательная активность стала умеренной, движения - непродолжительные и плавные. Но времени для нормализации пульса понадобилось в 3 раза больше, чем в наземных экспериментах. Электрокардиограмма не показала никаких патологических изменений. Советская пресса была скупа на подробности. Однако для пущего эффекта сразу было отмечено, что запуск приурочили к 40-й годовщине Великого Октября.
В тот момент мало кто сомневался, что СССР выиграл космическую гонку, запустив второй спутник, да еще и с пассажиром на борту, всего лишь через месяц после первого.
Теперь всех больше всего интересовало, вернется ли Лайка на Землю. Поначалу надежды на возвращение первой «космической собаки» активно подпитывались западными СМИ. Сообщали даже подробности планируемого возвращения, ссылаясь на неназванного по имени советского ученого: контейнер с пассажиром отделится от спутника, а затем собаку выбросит из кабины, и она завершит спуск на Землю на парашюте.
Однако через несколько дней упоминания о Лайке вообще исчезли из советских сводок, а на восьмой день после запуска информационное агентство ТАСС сообщило миру, что радиосигналы со спутника перестали поступать.
На самом деле, посвященные в детали запуска наперед знали, что Лайка полетит только в одну сторону. Экспериментаторы, задраивавшие контейнер с собакой за три дня до старта, понимали, что она уже не выйдет оттуда живой.
Было рассчитано, что собака проживет на борту неделю. Именно на этот срок и были предусмотрены запасы пищи и кислорода. А чтобы животное не мучилось после того, как воздух закончится, конструкторы придумали шприц, с помощью которого будет сделан усыпляющий укол. Но в невесомости Лайка была жива в течение 4 витков вокруг Земли. Из-за ошибки расчёта площади спутника и отсутствия системы терморегулирования температура за это время поднялась до 40°C. Собака умерла от перегрева. Сам же спутник совершил 2570 витков вокруг Земли, затем сгорев в атмосфере 4 апреля 1958 года.
В течение 7 дней СССР передавал данные о самочувствии уже мёртвой собаки. Только спустя неделю, с момента запуска СССР сообщил о том, что якобы усыпили Лайку. Это вызвало небывалый шквал критики в западных странах со стороны защитников животных. В Кремль пришло много писем с протестами против жестокого обращения с животными и даже с саркастическими предложениями послать генерального секретаря ЦК КПСС Н. С. Хрущёва в космос вместо собаки.
Специальная комиссия из ЦК и Совета министров не поверила, что Лайка умерла из-за конструкторской ошибки, и приказала провести эксперименты с похожими условиями на Земле, в результате которых погибло ещё 2 собаки.
Долгие годы бытовало мнение, что Лайка провела на орбите несколько дней - запасы еды и кислорода у нее в кабине были рассчитаны на неделю, а потом её, то ли отравили, то ли усыпили. Истинные обстоятельства смерти первой космической собаки окончательно выяснились только 45 лет спустя, когда сотрудник Института медико-биологических проблем Дмитрий Малашенков сообщил ученым на конгрессе в Хьюстоне, что Лайка погибла всего через несколько часов после старта - от перегрева и стресса.
Торопясь запустить второй спутник к всенародному празднику, как велел Никита Хрущев, конструкторы решили не отстыковывать последнюю ступень ракеты от кабины с Лайкой. Вероятнее всего, именно от нее накалилась кабина, и Лайка просто задохнулась в своем «металлическом гробу» где-то на четвертом витке вокруг Земли.

Третья серия опытов (июль 1960г. - март 1961 г.).

После полёта не вернувшейся на Землю собаки Лайки в 1957 году Сергеем Павловичем Королёвым была поставлена задача - подготовить собак для суточного орбитального полёта с возможностью возвращения обратно в спускаемом аппарате.

