Станислав Петрунин - Советско-французское сотрудничество в космосе

• Название: Советско-французское сотрудничество в космосе
• Автор: Станислав Петрунин
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1980

Начатое в 1966 г. сотрудничество СССР и Франции в области космических исследований успешно развивается сейчас го четырем основным направлениям: космической физике, космической метеорологии, спутниковой связи, космической биологии и медицине. В брошюре дается описание советско-французских космических программ, подготовки и проведения совместных экспериментов, а также наиболее важные их научные результаты.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

---

В области передачи телефонных сообщений ставилась задача установления устойчивой симплексной (односторонней) и дуплексной (двусторонней) телефонной связи между наземными станциями в СССР и Франции. Такая экспериментальная связь была установлена с помощью спутников связи «Молния-1».

Для решения многих из поставленных задач советские и французские специалисты нашли новые технические решения, провели доработку использовавшихся средств для обеспечения совместимости средств связи. Так, они совместно осуществили специальную настройку радиопередатчика на станции в Племер-Боду и регулировку установленного в Париже советского оборудования для модуляции и демодуляции сигналов звукового сопровождения.

На заседаниях данной рабочей группы обсуждаются перспективный необходимый объем спутниковой связи между СССР и Францией и возможность его обеспечения с помощью спутниковых систем связи обеих стран. Дальнейшее развитие советско-французского сотрудничества в области спутниковой связи будет продолжаться не только в областях, перечисленных ранее. Уже в настоящее время специалисты обсуждают новые проблемы, связанные с цифровыми методами передачи телевизионных и звуковых сигналов в спутниковой' системе связи, а также с применением для спутникового телевизионного вещания новой полосы частот — 11–14 ГГц.

Космическая биология и медицина. Сотрудничество ученых и специалистов СССР и Франции по космической биологии и медицине охватывает такие отрасли этих наук, как радиобиология, иммунология и физиология. Кроме того, проводились комплексные исследования влияния факторов космического полета на кинетику клеточного деления.

Первым экспериментом по радиобиологии, реализованным в рамках советско-французского сотрудничества, стал эксперимент «Биоблок», проведенный с использованием советского биологического спутника «Космос-782» (1975 г.). Его целью, также как и следующего эксперимента «Биоблок-2» («Космос-936», 1977 г.), было изучение воздействия космического излучения на биоматериалы. В качестве последних использовались биологические объекты различного уровня организации — дрожжи, яйца Артемия салина (рачок из отряда «Жаброноги»), семена табака, салата и другие.

Аппаратура эксперимента «Биоблок» состоит из трех контейнеров, два из которых содержат биологические объекты, а третий — приборы для регистрации космического излучения. В одном из биологических контейнеров находились при постоянной температуре (8 °C) дрожжи и семена табака. Во втором, нетермостатированном, содержались другие биоматериалы, в частности яйца Артемия салина.

Некоторые результаты, касающиеся развития последних биологических особей, весьма интересны. Оказалось, что наклевывание, вылупление и выживание этих особей (в течение 4–5 суток) остаются теми же, что и в наземном контрольном эксперименте. Кроме того, яйца, находящиеся в контрольном контейнере (вне корпуса спутника) и получившие суммарную дозу радиации порядка 30 рад (у яиц в «Биоблоке-2» — 6000 мрад), имеют практически то же наклевывание и вылупление, что и яйца в «Биоблоке-2» и в контрольном наземном эксперименте. Однако прямая экспозиция контейнера с яйцами Артемия салина в космическом пространстве привела к задержке наклевывания и вылупления (рис. 9), а также к заметному уменьшению способности к выживанию по сравнению с наземным контрольным опытом.

Зерна табака, используемые в эксперименте «Биоблок», имели после полета пониженную степень прорастания и тенденцию к повышению частоты аномалий в развитии. В результате проводимой в настоящее время обработки будет выяснено влияние космического излучения и на другие биологические объекты.

Рис. 9. Процент наклевывания (а) и вылупления (б) Артемия салина из яиц: 1 — в наземных, 2 — в полетных условиях

Совместная программа по иммунологии состоит в изучении изменения иммунологического потенциала во время и после космического полета. Использовался метод определения иммунологического потенциала с помощью клеток крови и клеток селезенки. Наземная отработка метода проводилась на животных (крысах и кроликах). Полетный эксперимент по иммунологии «Улисс» был проведен на советском биологическом спутнике «Космос-936». При этом использовались предварительно иммунизованные крысы. После полета спутника часть биологического материала была отправлена в Париж, в Институт Пастера, а другая оставлена для изучения в Москве.

