Проектная работа на тему «Животные, проложившие путь человеку в космос»
(4.21 Mb)
28.11.2012, 22:44
Вострикова Наталья Егоровна
учитель химии, МОУ Дмитровская средняя общеобразовательная школа №2
Проектная работа на тему
«Животные, проложившие путь человеку в космос»
Выполнил: учащаяся 6 класса
Гольнева
Анна
Научный руководитель: учитель химии
Вострикова Н.Е.
"До сих пор не
пойму, кто я:
"первый
человек" или "последняя собака".
В этой шутке, приписываемой устной традицией
Юрию Гагарину, есть немалая доля истины.
Человек действительно попал в космос "последним":
путь к звездам ему проложили сотни
живых существ, от мухи до шимпанзе.
Введение. В этом году исполняется 50 лет со дня полета первого человека в космос, но мало кто знает, кто и какой ценой прокладывал путь Юрию Гагарину в космос. Выдержит ли человек огромные перегрузки при взлете? Сможет ли космонавт жить в условиях невесомости? Как подействует на человеческий организм космическая радиация? Уравнения с этими и многими другими неизвестными начали решать в конце 1940-х годов ученые в СССР и США - естественно, по отдельности, так как практически одновременно с космической Одиссеей началась Холодная война. В качестве «подопытных кроликов» первые, следуя традициям корифея советской науки академика Павлова, выбрали собаку, а вторые остановились на ближайшем родственнике человека - обезьяне. Это тема актуальна для современного человека, потому что более глубокие знания об этапах освоения космоса вызвают у нас чувство гордости за достижения своей страны в освоении космоса, которыми мы хотели бы поделиться со своими сверстниками. Целью данной работы стало определение роли и значения экспериментов с животными в освоении космоса. Мы хотели выяснить какие животные и какой ценой проложили путь человеку в космос. Для этого мы поставили перед собой следующие задачи: - изучить литературные источники по выбранной теме; - оценить значение участия животных в освоении космоса. - проанализировать вклад отечественной науки в освоение космоса. Предметом исследования стали сведения и данные о животных, проложивших путь человеку в космос. Объектом исследования являлись статьи, интернет сайты, литература по выбранной теме. В ходе работы мы использовали следующие методы: анализ литературных источников, публицистических материалов, поиск информации и навигация по интернет-сайтам. В качестве гипотезы, которую надо было проверить, мы выдвинули следующее предположение: Юрий Гагарин не первый, кто побывал в космосе, до него в космосе побывало немало живых существ. Эксперименты с животными позволили определить и преодолеть ряд проблем, связанных с полетом человека в космос, тем самым сохранив массу человеческих жизней и сделав реальным полет в космос человека.
Эксперименты ученых с животными
Американцы начали запуски ракет с животными в 1948 году. Они работали с мелкими обезьянами, но обезьяны трудно привыкали к условиям кабины, плохо поддавались тренировке, иногда у них случались нервные срывы, и тогда они проявляли агрессивность, с которой ученные боролись, погружая животных в состояние наркотического опьянения. Первая макака Резус (в итоге погибшая) отправилась в верхние слои атмосферы 11 июня 1948 на немецкой баллистической ракете Фау-2. Стоит отметить, что много обезьян погибло во имя освоения космоса, так и не оторвавшись от Земли. Что касается полетов в космос, то первая "обезьяна-астронавт" пережила полет, состоявшийся в пятницу, 13 декабря 1958 года, но встретила свою смерть на дне Атлантики: корабль ВМС не смог обнаружить катапультированный отсек с животным. Как показала телеметрия, беличья обезьяна по имени Гордо выдержала и 9 минут невесомости, и огромные перегрузки при взлете и посадке, доказав, что организм человека тоже способен справиться с подобными испытаниями. Полгода спустя после полета Гордо обезьян удалось вернуть из космоса живыми. На борту ракеты "Юпитер", запущенной с мыса Канаверал 29 мая 1959 года на высоту 500 километров, находились сразу два космонавта – беличья обезьяна Бейкер и макака резус Эйбл. Крошечную Бейкер, весом всего полкило, упаковали во что-то вроде большого термоса из алюминия и стеклопластика. Трехкилограммовую