Для эксперимента были отобраны 12 собак. Первоначальный отбор вёлся по специальной методике - собаки должны были весить не более 6 килограммов и высотой до 35 сантиметров, возраст - от двух до шести лет. Отбирались только самки, потому что для них проще было разработать ассенизационное устройство (туалет). Опять же, окраска должна быть светлой, для лучшего наблюдения с экранов мониторов. Собаки должны были выглядеть привлекательно на случай, если их будут представлять СМИ.
Основная часть подготовки собак к полёту проходила на производственной базе Института медико-биологических проблем в Москве. Несколько месяцев претендентов приучали к длительному пребыванию в кабинах малого объёма в условиях длительной изоляции и шума. Собаки привыкали к приёму специальной пищи из автоматов кормления, ношению одежды и датчиков, и к туалету. Пища, которая представляла собой желеобразную массу, рассчитанную на полное обеспечение потребности животных в пище и воде, была разработана И. С. Балаховским.
28 июля1960 г. с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель. Она должна была вывести на околоземную орбиту корабль-спутник, в котором находились две собаки - Лисичка и Чайка.

Из-за аварии первой ступени ракеты-носителя пуск закончился неудачей, на 19-й секунде полёта у ракеты-носителя разрушился боковой блок первой ступени, в результате чего она упала и взорвалась, собаки погибли.
После катастрофы, было принято решение о запуске собак-дублёров Белки и Стрелки, одних из наиболее приспособившихся собак-претендентов. Белка - беспородная самка белого окраса - была лидером в команде, самая активная и общительная. На тренировках показывала лучшие результаты, в числе первых подходила к миске с едой, и первая научилась лаять, если что-то происходило не так. Стрелка - беспородная самка светлого окраса с коричневыми пятнами - была робкой и немного замкнутой, но, тем не менее, дружелюбной. Обеим собакам на момент полёта в космос было около двух с половиной лет. Сначала у Белки и Стрелки были другие имена - Альбина (отлат. Alba - белая) и Маркиза. Главнокомандующий ракетными войсками стратегического назначения Митрофан Иванович Неделин потребовал сменить имена собак с иностранных на русские. В итоге Альбина и Маркиза стали Белкой и Стрелкой.

19 августа 1960 года в 11:44 по московскому времени с космодрома Байконур, со стартового комплекса № 1 был осуществлён успешный запуск второго космического корабля-спутника на орбиту. Кабину, в которой находились Белка и Стрелка поместили в корабль за два часа до старта. Старт прошёл успешно, ракета, оторвавшись от стартового стола, штатно вывела космический аппарат на орбиту. Во время старта и набора высоты у собак наблюдались сильно учащённые дыхание и пульс, но когда корабль был выведен на орбиту, они успокоились.

«Спутник-5» - пятый космический аппарат серии «Спутник», запущенный 19 августа 1960 г. с космодрома Байконур. Фактически был вторым тестовым прототипом корабля «Восток», использовавшегося для первого космического полёта человека (первый прототип - «Спутник-4»). Для решения научно-технических вопросов, возникавших при создании космического аппарата, были привлечены научные и инженерно-конструкторские учреждения страны. Корабль состоял из двух частей - кабины и приборного отсека. В кабине были расположены аппаратура обеспечения жизнедеятельности животных: с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством, системой вентиляции, контейнеры для мелких биообъектов и микрофон для контроля уровня шума в кабине во время полёта; катапультные и пиротехнические средства, оборудование для биологических экспериментов, часть аппаратуры для научных исследований: радиопередатчики для пеленгации после приземления, телевизионные камеры с системой подсвета и зеркал, блоки с ядерными фотоэмульсиями, часть аппаратуры системы ориентации, аппаратура регистрации ряда технических параметров (угловых скоростей, перегрузок, температур, шумов и т. д.), автоматические системы, обеспечивающие приземление, аппаратура для регистрации данных о работе приборов, а также физиологических параметров собак на участке спуска и катапультируемый контейнер - один из вариантов системы возвращения космонавтов на Землю с помощью парашютов, разработанного для будущих полётов человека. Изготовлен в ОКБ-1 под личным руководством С. П. Королёва в подмосковном городе Калининграде (ныне Королёв).

На его борту в путь отправили целый зверинец: 2 собаки - Белка и Стрелка, 28 лабораторных мышей, 2 белые крысы, в 15 колбах находились мушки-дроздофилы, а также растения - традесканция и хлорелла, грибковые культуры, семена кукурузы, пшеницы, гороха, лука, некоторые виды микробов и другие биообъекты. Масса корабля-спутника без последней ступени ракеты-носителя составляла 4600 кг.
Давление, температура и влажность воздуха в кабине корабля обеспечивались системами жизнедеятельности в пределах установленной нормы. Периодически проводилась очистка воздуха. Автоматы кормления обеспечивали пищей и водой Белку и Стрелку два раза в сутки, в рамках эксперимента по возможности приёма пищи в невесомости. Регистрацию физиологических функций в течение всего полёта обеспечивал специально разработанный комплект медицинской исследовательской аппаратуры. Установка для регенерации воздуха содержала специальное регенерационное вещество, которое поглощало углекислоту и водяной пар и выделяло при этом необходимое количество кислорода. Запас регенерационного вещества обеспечивал потребности животных в кислороде в течение продолжительного времени.

