Герметичную кабину животного позаимствовали из программы высотных запусков «Р-2А». Она представляла собой закрепленный на силовой раме алюминиевый цилиндрический контейнер, снабженный съемной крышкой со смотровым люком. Регенерация воздуха обеспечивалась применением специализированных соединений щелочных металлов, которые выделяли необходимый для дыхания животного кислород, поглощали углекислоту и избыток водяных паров. Поскольку в условиях невесомости конвекция отсутствует, была установлена система принудительной вентиляции. Корм и вода находились в металлическом резервуаре объемом три литра. Приспособление для фиксации животного в кабине (легкая тканевая одежда и фиксирующие металлические цепочки) ограничивало подвижность животного в кабине, но давали возможность стоять, сидеть и лежать. Движения животного регистрировалось специальным датчиком.
Из десятка собак, очень схожих между собой, для подготовки к полету выбрали трех: Лайку, Альбину и Муху. Альбина уже дважды летала на ракете «Р-1Е» и честно послужила науке. У нее появились щенята, и сердобольные ученые решили больше не пускать ее в полет, назначив дублером. После долгих обсуждений решено было отправить в полет Лайку – двухлетнюю дворнягу, ранее носившую кличку Кудрявка. У нее была гладкая белая шерстка с черными симметричными пятнами на полувисячих ушах, коротенький хвост, тонкие и стройные лапы. Сотрудники группы Яздовского прозвали ее Лайкой за привычку лаять требовательно и звонко. Муха была зачислена «технологической собакой» – на ней испытывали всю измерительную аппаратуру и оборудование системы жизнеобеспечения.
Все три собаки были подвергнуты операции по выведению сонной артерии в кожный лоскут – там размещался датчик для измерения кровяного давления и пульса. Кроме того, к ребрам были подшиты датчики системы регистрации частоты дыхательных движений грудной клетки и снятия электрокардиограммы. Послеоперационный период протекал у собак под неустанным наблюдением ветеринара Екатерины Андреевны Петровой: она ежедневно перевязывала собак и проводила специальную «тренировку» выведенного лоскута с артерией.
Подготовка собак продолжалась и после прибытия на полигон Тюра-Там, вплоть до старта. На несколько часов в день Лайку помещали в контейнер – она сидела спокойно и позволяла регистрировать показатели физиологических функций. Собака освоилась с кормушкой, которая напоминала собой пулеметную ленту, составленную из маленьких коробочек-корытец с желеобразной высококалорийной пищей. В каждом корытце содержалась суточная норма питания. Полный запас пищи был рассчитан на двадцать суток.
Чтобы проверить всю систему в сборе, Муху посадили в оборудованную кабину на трое суток. По окончании этого ответственного эксперимента оказалось, что Муха ни разу не прикоснулась к пищевому желе и фактически умирала от голода и жажды. Странное поведение собаки, которая на отлично прошла аналогичный экзамен в Москве, поставило ученых в тупик. И тогда кто-то из испытателей предложил положить в кормушку «для запаха» подкопченную колбаску. Интересно, что этот простой рецепт был взят на заметку диетологами, и позднее собаки летали в космос с едой, «сдобренной» запахом колбаски.
Перед самым вывозом ракеты со спутником на старт специалисты с ужасом обнаружили, что электрочасы, которые должны были на орбите периодически выключать бортовые приборы, отключали от источников тока и себя, после чего все системы «умирали». Вывоз ракеты задержали, схему перепаяли и перепроверили.
Утром 31 октября 1957 года Лайку подготовили к посадке в спутник, провели гигиеническую обработку кожи разбавленным спиртом в местах выхода проводников от датчиков. В середине дня ее разместили в контейнере, а около часа ночи он был поднят на вертикально стоящую ракету. Сотрудники медицинской службы ни на одну минуту не отходили от Лайки. Стояла осенняя холодная погода, и пришлось подтянуть к контейнеру шланг с теплым воздухом от наземного кондиционера.
3 ноября 1957 года в 5 часов 30 минут 42 секунды по московскому времени с полигона Тюра-Там стартовала ракета-носитель «Спутник», которая вывела на орбиту высотой 225 км в перигее и 1671 км в апогее второй искусственный спутник Земли с подопытной собакой на борту. Лайка стала первым живым существом, развившим космическую скорость.
По каналам телеметрии ученые получили данные, что перегрузки прижали собаку к лотку контейнера, но она была спокойна, не дергалась. Пульс, частота дыхания повысились в три раза, однако на электрокардиограмме не отмечалось никакой патологии. Потом все показатели постепенно стали приходить в норму. Медики из группы Яздовского отмечали умеренную двигательную активность.
В период движения по орбите наступило состояние динамической невесомости. Тело животного перестало давить на пол кабины, и Лайка легко отталкивалась от него – собака жила в невесомости, не испытывая дискомфорта. Значение этого факта для биологии было трудно переоценить! Ученые создали первый «обитаемый островок» в космическом пространстве и убедились, что существо, рожденное на Земле, может жить в принципиально новой среде обитания.
