и исключении периферического зрения за счет специальных очков, в которых видимой остается лишь небольшая область в центре поля зрения.
Таким образом, задача эксперимента «Поза» состоит в изучении активности мышц ног при выполнении движения подъема руки в различных условиях.
Обследовался французский космонавт. Ноги жестко фиксировались на тележке, и варьировался зрительный контроль, положение тела, наличие и отсутствие дополнительной массы. Всего использовалось 13 вариантов эксперимента.
В проведении обследований участвовали два советских космонавта. Один из них осуществлял страховку французского космонавта на случай чрезмерных отклонений тела, другой снимал все на кинокамеру.
Параметры исследований фиксировались аппаратурой «Регистратор». Кассеты с магнитной лентой и киносъемкой вернули на Землю.
Эксперимент «Цитос-2». Его целью было изучение изменений свойств микроорганизмов в условиях космического полета, а также их чувствительности к различным антибиотикам.
В эксперименте использовался термостат, изготовленный французскими специалистами. В рабочую камеру, термостата помещается специальный «Вкладыш». Он выполнен в виде сборки из 6 кассет, установленных в корпусе и зафиксированных в нем. В каждую из кассет уложено 8 двухсекционных культивационных камер («берлинго»), изготовленных в виде двухслойных пакетов из полиэтиленовой пленки. В каждой секции находится питательная среда с антибиотиком и стеклянная ампула с микроорганизмами. Специальное устройство «Вкладыша» в определенное время полета разрушает ампулы, в результате чего микроорганизмы попадают в питательную среду и начинают размножаться. Прозрачные крышки кассет позволяют в процессе эксперимента наблюдать изменение цвета питательной среды. Об эффективности воздействия антибиотика на микроорганизм свидетельствуют рост или отсутствие роста культур, характеризующиеся изменением цвета среды в культивационной камере. В случае роста микроорганизма цвет среды изменяется от красного к оранжевому и желтому. Если окраска питательной среды не изменяется, значит роста микроорганизма не происходит и к данной концентрации антибиотика культура микроорганизма чувствительна.
После завершения эксперимента «Вкладыш» с кассетами возвратили на Землю, где в микробиологической лаборатории провели дальнейшие исследования. Одновременно с полетным экспериментом проводился контрольный синхронный эксперимент на Земле.
Научную программу эксперимента подготовили Лаборатория космической биологии в Тулузе (Франция) и Институт медико-биологических проблем Минздрава СССР.
Эксперимент «Биоблок-3» предназначен для исследований биологического действия тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) в зависимости от физических параметров и локализации мест их попадания в биологические структуры для оценки радиационной опасности при длительных космических полетах.
Специфическим фактором в условиях космического полета является воздействие тяжелых заряженных частиц. Особенное значение этот фактор приобретает при осуществлении длительных полетов. Для получения достоверных оценок опасности воздействия ТЗЧ и составления прогнозов радиационных поражений при различных длительностях полета необходимо всестороннее исследование особенностей действия ТЗЧ на различные биологические системы. С этой целью проводятся модельные радиобиологические исследования на ускорителях заряженных частиц, а также в условиях космического полета. Результаты этих исследований показывают, что следствием воздействия ТЗЧ на биологические объекты являются серьезные структурные нарушения, приводящие в ряде случаев к нарушению процессов постадийного развития простейших животных и проростков семян. Однако к настоящему времени накоплено недостаточное количество фактического материала для выдачи обоснованных рекомендаций.
В качестве биологических объектов в эксперименте использовались семена салата, табака, цисты Artemia sa-linae.
В качестве физических детекторов в эксперименте использовались трековые детекторы из нитрата целлюлозы и поликарбоната, ядерные фотоэмульсии (ЯФЭ), термолюминесцентные детекторы (ТЛД) на основе фтористого лития и стекла.
Аппаратура, используемая для проведения эксперимента, представляет собой две одинаковые сборки «Биоблок» — советскую и французскую, выполненные в виде параллелепипеда. Сборка «Биоблок» представляет пакет из чередующихся в единой координатной системе слоев диэлектрических детекторов и слоев биологических объектов, заключенных в пластины-держатели. Вес одной такой сборки — 0,8 кг. «Биоблок-3» состоял из шести сборок и устанавливался непосредственно на станции, с тем чтобы советско-французский экипаж мог возвратить с собой на Землю пару сборок. Программой эксперимента предусматривалось провести три этапа по продолжительности экспонирования: около двух месяцев, 4–6 месяцев и до одного года. В конце каждого этапа две сборки возвращались на Землю для последующей обработки.
