Добраться до Луны было только половиной задачи. Биологические образцы предстояло вернуть через атмосферу и доставить в лабораторию. Между этими этапами понадобилась еще и морская операция. На борту «Зонда-5» находились две небольшие черепахи: после путешествия их состояние могло рассказать о полете то, чего не показывали фотографии Луны и показания приборов.
Как готовились к запуску «Зонда-5»
Советский корабль создавали для подготовки облета Луны людьми. В беспилотном испытании нужно было проверить работу техники на всем маршруте и получить сведения о воздействии полета на живые организмы. Животные уже бывали на околоземной орбите; теперь их отправляли гораздо дальше, через радиационные пояса и в пространство за пределами привычных пилотируемых трасс.
Для эксперимента выбрали двух среднеазиатских, или степных, черепах. Эти рептилии способны долго обходиться без пищи, что упрощало содержание в тесном автоматическом аппарате. Во время полета их не кормили.
Вместе с черепахами летели насекомые, семена растений, водоросли и бактерии. Такой набор позволял изучать последствия одного путешествия на разных уровнях — от отдельных клеток до целого животного. Биологов интересовало, сохранятся ли жизнеспособность образцов и нормальная работа организма после возвращения. Доставленные домой растения можно было продолжать выращивать, а культуры микроорганизмов — исследовать в лаборатории, сопоставляя их с оставшимися на Земле.
Одновременно приборы измеряли дозу космического излучения. Без этих измерений было бы трудно сопоставить изменения в образцах с условиями, которые они действительно перенесли.
Как проходил полет «Зонда-5»
15 сентября 1968 года корабль стартовал с Байконура. После выхода на промежуточную орбиту его направили к Луне. Через три дня аппарат прошел примерно в 1950 километрах над ее обратной стороной и направился к Земле. Посадки или перехода на орбиту вокруг Луны эта миссия не предусматривала: корабль совершал облет по траектории возвращения.
Для биологического эксперимента существенным был весь маршрут. Образцы переживали стартовые нагрузки, несколько суток невесомости и облучение, а впереди оставалось торможение в атмосфере. По результату одного полета нельзя автоматически отделить действие каждого фактора от остальных. Поэтому после возвращения требовались сравнения с контрольными образцами, которые оставались на Земле.
Нештатное возвращение
При возвращении от Луны корабль подходит к Земле со скоростью около 11 километров в секунду, близкой ко второй космической. Атмосфера помогает погасить эту скорость, но при торможении воздух перед капсулой сильно нагревается. Теплозащита должна выдержать нагрев, а траектория — позволить снизить скорость без чрезмерных перегрузок. Парашют вступает в работу позднее, когда основная часть космической скорости уже потеряна.
Нагрузку на организм создает быстрое изменение скорости. Капсула замедляется, а находящиеся внутри тела по инерции продолжают движение и давят на опоры. Чем резче торможение, тем труднее его перенести.
У «Зонда-5» возникли проблемы с управлением. Вместо запланированного возвращения на территорию СССР аппарат приводнился в Индийском океане. Он прошел баллистический спуск: возможности управлять траекторией и растягивать торможение были ограничены. Перегрузки достигали примерно 20 g — нагрузки, соответствующей двадцатикратному обычному весу.
Черепахи пережили этот спуск.
После приводнения капсулу еще нужно было найти и поднять на судно. Затем ее доставляли в СССР морским и воздушным транспортом. Только после извлечения биологических образцов врачи и биологи смогли перейти к непосредственному осмотру. Поэтому возвращение корабля и начало лабораторной работы разделяло дополнительное время, которое животные тоже провели внутри аппарата.
Что произошло с черепахами после облета Луны
После возвращения черепахи активно двигались и ели с аппетитом, хотя потеряли около десятой части массы. Такие предварительные результаты опубликовали участники биологического эксперимента. По ряду показателей крови, включая число эритроцитов и содержание гемоглобина, существенных отличий от контрольных животных не обнаружили.
Однако внешний вид и аппетит не давали полной картины. При исследовании органов и тканей нашли изменения: в печени было повышено содержание гликогена — вещества, в котором организм запасает углеводы, — и железа. Отметили также изменения структуры селезенки. Авторы подчеркивали предварительный характер результатов; связывать каждое отклонение исключительно с радиацией оснований не было.
Полет показал, что живые организмы могут перенести облет Луны и возвращение в защищенной капсуле. Для отправки человека предстояло отдельно оценить допустимые нагрузки и надежность корабля: выносливость черепах не гарантировала безопасности космонавтов.
Ранее Наука Mail рассказала о возвращении биоспутника «Бион-М» № 2 с животными и другими биологическими образцами.