Впервые в истории космонавтики велось постоянное наблюдение за состоянием и поведением собак с помощью телевизионной системы. Видеоинформация, передававшаяся с борта корабля во время прохождения корабля-спутника в зоне действия наземных приёмных пунктов, регистрировалась на киноплёнку. В дальнейшем при просмотре этой плёнки можно было определить, как вело себя животное в определённый момент и какие физиологические изменения в этот период происходили. Кроме того, информация, накопленная во время нахождения корабля вне зоны видимости наземных служб, передавалась на Землю позднее. В полёте регистрировались частота пульса, дыхания, артериальное давление (в сонных артериях), электрокардиограммы, фонокардиограммы (тоны сердца), двигательная активность животных и температура тела. Координация движения животных изучалась с помощью телевидения и контактно-реостатных датчиков, воспринимавших движения животных и передававших о них по телеметрии. Медицинская информация с борта корабля-спутника передавалась на наземные радиотелеметрические системы.

Врачи-физиологи обрабатывали полученные данные и специальным кодом передавали их в центр управления полётом. Информация обрабатывалась с помощью ЭВМ. После стресса, вызванного взлётом, Белка и Стрелка вели себя спокойно, вначале даже немного вяло. Несмотря на перегрузки и вибрацию вначале, собаки с аппетитом ели свою специализированную пищу. Состояние невесомости не оказывало существенного воздействия на систему кровообращения. Температура тел собак не изменялась в течение всего полёта. Однако после четвёртого витка вокруг Земли Белка почему-то стала крайне беспокойна, пыталась вырваться из привязных ремней и лаяла. Её стало тошнить. Несмотря на это, послеполётные анализы не выявили у Белки особых отклонений от нормы. Через несколько часов после старта выяснилось, что на корабле отказал датчик инфракрасной вертикали, поэтому для предпосадочной ориентации была использована резервная солнечная система.

20 августа 1960 года в 13:32 МСК на 18 витке с Земли была дана команда на запуск цикла спуска. Была включена тормозная двигательная установка, и корабль сошёл с орбиты. Через некоторое время спускаемый аппарат успешно приземлился в заданном районе (треугольник Орск-Кустанай-Амангельды) в 10 км от расчётной точки. Программа была выполнена полностью. По первому визуальному осмотру, когда специалисты прибыли на место приземления, было видно, что Белка и Стрелка чувствуют себя удовлетворительно. Иногда во время тренировок в центре подготовки бывало, что собаки выглядели хуже. После того, как данный эксперимент показал, что возможен безопасный спуск с орбиты, сразу была создана специальная поисково-спасательная служба. В её состав также входили и научные сотрудники, готовившие Белку и Стрелку к полёту, и хорошо знавшие их индивидуальные особенности, чтобы на месте приземления оперативно и точно определить состояние собак. За время своего полёта Белка и Стрелка преодолели расстояние в 700 тыс. км.

Эксперимент суточного орбитального полёта Белки и Стрелки на втором космическом корабле-спутнике являлся существенным вкладом в изучение и освоение космического пространства. Объём проведённых исследований и характер решаемых при этом задач позволили сделать выводы о возможности человека совершить орбитальный полёт вокруг Земли. Во время полёта Белки и Стрелки и, согласно результатам, полученным после него, учёными были получены уникальные научные данные о влиянии факторов космического полёта на физиологические, биохимические, генетические и цитологические системы животных (в том числе и млекопитающих) и растений.
У Белки и Стрелки после орбитального полёта биохимические исследования показали, что суточный полёт вызвал у них реакцию типа «стресс», но на Земле эти отклонения быстро возвратились к исходным значениям. Было сделано заключение о временности данной реакции во время полёта. Заметных изменений в обмене веществ также не было обнаружено. Учёных насторожили некоторые особенности физиологического состояния собаки Белки, которая после четвёртого витка стала крайне беспокойной, билась и пыталась освободиться от элементов крепления. Собака лаяла, было отчётливо видно, что она плохо себя чувствует, хотя её попутчица Стрелка весь полёт провела спокойно. Никаких отклонений в проведённых послеполётных анализах у собак не наблюдалось. Были сделаны выводы, что необходимо осторожно подходить к вопросам планирования предстоящего полёта человека в космос. На основании этого было принято решение ограничить полёт первого человека в космос минимальным количеством витков. Так что Белка фактически предопределила одновитковый полёт первого космонавта Юрия Алексеевича Гагарина. Белка и Стрелка провели в космосе 25 часов и вернулись на Землю знаменитостями.