В области физиологии советские и французские ученые договорились о совместной разработке проекта «Минерва» по изучению мозгового кровообращения у человека в космическом полете. Предполагается измерить линейную и объемную скорость крови в сосудах головы с помощью прибора «Кровоток», использующего эффект Доплера.

Исследованиям по клеточной биологии был посвящен эксперимент «Цитос», осуществленный на космической станции «Салют-6». Цель его — изучить влияние факторов космического полета на кинетику пролиферации (размножения делением) одного из простейших — парамеций (Paramecium aurelia, класс инфузорий). Одна парамеция помещалась в маленький пластиковый мешочек с 1,3 мл питательного раствора и с двумя ампулами, снабженными фиксатором. Блок с несколькими десятками подобных мешочков помещался в контейнер с температурой 8 ± 1 °C, т. е. с такой температурой, которая не убивает парамецию, но подавляет способность ее к размножению.

Рис. 10. Размножение парамеций: 1 — в полетных; 2 — в наземных условиях

Этот изотермический контейнер был доставлен на борт орбитальной станции «Салют-6» с помощью космического корабля «Союз-27». Затем блок с парамециями был помещен в контейнер с температурой 25 ± 0,1 °C, способствующей пролиферации. С тем чтобы получить данные о кинетике размножения клеток, через каждые 12 ч в одном из мешочков разбивалась ампула с фиксатором, который как бы «замораживал» существующее состояние. Через следующие 12 ч разбивалась ампула в другом мешочке, и так далее. Всего было выполнено восемь таких фиксаций, т. е. рассмотрен процесс пролиферации, продолжавшийся в течение 96 ч. Блок с мешочками был возвращен на Землю в спускаемом аппарате космического корабля «Союз-26». Одновременно с полетным экспериментом проводился аналогичный контрольный эксперимент на Земле.

Хотя полная обработка данных еще не проведена, уже получены некоторые интересные результаты о клеточном делении в условиях космического полета. В частности, оказалось, что эти условия стимулируют пролиферацию. Как видно из рис. 10 иногда число парамеций в мешочке на борту космической станции было почти в 2 раза больше числа парамеций в контрольном эксперименте. Кроме того, объем клеток на борту был значительно большим, нежели клеток на Земле. Последнее говорит о том, что космические условия способствуют клеточному метаболизму. Наблюдения, проведенные с помощью электронного микроскопа, указали также на более развитую систему ресничек, которая у простейших служит средством движения и отчасти способствует захвату пищи.

Учитывая все эти результаты, ученые обеих стран договорились о продолжении экспериментов по клеточной биологии в космосе, с тем чтобы выяснить относительное влияние каждого из факторов — невесомости и радиации — на развитие клеток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время Совет «Интеркосмоса» и КНЕС занимаются подготовкой ряда проектов, намеченных на ближайшие годы, среди которых наиболее важными являются «Аркад-3» и «Гамма». Основная задача проекта «Аркад-3», намеченного на первое полугодие 1981 г., — исследование физики полярной верхней атмосферы. Он продолжит программу исследований, начатых в предыдущих одноименных проектах, с использованием нового (по сравнению с проектами «Аркад-1 и -2») спутника и широкого спектра разнообразной аппаратуры для изучения корпускулярных потоков и волновых процессов.

Оригинальность проекта состоит и в сочетании принципиально новых методов и приборов, а также в применении обработки информации на борту спутника и в управлении режимами работы приборов с помощью вычислительной машины, в использовании дополнительной широкополосной французской телеметрической системы для передачи высокоопросной информации. Причем прием будет осуществляться как французскими наземными станциями (Земля Адели, о. Кергелен, Куру, Тулуза, Тромсё), так и советскими (Москва, Апатиты, Норильск).

Другой советско-французский проект, «Гамма», посвящен исследованию космического гамма-излучения в области энергий более 50 МэВ. С этой целью планируется вывод в 1982 г. на орбиту гамма-телескопа. Последний представляет собой стопку 12 искровых камер, на алюминиевых электродах которых происходит превращение гамма-квантов в электронно-позитронные пары. Для того, чтобы на электроды искровых камер высокое напряжение подавалось бы только тогда, когда приходит космический гамма-квант, а не другие частицы, будет использоваться специальная система отбора, включающая в себя комплекс различных средств.