Предполагалось, что Лайка проживет на орбите не меньше недели. Однако конструкторы не учли, что герметичная кабина быстро нагреется под солнечными лучами, а сбросить избыточное тепло ей некуда и нечем – температура в кабине быстро росла, что в конце концов и убило собаку примерно на третьи сутки полета. Впрочем, связь с ней прервалась еще раньше: подвели злосчастные электрочасы телеметрического передатчика, включавшие передачу со сдвигом, когда спутник проходил не над советской территорией, а где-то за границей.
Пресса всего мира приветствовала очередное достижение СССР. Только английское Общество защиты животных осудило действия конструкторов, не позаботившихся о способе возвращения Лайки с орбиты, и обратилось к Хрущеву с соответствующей петицией. В ответ советская промышленность наладила выпуск новых сигарет «Лайка», и симпатичная мордашка собаки украсила почтовые марки и открытки.
Таким образом, неожиданно для мира Советский Союз вдруг в одночасье вырвался в лидеры освоения внеземного пространства, чему, безусловно, способствовало появление межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7», вторая ступень которой развивала космическую скорость. Впрочем, лидерства мало добиться – куда важнее оказалось его удержать.
1958 год. Тайны орбиты
Третий спутник
Воодушевленное широким мировым резонансом, советское руководство не поскупилось на награды для создателей первых искусственных спутников. В декабре 1957 года на работников ракетно-космической отрасли посыпались ордена и премии. Пользуясь моментом, Сергей Павлович Королев добился отдельного постановления о выделении средств на расширение Подлипок-Калининграда, на постройку дворца культуры, стадиона, плавательного бассейна, музыкальной школы, больницы, детского сада, новых магазинов. Дворец культуры имени Калинина заложили в 1958 году, и Королев самолично участвовал в церемонии. Главный конструктор полюбил город, в котором пришлось жить и работать.
Настало время запускать орбитальную лабораторию «Объект Д» – первый спутник, который волею судьбы стал третьим. Для этого на базе «Р-7» была разработана ракета, которая отличалась от исходной форсированной тягой двигательных установок. Материальную часть изготавливал Опытный завод ОКБ-1. Плотное размещение большого количества чувствительной аппаратуры потребовало тщательной проработки компоновки спутника с целью исключения взаимного влияния отдельных приборов.
Многие технологии использовались впервые, а пройдя проверку на «Объекте Д», нашли применение в конструкции пилотируемых космических кораблей. К примеру, помимо химических аккумуляторов, спутник был оснащен секциями полупроводниковых солнечных батарей. Во избежание перегрева, погубившего Лайку, регулирование температуры внутри герметичного корпуса осуществлялось принудительной циркуляцией теплоносителя (газообразного азота), а главное – изменением коэффициента собственного излучения: с этой целью на боковой поверхности спутника установили шестнадцать секций автоматически управляемых жалюзи.
Особое внимание было уделено системам сбора, обработки, хранения и передачи информации. Ведь спутник нес на себе двенадцать научных приборов, умевших измерять давление, ионный состав атмосферы, напряженность электростатического и магнитного полей Земли, интенсивность корпускулярного излучения Солнца, интенсивность первичного космического излучения, регистрировать ядра тяжелых элементов в космических лучах и удары микрометеоров.
Сбор информации в интересах Академии наук возлагался на наземный Контрольно-измерительный комплекс, который наконец-то получил возможность продемонстрировать свои возможности. Прежде всего была усовершенствована система связи. Если при запуске первого спутника центральный узел связи располагался на Научно-измерительном пункте № 1 (НИП-1) в Тюра-Таме, то при полете второго эти функции взял на себя специально оборудованный узел в Генеральном штабе, а перед стартом «Объекта Д» центральный узел получил собственное помещение в Москве (здание на Гоголевском бульваре, дом 6).
Особого внимания заслуживает аппаратура командной станции МРВ-2М, которая была сконструирована в НИИ-648 под руководством Николая Ивановича Белова на основе серийного минного радиовзрывателя MPB-2, оснащенного всенаправленной антенной. Станция могла передавать 20 команд в диапазоне ультракоротких волн. «Объект Д» еще не был полноценным управляемым космическим аппаратом, но его оборудование позволяло использовать командную линию. Командная станция размещалась в фургоне на основе автомашины «ЗИС», располагала собственным электрогенератором и антенной. По прибытии в заданное место она разворачивалась и через полчаса была готова к работе. В эфир станция отправляла кодированные двумя частотами импульсные посылки, причем каждая команда имела свою комбинацию частот. Командная линия была совсем новым делом для космонавтики, а потому не обошлось без курьеза. Во время подготовки «Объекта Д» на технической позиции полигона Тюра-Там одновременно в системе Командно-измерительного комплекса проводилась тренировка – станция выдавала в эфир предписанные команды. Спутник, находящийся в Монтажно-испытательном корпусе, послушно выполнял их. Легко представить, какой шок испытали конструкторы, когда сначала по транспарантам на пультах, а затем по пленкам регистрации телеметрических параметров увидели сумбурную работу систем спутника. Выяснилось, что команды приходят из эфира. Представители спецслужб, работавшие на полигоне, заподозрили происки иностранных диверсантов. В результате автомашину станции МРВ-2М брали чуть ли не штурмом. К счастью, недоразумение быстро урегулировали.