Эйбл пристегнули ремнями к отлитой по форме ее тела кушетке, но не стали полностью обездвиживать: в полете ей предстояло нажимать на телеграфный ключ, когда в кабине загорается красная лампочка. Эйбл погибла через 4 дня после возвращения на Землю - у нее отказало сердце под действием наркоза, который распылили в клетке перед тем, как извлечь вживленные под кожу датчики. Бейкер оперировали уже без анестезии. Она пережила свою космическую напарницу на четверть века и провела вторую половину жизни в Ракетно-космическом центре Алабамы, где она жила в отдельной клетке с супругом по имени Большой Джордж, обласканная вниманием прессы. Летом 1959 года семь астронавтов НАСА начали готовить к суборбитальному полету на корабле "Меркурий". Среди них был летчик-испытатель Алан Шепард, впоследствии ставший первым американцем в космосе. Примерно в это же время на базе ВВС Холломан в штате Нью-Мексико к полету в космос начали готовить группу привезенных из Африки шимпанзе. Среди них был трехлетний самец, пойманный в лесах Камеруна, под номером 65, вошедший в историю под именем Хэм. Хэму предстояло проверить на собственной шкуре, сможет ли Шепард полететь в космос и вернуться оттуда живым. 31 января 1961 года Хэма отправили в полет на высоту 250 километров, продолжавшийся около 16 минут. Этот шимпанзе пережил и сам полет, и посадку, когда его капсула чуть не затонула в океане. Когда было решено в качестве генеральной репетиции полета Джона Гленна отправить шимпанзе на орбиту, выбор пал на обезьяну по имени Энос. Энос провел на орбите больше трех часов, сделав два витка вокруг Земли. В полете Энос, как и Хэм, должен был нажимать на кнопки, и, хотя все делал правильно, получил множество ударов электрошоком по пяткам - из-за сбоя в автоматике. Энос не прожил и года после полета. Как заключили патологоанатомы, смерть наступила от бактериальной дизентерии и не имела отношения к космическому путешествию. Хэм умер в возрасте 26 лет в зоопарке Северной Каролины. В первой половине 1960-х годов космические опыты на живых существах перестали быть прерогативой СССР и США: в 1963 году французы отправили в космос кошку Фелисетт с вживленными в мозг электродами.
Полеты животных на геофизических ракетах в СССР
В конце 40-х годов XX века медики уже были знакомы с реакцией организма человека и животных на перегрузки, вибрации, шум и другие факторы полетов на самолетах. Однако экспериментальных дан¬ных о биологическом действии невесомости они не имели. В Советском Союзе биологические эксперименты на высотных (геофизических) ракетах начала группа сотрудников Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины (НИИАМ) ВВС Минобороны СССР в 1951 г. под руководством В.И.Яздовского. В 1950 г. в НИИИАМ открылась первая научно-исследо¬вательская работа в области косми¬ческой медицины — "Физиолого-гигиеническое обоснование возможностей полета в особых условиях". Объектами исследования поначалу стали мыши, крысы, морские свинки. Но эти животные хороши для экспериментов в лабораторной обстановке. Работа же с высшими животными — обезьянами, которые в биологическом отношении ближе других существ стоят к человеку — методически сложна: они трудно поддаются специальной тренировке и медленно привыкают к необычным условиям. Правда, американцы посылали в полеты на ракетах обезьян, но лишь в состоянии глубокого наркоза, что снижает ценность эксперимента, так как наркоз "выключает" деятельность коры головного мозга. В конце концов, советские ученые остановились на собаках. Физиология этих животных хорошо изучена, они сравнительно легко поддаются обучению, быстро осваиваются в непривычных условиях и достаточно спокойно ведут себя при фиксации в специальном снаряжении. Дворняг предпочли псам с родословными по простой причине: медики считали, что дворовые псы с первого дня вынуждены бороться за выживание и лучше переносят стрессовые ситуации. Подходящих собак искали в питомниках для бездомных животных, спрашивали у людей, ловили на улицах. Кандидатов отбирали по строго заданным параметрам: определенным весом 6–7 кг, ростом не выше 35 см., что определялось размерами кабины в возрасте от двух до шести