Белка и Стрелка дожили до глубокой старости и умерли своей смертью. В настоящее время чучела этих собак находятся в Мемориальном музее космонавтики в Москве и до сих пор являются объектами пристального внимания посетителей, в особенности детей.

После триумфального полета Белки и Стрелки пошли черные полосы. 26 октября 1960 г. на стартовом столе взорвалась и сгорела ракета. В огне погибли 92 человека. А за 15 дней до этой трагедии было принято секретное решение о полете человека в космос. Назначался срок - декабрь 1960 года. К полету человека в космос уже все было готово. Оставалось выполнить одно условие: в космос должны успешно слетать два корабля с собаками.
1 декабря 1960 г вновь был послан на орбиту корабль с собачками Пчёлкой и Мушкой на борту и другими мелкими животными, насекомыми и растениями. Полёт протекал нормально, но на завершающем этапе, в связи с тем, что снижение пошло по траектории, отличной от расчётной, корабль прекратил своё существование.

22 декабря 1960 г. место в корабле-спутнике заняли Жемчужина и Жулька. Случилась авария. Спускаемый аппарат совершил аварийную посадку в Красноярском крае. Погибли крысы, насекомые, растения, а собаки остались живы.

9 марта 1961 г. четвероногая путешественница Чернушка и другие обитатели кабины стартовала в космос и вскоре благополучно возвратилась на землю.

25 марта 1961 г. состоялся запуск очередного корабля с животными на борту и весёлой, забавной собакой Звёздочкой. Так назвал её первый космонавт Юрий Гагарин, кличка Дымка ему, почему то не понравилась. И ей предстояло выполнить один оборот и приземлиться. Полет закончился удачно.

За весь период экспериментов - вплоть до весны 1961 года было запущено 29 ракет с животными. В полетах участвовали 48 собак, некоторые собаки благополучно летали на ракетах по два, три и даже четыре раза. В космосе побывали 9 собак. Однако не всегда эксперименты заканчивались благополучно: за это время погибли почти двадцать собак. Собаки гибли от разгерметизации кабины, отказа парашютной системы, неполадок в системе жизнеобеспечения.

Эксперименты с животными не закончились.

Пилотируемых кораблей «Восход» первоначально собирались запустить целых семь штук. После полетов «Восхода» и «Восхода-2» в 1965 г. началась подготовка к запуску «Восхода-3» с программой научных исследований длительностью 10-15 суток. Его старт был назначен на ноябрь 1965 г. Но к тому времени стало очевидным отставание от графика подготовки корабля. С опозданием поступала и научная аппаратура. После смерти С. П. Королева научную часть программы экспедиции отменили, а экипажи переформировали. Было принято решение: полет назначить на второй квартал 1966 г. по военной программе, длительностью до 20 суток.

Для отработки основных моментов обеспечения длительного космического полета планировался полет собак на модифицированном пилотируемом корабле. Программа подготовки и проведения 22-суточного полета биоспутника была рассчитана на два года, но сотрудники лаборатории 29Б, возглавляемой кандидатом медицинских наук Александром Алексеевичем Киселевым, и сектора, руководимого первым в мире врачом-космонавтом Борисом Борисовичем Егоровым, выполнили ее менее чем за год.

