Земные микроорганизмы можно встретить на высоте до 100 километров. Этот рубеж обозначает предел естественной экспансии земной жизни в сторону космического пространства. Однако человек с помощью ракетно-космической техники, то есть «искусственно», не только сам выходит в космос, но и берет с собой животных и растения. Вначале (и это совершается уже теперь) исследуется воздействие условий космического полета на представителей земной жизни, а в перспективе предстоит освоение нового жизненного пространства, его обживание.
Цели биологических опытов в космосе многоплановы, они служат решению таких практических задач космонавтики, как определение степени опасности орбитального полета для живого существа (включая, разумеется, и самого человека), определение и создание возможности включать растения в систему жизнеобеспечения, использовать их в космических рейсах в качестве поглотителей углекислого газа, поставщиков кислорода и продуктов питания. Кроме того, космические биоэксперименты имеют фундаментальное научное значение. Они, например, помогают выяснить влияние радиации и невесомости на один из таинственных механизмов живого - генетический код, на «запись» наследственных признаков, передаваемых от родителей к детям, от одного живого организма к другому.
Безусловно, важны и для практики, и для науки также исследования поведения организмов, находящихся в длительном состоянии невесомости. В земных условиях такое состояние можно лишь имитировать (скажем, тренировки космонавтов в скафандрах в водной среде) или частично создать всего на несколько минут (тренировки в круто снижающемся, «падающем» самолете). Ученые считают, что, познав реакцию живого на невесомость, можно экспериментально выявить роль гравитации в зарождении и становлении жизни на Земле, то есть решить важнейшую научную и мировоззренческую проблему - проверить ту самую космологическую гипотезу о гравитации как определителе главных этапов развития жизни, о которой мы говорили.
Биологические эксперименты в космосе - дело тонкое и весьма специфическое. Начнем с того, что часто такие опыты проводятся без непосредственного участия исследователей, на автоматических спутниках. Для этого применяется сложное и в то же время максимально легкое и компактное оборудование - таково непременное требование выведения на орбиту полезного груза. Для высших животных, например, создаются автоматические системы, поставляющие кислород для дыхания, пищу и питье, удаляющие отходы жизнедеятельности. Первым живым существом, покинувшим планету, была собака Лайка, запущенная в 1957 году на втором советском спутнике спустя месяц после запуска знаменитого первого Спутника. Собаки запускались и после, возвращаясь уже живыми и здоровыми. А в 1983 и 1985 годах в космос летали и тоже благополучно возвращались на Землю обезьяны.
В пилотируемые полеты космонавты пока не берут с собой высших животных. Сложны и очень трудны космические эксперименты на живом материале. В корабле, с его невесомостью, не разложишь на столе инструменты, подопытных животных или даже растения, не расставишь баночки с питательным, проращивающим и фиксирующим растворами. Не успеешь оглянуться, как все это окажется в воздухе, разлетится по отсеку. И это не только срыв опыта, но и угроза всей программе полета, а может быть, и здоровью членов экипажа. Взвешенные в воздухе мельчайшие капли жидкости могут попасть в дыхательные пути человека, нарушить работу сложной аппаратуры. Да и не все вещества здесь можно держать в открытых сосудах. Те, которые даже в малой степени вредны человеку (а с такими веществами биологам нередко приходится иметь дело), требуют строгой герметизации. К этому надо добавить, что работа космонавтов даже в длительных, многомесячных полетах расписана буквально по минутам; помимо биологических, они выполняют множество других программ. Отсюда - еще одно непременное требование ко всем экспериментам: максимальная простота операций.
О том, как ученые распутывают этот клубок противоречий между задачами исследования и жесткой ограничительностью условий его проведения, как ставят интересные опыты, мы расскажем на примере экспериментов с плодовой мушкой - дрозофилой.
Эти насекомые, ветераны космобиологических исследований, стартовали в биоспутниках, в пилотируемых кораблях, совершали путешествия к Луне и обратно на автоматических аппаратах «Зонд». Содержание мушек в космосе особых хлопот не доставляет. Они не нуждаются в специальных блоках с системой жизнеобеспечения. Достаточно хорошо чувствуют они себя в обыкновенной пробирке, на дно которой налито немного питательного бульона.
На станциях «Салют» эксперименты с дрозофилой проводились в специальных термостатах при постоянной, строго контролируемой температуре. Биоконтейнер, предназначенный для опытов на развивающихся личинках и куколках, состоит из четырех пластмассовых пробирок, вставленных в гнезда прямоугольной подставки из пенопласта. Пробирки устанавливают в термостат, в котором автоматически поддерживается температура +25 градусов. Прибор этот, летавший на «Союзах» И «Салютах», легок и компактен, никаких особых действий и наблюдений в полете не требует. По завершении эксперимента, когда выращено одно поколение мушек, биоконтейнер вынимается из термостата и пересылается в очередном транспортном корабле на Землю.