лет, имеющие крепкое здоровье, высокую сопротивляемость заболеваниям и устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды. При этом они должны быть контактными и терпеливыми. В «космический отряд» старались подбирать «девочек» (им проще шить ассенизационную одежду) светлого окраса (чтобы лучше было видно на телевизионной картинке). Словом, собак для экспериментов было так же трудно отобрать, как впоследствии людей для космического полета. Осенью 1950 г. отобранные дворняжки приступили к интенсивным тренировкам. Непосредственная подготовка собак к полету проводилась в Институте авиационной и космической медицины ВВС. Была разработана серьезная научная программа подготовки собак к коротким ракетным полетам и к длительным полетам на спутниках. Руководителем этой работы был Владимир Иванович Яздовский, один из основоположников отечественной космической медицины и биологии. Прежде всего, собаки приучались к одежде. Одежда была двух видов — фиксирующая и ассенизационная. Фиксирующая одежда из легкой шелковой ткани состояла из рубашки до середины спины и штанишек. На рубашку нашивалась плотная матерчатая лента с металлическими колечками. За эти колечки с помощью цепочек и карабинов собаку крепили к четырем углам кабины, так что возможность перемещения у собаки была сильно ограничена. Ассенизационная одежда (для удаления выделений) надевалась под фиксирующую и представляла собой плотные штанишки с мягким шлангом из пористой резины. Собаки, которые готовились к полету в космос, должны были научиться есть из автоматической кормушки. Кормушка представляла собой конвейерную ленту, которая в заданное время подает коробки с пищей. Ещё собак надо было приучить к тому, чтобы они могли спокойно находиться в кабине малого объема в течение длительного времени (до двадцати суток). Собак посылали «вдвоем», чтобы убедиться, что полученный результат представляет собой некую закономерность, а не является индивидуальной реакцией на воздействие, и подбирали по парам — проблема психологической совместимости для них тоже существует. Состояние животного при проведении эксперимента контролировалось. Собаки проходили различные специальные тренировки: вращение на центрифуге, испытание на вибростенде, катапультирование. В заключение проводился комплексный физиологический эксперимент: собаки в течение длительного времени находились в закрытой герметичной капсуле, подвергаясь тем воздействиям, которые их ожидали в полете. Первый запуск собак в суборбитальный полет состоялся рано утром 22 июля 1951 г. с полигона Капустин Яр. Р-1В с испытателями Дезиком и Цыганом — самыми спокойными и тренированными членами отряда — поднялась на 87 км 700 м, сработало отключение двигателя, головная часть с животными отделилась, и через 15 минут парашют плавно опустился неподалеку от стартовой площадки. Участники эксперимен¬та бросились к месту возможного приземления. Увидеть первопроходцев космоса хотели все. Счастливчики, первыми достигшие кабины, уже смотрели через иллюминатор. Слышны были их громкие крики: "Живые, живые!" Обе собаки по всем показателям чувствовали себя хорошо. Это означало, что живое существо может переносить подобный полет, в первую очередь — сопутствующие ему перегрузки и кратковременную невесомость. Через неделю был произведен анало¬гичный запуск на ракете Р-1Б, в ко¬тором участвовали уже летавший Дезик и его новая напарница Лиса. На Дезике планировалось изучить влияние повторного полета на собаку. При падении капсулы парашют не рас¬крылся, и обе собаки погибли. После этого Благонравов приказал Цыгана в полет больше не пускать и взял к себе домой, где Цыган и дожил до старости. В рамках этой серии экспериментов состоялись еще четыре запуска, в которых участвовали собаки Мишка, Чижик, Смелый, Рыжик, ЗИБ и Непутевый. ЗИБу довелось слетать совершенно неподготовленной. Когда к полету готовились Непутевый и Рожок, досконально обследованный медициной и хорошо подготовленный, Рожок сбежал. В результате подходящего по размеру пса подобрали возле солдатской столовой и включили в программу полета, сообща придумав кличку ЗИБ — "запасной исчезнувшего Бобика", и отправили в полет без обследования и подготовки. Все закончилось благополучно. Всего с июля 1951 по сентябрь 1960 года было выполнено двадцать девять летных экспериментов. Пятнадцать собак выполнили по два и больше полетов. Восемнадцать собак погибли. Для первого космического полета были отобраны три собаки: Альбина, Лайка и Муха. «Первым пилотом» назначили Лайку, Альбину - «дублером», а Муха была «технологическим» членом собачьего экипажа: на ней испытывали измерительную аппаратуру и средства жизнеобеспечения. 