Для осуществления полета пришлось разработать несколько новых методик. В частности, решено кормить собак в космосе искусственным образом - через фистулу в желудке. С этой целью следовало разработать для них специальную гомогенизированную пищу, чтобы она попадала в желудок порциями. Перед полетом собак оперировали: делали гастростомию с выводом фистулы, левую сонную артерию выводили в кожный лоскут (для фиксации манжеты и измерения артериального давления), производили вживление электрода в область каротидного синуса и подкожных ЭКГ-электродов. Животным вживляли сосудистые катетеры в венозное и артериальное русло для введения фармакологических средств и взятия проб крови и даже делали ампутацию хвоста. Эта необычная мера была вызвана заключением специалистов по жизнеобеспечению, посчитавших, что хвосты мешают принудительной вентиляции и очистке контейнера. Всего лаборатория 29Б подготовила к запуску на биоспутнике 30 собак, чьи «наземные» показатели не отличались от нормы.
22 февраля 1966 г. в процессе подготовки к полету «Восхода-3» был запущен беспилотный корабль «Восход», получивший после выхода на орбиту название «Космос-110». На его борту находились собаки Ветерок и Уголек. Причем еще за пару часов до старта Уголек звался Снежком, но, так как он был темного окраса, его в последний момент переименовали. Корабль вышел на орбиту с высоким апогеем (904 км) для проверки влияния радиационных поясов на организм животных. Завершив 22-суточный полет, 16 марта после 330-го витка спускаемый аппарат успешно приземлился.

Когда с собак сняли капроновые костюмы, врачи увидели, что длительный полет по орбите, выходящей за пределы внутренних радиационных поясов, животные перенесли тяжело. У них почти не осталось шерсти - только голая кожа, опрелости и даже пролежни. Собаки не стояли на ногах, и было очень слабыми, у обеих было сильное сердцебиение, они испытывали постоянную жажду. Медикам пришлось проводить специальные реабилитационные процедуры, благодаря которым Уголек и Ветерок быстро поправились. Через некоторое время им удалили желудочные фистулы, они начали есть самостоятельно, а через месяц удалили катетеры, и они бегали по территории института, как обычные дворовые собаки. Впоследствии они дали здоровое потомство и прожили в виварии института до конца своих дней.

Свой «живой уголок» есть практически у каждого космического экипажа. На борту космических станций и шаттлов поставлены удивительные эксперименты: сможет ли паук сплести паутину в невесомости, а пчелы - построить соты, куда поплывут рыбы в пространстве, где нет разницы между верхом и низом.

Эксперименты с животными, проводимые в США.

Догнать и перегнать Лайку - вероятно, так можно сформулировать задачу, вставшую перед американским космическим агентством НАСА, созданным указом президента Эйзенхауера летом 1958 года и сразу же объявившим о программе пилотируемых космических полетов, получившей название «проект Меркурий». Путь на орбиту человеку должны были проложить его ближайшие родственники - обезьяны.
Стоит отметить, что много обезьян погибло во имя освоения космоса, так и не оторвавшись от Земли. Например, чтобы понять, какие перегрузки космонавт способен пережить при торможении, шимпанзе усаживали на «салазки» с реактивным двигателем, которые разгоняли по рельсам до огромной скорости, а потом останавливали за одну секунду - так что от подопытных животных оставалась сплошное месиво.
Что касается полетов в космос, то первая «обезьяна-астронавт» пережила полет, состоявшийся в пятницу, 13 декабря 1958 года, но встретила свою смерть на дне Атлантики: корабль ВМС не смог обнаружить катапультированный отсек с животным.
Как показала телеметрия, беличья обезьяна по имени Гордо выдержала и 9 минут невесомости, и огромные перегрузки при взлете и посадке, доказав, что организм человека тоже способен справиться с подобными испытаниями.
Для обезьянок были изготовлены специальные полетные костюмы на растягивающихся лямках, чтобы обеспечить обезьянкам максимально возможную свободу движений. «Экипажу» пришлось трудиться на орбите по несколько часов в день, получая в качестве поощрения любимый сок. В частности, они должны были распознавать объекты, работая глазами, головой, рукой, и отвечать на сигнал, как можно скорее нажимая на специальную педаль ногой. Таким образом, специалисты получили данные об особенностях «поведения» вестибулярной системы в невесомости, т. е. о причинах нарушений восприятия пространства и построения движения.
Особое внимание в полете было уделено изучению обмена веществ - поступления кислорода к тому или иному участку организма и к коре мозга. Помимо двух самцов макак-резусов в полете участвовали тритоны, жуки-чернотелки, плодовые мушки, улитки, высшие и низшие растения.
В процессе подготовки к полетам ученые выяснили, что обезьянки для полета в космосе осваивают задание всего за 2 месяца и действительно кое в чем превосходят людей. Например, в скорости реакции. На выполнение упражнения «тушение мишеней» обезьянке требовалось 19 минут. А человеку на то же задание - час!
Полгода спустя после полета Гордо обезьян удалось вернуть из космоса живыми. На борту ракеты «Юпитер», запущенной с мыса Канаверал 29 мая 1959 на высоту 500 километров, находились сразу два космонавта - беличья обезьяна Бейкер и макака резус Эйбл. Кстати, Эйбл заменила первоначального кандидата, макаку резус из Индии, незадолго до старта. В НАСА посчитали, что неполиткорректно экспериментировать на священном животном, и в космос отправилась коренная американка.