Научную программу эксперимента подготовили Лаборатория растительной радиобиологии Университета в Монпелье и Институт медико-биологических проблем Минздрава СССР.
Эксперименты по космическому материаловедению
По космическому материаловедению было проведено четыре эксперимента: «Калибровка», «Ускорение», «Диффузия» и «Ликвация»,
Отличительными свойствами космического пространства являются, с одной стороны, отсутствие силы тяжести и атмосферы, с другой — наличие различных излучений. Фактор отсутствия силы тяжести, как полагают, должен внести значительные изменения в поведение жидких веществ. Проведенные до советско-французского полета эксперименты показали существенное влияние различных эффектов невесомости на большое количество классических процессов в материаловедении. Физические механизмы явлений, происходящих в невесомости, не поддавались математическому описанию.
Проводящиеся в настоящее время работы пока относятся в большей степени к вопросам фундаментальных исследований, направленных на лучшее понимание механизмов затвердевания и кристаллизации. Очень часто они касаются материалов исключительной технологической важности (полупроводники, сверхпроводники, магнитные материалы). Не исключается, что со временем в космосе смогут работать и промышленные установки.
Научную программу этой группы экспериментов подготовили Национальный центр ядерных исследований в Гренобле, Лаборатория термодинамической и термофизической металлургии при Университете в Гренобле, Институт космических исследований АН СССР и Институт электроники.
Целью эксперимента «Калибровка печи «Магма» было изучение во время полета тепловых характеристик печи «Магма» советской установки «Кристалл». Эти данные необходимы для уточнения конвективной составляющей теплопереноса в трубчатых печах, работающих в условиях замкнутых отсеков космических орбитальных станций. Кроме того, сравнение математических тепловых моделей печи «Магма» по результатам, полученным в условиях космоса и на Земле, дало новую информацию об отличительных особенностях теплопереноса в газовых средах, это в свою очередь позволило оптимизировать программу наземной экспериментальной обработки новых технологических экспериментов.
Сущность эксперимента заключалась в измерении термического профиля печи в различных режима ее работы.
Французская сторона изготовила электронный блок для регистрации данных о температуре и мощности печи, а также имитатор капсулы. Причем имитатор делался двух видов: один — для экспериментов кристаллизации из жидкой фазы, другой — для экспериментов кристаллизации из паровой фазы. Подлежали регистрации измерения и записи температуры в 14 разных точках печи и капсулы.
Космонавты в процессе эксперимента загружали капсулы в печь, включали установку, проводили тестовую проверку, осуществляли программу и контроль за работой установки. По окончании эксперимента капсулы извлекались и возвращались на Землю.
Цель эксперимента «Ускорение» — измерение абсолютного ускорения на борту станции во время материаловедческих экспериментов в печи «Магма».
Французская сторона изготовила датчики ускорения (акселерометры с чувствительностью 5×10-6g) и блок электроники. Данные по измерению ускорений вблизи печи «Магма» передавались через телеметрическую систему станции и фиксировались аппаратурой «Регистратор» (магнитную пленку возвратили на Землю).
Цель эксперимента, «Диффузия» — уточнение коэффициентов диффузии меди, контактирующей с расплавом свинца при различных температурах. Сравнение результатов космических экспериментов с земными позволит оценить влияние локальной конвекции (в непосредственной близости от границы твердого тела) на диффузионный перенос вещества в жидкой фазе. Эти данные уточнят наши познания о явлениях зародышеобразования, кристаллизации и спекания.
В невесомости, с потерей силы тяжести, меняет свой характер конвекция — беспорядочное перемешивание разных по температуре потоков жидкости или газа. Роль диффузии — постепенного взаимопроникновения, внедрения одного вещества в другое, — напротив, становится более заметной.
Эксперимент проводился на советской электронагревательной установке «Кристалл», капсулы с экспериментальными материалами были подготовлены французскими специалистами. Свинец и медь нагревались до температуры, при которой расплавляется свинец, а медь оставалась в твердом состоянии. В течение нескольких часов сплав выдерживался при этой температуре, затем охлаждался. По измерению кривизны межфазовой поверхности (раковины), образующейся на границе двух элементов, определялись параметры диффузии.
Целью эксперимента «Ликвация» было исследование нроцессов коалесценции (слияние капель жидкости или пузырьков газа при их соприкосновении) диспергированного (измельченного) индия в расплаве алюминия и кристаллизации диспергированных структур несмешивающихся жидких металлов при разных скоростях охлаждения. В земных условиях создать такие композиции невозможно из-за так называемой ликвации элементов (неоднородности химического состава сплава, возникающей при его кристаллизации)»