3 ноября 1957 года был запущен второй советский искусственный спутник Земли. На его борту находился первый космический путешественник — собака Лайка. На старте собачье сердце забилось со скоростью 260 ударов в минуту, в три раза превысив норму, но когда спутник вышел на орбиту, радиосигналы, переданные на Землю телеметрической аппаратурой, дали знать ученым, что первая спутниковая собака вышла в космос живой. На самом деле, посвященные в детали запуска наперед знали, что Лайка полетит только в одну сторону. Экспериментаторы, задраивавшие контейнер с собакой за три дня до старта, понимали, что она уже не выйдет оттуда живой. Стоявший во главе экспериментов над собаками Владимир Яздовский вспоминал, что незадолго до запуска отвез Лайку домой, поиграть с детьми: "Мне хотелось сделать собаке что-нибудь приятное. Ведь ей жить оставалось совсем недолго". Кстати, на месте Лайки во втором спутнике могла оказаться другая собака - Альбина, но ее пожалели, потому что у нее были щенки, и вообще она уже выполнила свой долг перед наукой, два раза пережив полеты на ракетах в верхние слои атмосферы. Долгие годы бытовало мнение, что Лайка провела на орбите несколько дней - запасы еды и кислорода у нее в кабине были рассчитаны на неделю - а потом ее то ли отравили, то ли усыпили. Истинные обстоятельства смерти первой космической собаки окончательно выяснились только 45 лет спустя, когда сотрудник Института медико-биологических проблем Дмитрий Малашенков сообщил ученым на конгрессе в Хьюстоне, что Лайка погибла всего через несколько часов после старта - от перегрева и стресса. Торопясь запустить второй спутник к всенародному празднику, как велел Никита Хрущев, конструкторы решили не от стыковывать последнюю ступень ракеты от кабины с Лайкой. Вероятнее всего, именно от нее накалилась кабина, и Лайка просто задохнулась в своем "металлическом гробу" где-то на четвертом витке вокруг Земли. При запуске 28 июля 1960 года произошла авария первой ступени ракеты-носителя, собаки Чайка и Лисичка погибли, через 28,5 секунд после старта их ракета взорвалась. На втором корабле-спутнике (19 августа 1960 года) летали собаки Белка и Стрелка. "Собак планировали запустить еще 17 августа, но на ракете-носителе были выявлены неполадки с кислородным клапаном. Помимо Белки и Стрелки, на борту корабля находился настоящий "Ноев ковчег": крысы, лабораторные мыши, мушки-дрозофилы, семена растений, в частности, кукурузы. За 22 часа полета корабль совершил 18 витков вокруг Земли и утром 20 августа благополучно приземлился", - рассказал собеседник агентства. Популярность вернувшихся четвероногих космонавток была грандиозной, и принесла немалые политические дивиденды СССР. Одного из щенков Стрелки по кличке Пушок Никита Хрущев позже подарил первой леди США Жаклин Кеннеди. Запуск третьего корабля-спутника с собаками Пчелкой и Мушкой 1 декабря 1960 года был успешным, однако из-за неполадок в системе управления корабль спускался по нерасчетной траектории в акваторию Японского моря. Самым примечательным, с «собачьей» точки зрения, был пятый пуск 22 декабря 1960 года. Произошел отказ двигателя третьей ступени. Автоматика в соответствии с заложенной в ней программой отделила спускаемый аппарат от ступени, и он приземлился где-то в Якутии. Поиски продолжались четыре дня. Собаки Шутка и Комета на сорокаградусном морозе должны были неминуемо замерзнуть в своем контейнере. Но на их счастье, отказала ещё и катапульта, они остались в спускаемом аппарате, и это спасло им жизнь. Последние «собаконавты» Ветерок и Уголек стартовали на корабле «Восход» 22 февраля 1966 года. В это время на кораблях типа «Восход» планировалась большая исследовательская программа с длительными полетами (серия из пяти кораблей). Ветерок и Уголек летали в течение 22 дней. Вернулись из космоса они совершенно голые. То есть без шерсти, которая осталась в плохо подогнанных скафандрах, о которые собаки все эти нескончаемые дни терлись. А еще собаки настолько ослабели, что на ногах держаться не могли. Впрочем, после операции (у собак сняли трубки в желудке, через которые их кормили в космосе) вскоре все восстановилось. С годами у собаки стали выпадать зубы. Причину уже знали - результат интенсивного вымывания кальция из костей. Чем только не пичкали пса! Не помогло. Не то что кости, докторскую колбасу несчастная собака скоро жевать не могла. Тогда вместо него это стала делать вся лаборатория. Жевали колбасу - и под стол собаке изо дня в день в течение всех последних трех лет жизни Пэра. А умер он от старости, прожив после полета 12 лет. Пес Ветерок - впрочем, настоящее его имя Пэр - прижился под рабочим столом того, кто отправлял его в космос, Андрея Назина. Ходил везде, где хотел, но возвращался спать неизменно домой - под стол. «Павловским» собакам, честно и верно служившим науке, под Ленинградом поставили памятник. «Космические» и «ракетные» собаки, проложившие человеку дорогу в космос, не меньше заслуживают памятника, но пока памятник им не поставили.
Выводы
1. В ходе выполнения нашей исследовательской работы нам удалось задействовать очень ограниченное количество литературных источников, все они относятся к периоду 80-х и 90-х годов. Удалось выяснить, что некоторые исторические факты были искажены и выясняются только сейчас. В качестве примера можно привести сведения о судьбе собаки Лайки. 2. В ходе работы над проектом мы выяснили, что, действительно, вклад животных в развитие космонавтики огромный. Во время проведенных экспериментов был установлен весьма важный факт: даже суточное пребывание в условиях невесомости существенно не влияет на основные пока¬затели жизнедеятельности организма на всех участках полета. В первую очередь, это касалось переносимости перегрузок во время торможения и спуска корабля на Землю. Изучение воздействия космической радиации показало, что она не представляет серьезной опасности для будущих космонавтов при нахождении на обследованной орбите. Тем не менее во время полетов были обнаружены некоторые сдвиги в физиологическом состоя¬нии собак после четвертого витка, из-за чего было решено ограничить длительность первого полета человека одним витком. Обычные дворняжки, пойманные на улицах Москвы, доказали свою преданность человеку, стойко перенесли все трудности, и цену они заплатили немалую. 3. Несмотря на то, что американские ученые начали эксперименты с запуском животных в космос на пару лет раньше советских ученых, первым человеком, оказавшимся в космосе, стал советский гражданин – космонавт Юрий Гагарин. Это говорит о том, что советские ученые в своих опытах и выводах опередили американских ученых. Надо отметить, что американцы посылали в полеты на ракетах обезьян, но лишь в состоянии глубокого наркоза, что снижает ценность эксперимента, так как наркоз "выключает" деятельность коры головного мозга. Американские ученые, работая с обезьянами, использовали не всегда гуманные методы. Например, использовали сильные психотропные вещества, чтобы подавить их защитную поведенческую реакцию, и электрический ток в качестве стимулятора и метода наказания животных за неправильные действия. Советские ученые, напротив, очень трепетно относились к своим подопечным, принимали участие в их дальнейшей судьбе уже после экспериментов, а в ходе работы старались подбирать щадящие методы работы с животными.
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-54568 от 21.06.2013г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР).
Соучредители: ИП Львова Е.С., Власова Н.В.
Главный редактор: Львова Елена Сергеевна
info@pochemu4ka.ru
Тел. 89277797310
Информация на сайте обновлена: 20.04.2024
Сайт для учителей, воспитателей и педагогических работников.
Все права на материалы сайта охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе законом РФ «Об авторском праве и смежных правах». Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.