Однако гораздо интереснее получить в невесомости несколько поколений дрозофил: получились бы самые настоящие «эфирные существа», если воспользоваться терминологией Циолковского, которые не только развиваются, но и рождаются в космосе. Да и не в терминологии тут дело, а в экспериментальном подтверждении одной из смелейших гипотез калужского ученого.
Для экспериментов такого рода создан другой прибор. Представляет он собой пластмассовый куб с гранью длиной около 10 сантиметров, собранный из секций с питательной средой и дверками между ними. В Полете космонавты вынимают в нужное время этот куб из термостата и открывают насекомым, находящимся в первой секции, доступ во вторую. Мушки откладывают на новой «жилплощади» яички, давая жизнь следующему поколению. Из таких яичек выходят уже чисто космические личинки. Они, в свою очередь, превращаются в куколок, затем в мух, которые переводятся в следующий отсек прибора и там выводят очередное космическое потомство.
Именно так и происходило в действительности. Живые существа, пусть пока только мухи-дрозофилы, способны жить и размножаться вне Земли. Этот важный и многообещающий вывод, сделанный на основе космического эксперимента, доказывает, что жизнь и космос друг другу не противопоказаны.
3. Перспективы освоения космического пространства
космос внеземной биологический
Вслед за нынешней информационной волной нас ожидает индустриальная волна освоения и использование космического пространства. Осмысление этого обстоятельства, как и многих других свойств феномена космонавтики, часто приводит к возрождению и переосмыслению некоторых старых и почти забытых догадок и гипотез.
Согласно Тюнену хозяйственное освоение всякой территории идет от города-центра к периферии. Сначала проводится нечто вроде разведки, выявляются возможности и ресурсы территории, потом туда передвигается промышленность, а город остается управляющим и координирующим центром. Нечто похожее совершается и в космосе, а центром выступает вся планета Земля, которая надолго останется средоточием управления, научной мысли, передовой техники и технологии для обживания космической «периферии», сняв с себя излишнее бремя индустрии, превратившись в экологически комфортное жилище человека.
Все это так. Но я забыла сказать еще об одной космической отрасли, о которой, откровенно говоря, хотелось бы не упоминать вообще - о военной промышленности, о милитаризации космического пространства. В 30-е годы жители нескольких городов США однажды в панике бросились из своих домов в пригороды и сельскую местность, забив шоссейные и железные дороги. Они приняли всерьез радиопостановку режиссера Орсона Уэллеса по роману Герберта Уэллса «Война миров» - о нашествии на Землю спрутообразных марсиан. Теперь все знают, что на Марсе нет не только воинственных разумных существ, но, по-видимому, даже простейших бактерий. Угроза из космоса исходит от самих землян.
В те же годы, на склоне жизни, писал свои небольшие философские эссе (сохранившиеся в рукописи) Циолковский, которого по праву можно назвать первым гуманистом космоса. По его глубокому убеждению успешное и плодотворное освоение Вселенной невозможно без солидарности и взаимопомощи людей - и выходящих в космос, и остающихся на Земле.
Исследованный к настоящему времени космос оказался безжизненным. Но он уже открывает человеку множество своих богатств - энергетических, вещественных, пространственных. Он труден для освоения, но и многообещающ. Цивилизация второго типа, о которой мы упоминали, то есть вполне развитая космическая цивилизация, каковой призвано быть человечество XXI века, несовместима с его собственными внутренними антагонизмами. Разобщенных социальных сил не хватит для овладения силами Вселенной. Мы хотели бы верить, что раскрытие грандиозности задач и возможностей, открываемых перед человечеством космической наукой и техникой, космонавтикой, будет способствовать социальному единению жителей планеты Земля на принципах гуманизма, разума, справедливости, то есть тех качеств, которые единственно достойны Homo sapiens, превращающегося в Homo cosmicus.
Выводы
Исследования и освоение космоса приносят прежде всего практическую пользу. Например, теперь в нашем распоряжении надежная спутниковая теле - радиосвязь, точные прогнозы погоды и многое другое. Но, к сожалению, в результате активизации исследований, резкого увеличения числа запусков ракет-носителей и других аппаратов, а также связанных с этим последствий все чаще происходит загрязнение земной и околоземной среды, что пагубно влияет на экологию Земли.
Сейчас можно спорить о том, оправдала ли космонавтика наши надежды или нет, но несомненным останется одно: день, когда мощная ракета впервые подняла человека над планетой, дал начало новой эре развития цивилизации - космической, открыв людям путь в просторы Вселенной. Привыкнув к ежедневным стартам космических кораблей, мы уже не чувствуем того энтузиазма, который был присущ поколению шестидесятых. Романтика Космоса, к сожалению, ушла, став обыденностью.
Список литературы
1. К.А. Гильзин. Путешествие к далёким мирам.
2. К.Э. Циолковский. Труды по космонавтике. М.: Машиностроение, 1967.
3. А.А. Штернфельд. Введение в космонавтику. М.: Наука, 1974.
4. Е.В. Тарасов. Космонавтика. М.: Машиностроение, 1977.