Крошечную беличью обезьянку Бейкер, весом всего полкило, как мумию упаковали во что-то вроде большого термоса - контейнер из алюминия и стеклопластика. Трехкилограммовую Эйбл пристегнули ремнями к отлитой по форме ее тела кушетке, но не стали полностью обездвиживать: в полете ей предстояло нажимать на телеграфный ключ, когда в кабине загорается красная лампочка. Таким образом, ученые хотели проверить, способно ли живое существо применять усвоенные на Земле навыки в условиях космоса. Однако никаких сигналов получено не было - то ли оборудование отказало, то ли Эйбл было не до лампочки. Обезьянки пережили силы в 38 раз больше нормальной силы тяжести и невесомость в течение 9 минут во время своего исторического полета.

Эйбл погибла через 4 дня после возвращения на Землю - у нее отказало сердце под действием наркоза, который распылили в клетке перед тем, как извлечь вживленные под кожу датчики-электроды. Бейкер, 311-граммовую беличью обезьянку из Перу оперировали уже без анестезии. Она пережила свою космическую напарницу на четверть века и провела вторую половину жизни в Ракетно-космическом центре Алабамы, где она жила в отдельной клетке с супругом по имени Большой Джордж, до 1984 года, обласканная вниманием прессы.
Хэм - первый шимпанзе в космосе на мысе Канаверал, Флорида. Летом 1959 года семь астронавтов НАСА начали готовить к суборбитальному полету на корабле «Меркурий». Среди них был летчик-испытатель Алан Шепард, впоследствии ставший первым американцем в космосе. Примерно в это же время на базе ВВС Холломан в штате Нью-Мексико к полету в космос начали готовить группу привезенных из Африки шимпанзе. Среди них был трехлетний самец, пойманный в лесах Камеруна, под номером 65, вошедший в историю под именем Хэм. Хэму предстояло проверить на собственной шкуре, сможет ли Шепард полететь в космос и вернуться оттуда живым.

31 января 1961 с американского космодрома ракета-носитель вывела на суборбитальную траекторию капсулу «Mercury-2», на высоту 250 километров, полет продолжался около 16 минут. Пассажиром корабля был шимпанзе Хэм. Врачи утверждали, что нельзя рисковать человеческой жизнью, не проверив воздействия космического полета на животных.
Перед полетом Хэма научили двигать (направо или налево) рычаг по световому сигналу. За верное выполнение команды его награждали банановыми шариками, поступающими по желобу в рот. Если шимпанзе ошибался, его бил легкий электрический ток (по лапе). Кульминацией многолетних исследований, усилий сотен инженеров и затрат миллионов долларов стали банановые шарики и удары током, призванные управлять сумасбродным «игральным автоматом», перенесенным в космос.
Рейс в космос оказался более сложным, чем планировалось. Говорят, что техника сделала все, чтобы погубить первого американского астронавта. Ракета-носитель истратила топливо на 5 секунд раньше срока, система управления почувствовала «что-то неладное»; тотчас сработала система аварийного спасения - и корабль «сдуло» с ракеты (то есть послало его намного выше и быстрее, чем предполагалось). Бедный Хэм испытал вдвое большие перегрузки, чем рассчитывалось. Бортовое оборудование отказало, и Хэм стучал по всем рычагам. Возможно, он выполнял команды правильно, но получал не банановые шарики, а удары током. Этот шимпанзе пережил и сам полет, и посадку, когда его капсула чуть не затонула в океане.

Пролетев на 122 мили дальше расчетной точки, аппарат спускался с сокрушительным торможением. Рывок парашюта был страшен. Затем капсулу, оглушительно стукнувшуюся о поверхность океана, стало заливать водой, а Хэма укачало. Вертолет-спасатель поднял капсулу, залитую водой настолько, что спасатели взяли на руки почти утопшего, бормочущего и задыхающегося шимпанзе.
Когда было решено, в качестве генеральной репетиции полета Джона Гленна отправить шимпанзе на орбиту, выбор пал на обезьяну по имени Энос, что в переводе с древнееврейского означает «человек».

«Этот шимпанзе, который летает в космосе, вылетел в 10 часов 8 минут. Он сообщил, что все отлично, все работает», - проинформировал журналистов президент Кеннеди 29 ноября 1961 года.
Энос провел на орбите больше трех часов, сделав два витка вокруг Земли. В полете Энос, как и Хэм, должен был нажимать на кнопки, и, хотя все делал правильно, получил множество ударов электрошоком по пяткам - из-за сбоя в автоматике.
Энос не прожил и года после полета. Хэм умер в возрасте 26 лет в зоопарке Северной Каролины. Его останки покоятся на территории Международного зала космической славы в Аламогордо, Нью-Мексико.

Третьими в мире искусственный спутник Земли запустили французы. Менее известен тот факт, что Франция, кроме того, отличилась еще и собственной программой медико-биологических экспериментов с уникальным подбором экспериментальных животных. После окончания Второй мировой войны Франция - одна из держав-победительниц - не осталась в стороне от начавшейся новой «ракетной гонки». Но, в отличие от США и СССР, широко использовавших немецкий опыт практического ракетостроения, ей пришлось в основном рассчитывать на собственные силы.
Французская программа медико-биологических экспериментов стартовала в 1959 г. Она была разработана и выполнялась Научно-исследовательским центром аэрокосмической медицины под руководством профессора Робера Гранпьера . Первоначально запланировали проведение 17 суборбитальных полетов в период с 1961 по 1964 г. На втором этапе в 1965 г. предполагалось проведение медико-биологических экспериментов на борту искусственного спутника Земли.

За все время освоения космоса на околоземной орбите побывали тысячи биологических объектов. Помимо собак, это - мыши, крысы, обезьяны, улитки, тритоны, рыбки, насекомые и микроорганизмы. Только на 11 спутниках «Бион» совершили космическое путешествие 12 обезьян и 212 крыс.
Лягушки, первыми из позвоночных животных побывали в космосе. Чаще всего на биоспутниках (спутниках, на которых летают животные) запускают особых плодовых мушек-дрозофил, улиток, черепашек.
В рамках «лунной программы СССР» летно-конструкторские испытания корабля 7К-Л1 предусматривали изучить, как перегрузки при возвращении со второй космической скоростью и радиационная обстановка на лунной трассе скажутся на живых организмах. По совету учёных Академии наук для «биологической индикации» трассы в космос решили отправить среднеазиатских степных черепах: им не требуется большого запаса кислорода, они могут полторы недели ничего не есть и длительное время находиться как бы в летаргическом сне. Черепах размещали в специальных пеналах, где их практически лишали подвижности. Первый достаточно успешный запуск корабля 7К-Л1 № 9 был осуществлен 15 сентября 1968 г. На борту космического корабля, названного в печати «Зонд-5», находились живые объекты: черепахи, дрозофилы, хрущаки, традесканция с бутонами, клетки Хела в культуре, семена высших растений - пшеницы, сосны, ячменя, водоросль хлорелла на различных питательных средах, разные виды лизогенных бактерий и т. д.
Полёт был перенесён черепахами нормально, но по некоторым данным у одной из них из-за перегрузки, достигавшей при приземлении 20 единиц, вылез из орбиты глаз.

После возвращения на Землю черепахи были активными - много двигались, с аппетитом ели. За время эксперимента они потеряли в весе около 10 %. Исследование крови не выявило каких-либо существенных отличий у этих животных, по сравнению с контрольными. «Зонд-5» впервые в мире совершил облёт Луны и через 7 суток после старта вернулся к Земле, войдя в атмосферу со второй космической скоростью.
СССР также запускал черепах в орбитальные полёты на борту беспилотного космического корабля «Союз-20» 17 ноября 1975 года (в ходе их был установлен 90-суточный рекорд пребывания животных в космосе) и на борту орбитальной станции «Салют-5» 22 июня 1976 года.
На станции «Мир» более 10 лет действовал биологический модуль «Природа» специально созданный для лабораторных экспериментов с животными и растениями. Здесь животные не только жили, но и успешно размножались. В специальных инкубаторах было выведено несколько поколений птиц. Результаты экспериментов с животными и растениями, проводимые в настоящее время на борту орбитальных станций, пригодятся будущим межпланетным экспедициям. На современном космическом корабле до Марса, ближайшей к нам планете, лететь надо практически полгода, столько же обратно. Всё это время космонавты должны чем-то питаться. Конечно, у них будет много консервов и сушеных продуктов, однако человеческому организму всегда необходимы свежие овощи и фрукты. Эти фрукты и овощи будут выращиваться в космических оранжереях.
Пока ещё точно неизвестно есть ли на других планетах жизнь. Однако вода, она обязательно необходима живым существам, найдена на многих планетах: на Марсе, на Ио и Европе (спутниках Юпитера), на Энцеладе и Фебе (спутникахСатурна). Более того, всем известные кольца Сатурна тоже состоят из воды, из очень мелких ледяных кристалликов. Значит, там возможна и жизнь, значит, там могут обитать животные. Прежде чем с ними встретятся космонавты, мы должны многое узнать о том, как земные животные ведут себя в космосе. Поэтому животные и растения ещё не раз будут летать в космос, а космонавты - радовать нас новыми открытиями.

Заключение

Выполнив историко-исследовательскую работу, я много узнала об экспериментах над животными, проводимыми для освоения космоса. Опираясь на полученные знания, я составила хронологическую таблицу этих полетов.

Дата полета

Имя собаки

Результат эксперимента

22 июля 1951 г.

Дезик и Цыган

Полет успешный

29 июля 1951 г.

Дезик и Лиса1

Парашют не раскрылся

и собаки погибли

До июня 1954 г. еще 4 запуска

Мишка, Чижик, Смелый, Рыжик, ЗИБ, Непутевый

Все 4 полета были успешными.

26 июня 1954 г.

Рыжик и Лиса2

Полет успешный

5 февраля

1955 г.

Лиса2 и Бульба

Собаки погибли

2 ноября 1955 г.

Малышка

Полет успешный

3 ноября 1957 г.

Лайка

Собака умерла от перегрева

28 июля 1960 г.

Лисичка и Чайка

Собаки погибли.

19 августа

1960 г.

Белка и Стрелка (и 28 мышей, 2 белые крысы, мушки-дрозофилы и растения)

Полет успешный

1 декабря

1960 г.

Пчелка и Мушка

Собаки погибли.

22 декабря 1960 г.

Жемчужина и Жулька

Случилась авария, но собаки выжили

9 марта 1961 г.

Чернушка

Полет успешный

25 марта 1961 г.

Звездочка

Полет успешный

Также я узнала, что после первого полета человека в космос, эксперименты с животными не прекратились. Свой «Живой уголок» есть практически у каждого космического экипажа. До выхода человека в космос полёты животных имели цель проверить, могут ли будущие космонавты выжить после полёта, и если да, то как полёт может сказаться на их здоровье. В эпоху пилотируемой космонавтики животных посылают в космос для изучения различного рода биологических процессов, эффектов микрогравитации и в других целях.

Узнав, какие эксперименты с животными проводили американцы, и, сравнив с экспериментами, проводимыми в нашей стране, я убедилась, что наша страна действительно является родиной космонавтики.

Итак, при выполнении исследовательской работы я выяснила, почему и как люди использовали животных для испытания аэрокосмической техники, и пришла к выводу, что опыты, поставленные на животных, хоть и не всегда заканчивающиеся благополучно, были поставлены не напрасно.

1. Элиот Д., Кинг К. Детская энциклопедия. - М.: Росмэн-Пресс, 2005.

2. 1tv.ru/videoarchive/25312

3. ency.info/earth/vstrecha/72-zhivotnye-v-kosmose

4. ru.wikipedia.org/wiki

24