Биология и полеты в космос. Продолжение.

Космонавты

Совсем еще недавно казалось, что дальние космические полеты со скоростями, приближающимися к световым,— дело столь далекого будущего, что биологу можно не спешить с обсуждением связанных с ними вопросов. Однако развитие космонавтики идет вперед так быстро, а задачи в области биологического обеспечения дальних полетов так сложны, что биология может опоздать, если уже сегодня не приступит к обсуждению соответствующих проблем.

Для того, чтобы космические аппараты достигли скоростей, сравнимых со световыми, понадобятся не только технические усовершенствования. Едва ли не основными станут при этом биологические проблемы. Они связаны главным образом с тем, что при резком увеличении скоростей вступят в свои права некоторые, физические явления, не встречающиеся при обычных скоростях. Период разгона ракеты, то есть время от старта до достижения постоянного равноускоренного движения, будет, несомненно, занимать много времени, и, таким образом, живые объекты в течение длительного времени будут находиться под влиянием ускорений. Правда, это будет происходить уже вне поля тяготения Земли.

По-видимому, не исключено, что при переходе известного порога скоростей может сказаться эффект увеличения массы атомов, составляющих гигантские молекулы живых клеток. Как это отразится на осуществлении такими молекулами обменных: процессов! Будут ли находиться в равномерно-ускоренном движении молекулы в целом, или же возникнут какие-либо условия, способствующие разьединению их на атомы в связи с воздействием необычных скоростей! Другими словами, возникает своеобразная биологическая проблема, которую можно сформулировать так: возможна ли жизнь, когда система находится под влиянием длительных повышенных ускорений, а также скоростей, приближающихся к световым!

Может быть, физики скажут нам, что этот фактор не будет влиять на конструкцию живых молекул и на взаимодействие атомов внутри них и, таким образом, эта проблема отпадет. Но нам кажется, что для этого нужны специальные доказательства.

Естественно, возникает вопрос о том, нельзя ли эту проблему решить экспериментально. Биологическая сторона таких экспериментов может быть обеспечена уже в настоящее время. Если бы уже сегодня можно было разгонять ракеты до околосветовых скоростей и получать на Земле радиосигналы с таких ракет, то для решений задачи можно было бы применять биоэлементы АМН или другие типы и конструкции их.

В период разгона микробы будут находиться в биоэлементе в виде спор, которые очень устойчивы, переносят любые перегрузки, которые можно создать на Земле, выдерживают кипячение, замораживание и радиационные воздействия в десятки тысяч рентген. Можно надеяться, что споры благополучно пройдут период ускорения и в соответствующий момент смогут быть посеяны на питательную среду.

Биоэлементы имеют размеры маленьких «пальчиковых» радиоламп и могут быть установлены на ракетах сотнями. Их можно включать один за другим также и в период разгона, чтобы установить, в какой момент увеличения ускорений вступают в действие силы, опасные для живых организмов, Таким образом, может быть обследован весь отрезок полета от старта до конца периода ускорений и получены точные данные о возможности существования живых тел при различных скоростях, в том числе таких, когда вступают в силу так называемые релятивистские эффекты.

При полетах ракет и космических кораблей, летающих со скоростями, приближающимися к световым, не менее интересным является вопрос об относительном повышении энергии космических частиц при возможном соударении с летательным аппаратом и влиянии их на биологические объекты. Здесь мы имеем в виду так называемые «первичные» и «вторичные» космические лучи. (Предполагают, что «первичные» космические лучи являются обломками ядер большого количества частиц — от протонов до тяжелых элементов, а «вторичные» космические лучи являются результатом столкновения тяжелых первичных частиц с высокими энергиями и частиц воздушной среды.)

При скорости полета 160 000 км/сек уровень радиационной дозы от бомбардировки корабля протонами и электронами будет колоссальным. Однако считается, что эта угроза может быть устранена соответствующим экранированием.

ВОЗМОЖНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКИ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Известно утверждение эйнштейновой теории относительности о том, что для наблюдателя, движущегося со скоростью, сравнимой со скоростью света, время течет медленнее, чем для неподвижного. Это так называемый парадокс времени. Эксперименты с элементарными частицами доказали его математическую справедливость.

Но что будет с живым организмом, который полетит на межзвездном корабле с близкой к световой скоростью! Как будут протекать при этом биологические процессы! Авторы фантастических романов утверждают, что в замедленном темпе, замедленном в той же степени, что и течение времени. Их герои возвращаются из дальних космических полетов «ровесниками» своих внуков. Правы ли фантасты!

Может быть, чтобы ответить на этот вопрос, нужно дождаться времени, когда к звездам на корабле, летящем со скоростью, близкой к световой, отправится человек. Мы предполагаем, что еще до полета человека можно будет проверить на опыте справедливость парадокса времени для живых существ. Помогут в этом опять-таки биоэлементы, Микроорганизмы с их очень незначительной продолжительностью жизни — самый подходящий объект для подобного эксперимента.

В самом деле, собака, например, живет 10—12 лет. Чтобы проверить с ее помощью справедливость парадокса времени, нужно было бы из двух щенков одного помета — щенков-ровесников — одного оставить на Земле, а другого послать в космос на ракете, летящей со скоростью, близкой к световой. По возвращении четвероногого «космонавта» следовало бы сравнить возраст его и его «земного» брата. Но разница в возрасте, измеряемая в несколько дней или даже недель, малоуловима. Чтобы она была видимой для экспериментаторов, полет подопытной собаки должен длиться слишком долго. Иное дело микробы!

С помощью биоэлементов можно определить разницу во времени размножения микробов на Земле и на ракете. Нужно лишь одновременно осуществить в двух биоэлементах — контрольном «земном» и «космическом», что летит на ракете, — посев спор на питательную среду.

Исходя из предположения, что цикл размножения микробов в замкнутом объеме будет проходить за 24 часа, ракета с биоэлементом, по нашим подсчетам, должна достигнуть скорости около 160 тысяч километров в секунду. Разница в скорости размножения в космическом полете и на Земле за счет парадокса времени составит около 14 процентов. Она может быть замерена по разности во времени срабатывания (под действием давления газов, выделяемых при росте бактерий) «земного» и «космического» биоэлементов.

Автор: Копьев В. Я.

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что космическая биология несомненно наука будущего, но рано или поздно ее таки будут серьезно изучать. Возможно, что даже по ней появятся специальные учебники, к примеру, изданные книги педагогического конспекта, известные интересностью и доступностью своих материалов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *