Что изучает космическая биология
Космическая биология
Космическая биология (космобиология) — наука, изучающая возможности жизни в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, а также принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей космических кораблей и станций. Рассматривает отсутствие влияния на организм силы тяжести, возможность существования организмов в вакууме и т. п.
Ксенобиология — частный вид космической биологии, занимается изучением возможности разумной жизни в космосе; название происходит от греческого «ксенос» — чужой, чужеродный.
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Космическая биология» в других словарях:
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Большой Энциклопедический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — отрасль биологии, изучающая действие различных факторов космич. пространства на живые организмы. В задачи К. б. входит также разработка методов биол. исследований и средств обеспечения жизнедеятельности земных организмов в условиях космич. полёта … Биологический энциклопедический словарь
Космическая биология — комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (Космическая физиология, экофизиология и… … Большая советская энциклопедия
космическая биология — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Энциклопедический словарь
космическая биология — kosmoso biologija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Mokslas, tiriantis Žemės organizmų gyvybinę veiklą kosmose ir vykdantis gyvybės paiešką Visatoje. atitikmenys: angl. cosmic biology vok. kosmische Biologie, f rus.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс биологических наук, изучающих особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах (космическая физиология, экофизиология и экобиология); принципы… … Словарь ботанических терминов
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — (от греч. kosmikos мировой, вселенский) комплекс биол. наук, изучающих особенности жизнедеятельности организмов в условиях космич. пространства и космич. полёта; принципы построения биол. систем обеспечения жизнедеятельности экипажей космич.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс гл. обр. биол. наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космич. пространства и при полётах на космич. летат. аппаратах, биол. системы жизнеобеспечения на космич. кораблях и станциях … Естествознание. Энциклопедический словарь
Биология развития — Биология развития раздел современной биологии, изучающий процессы индивидуального развития (онтогенеза) организма. При этом изучаются все этапы онтогенеза: и с момента рождения до момента смерти, и самые начальные (зародышевый и… … Википедия
Космическая экология — раздел экологии, исследующий взаимодействие живых организмов с окружающей средой в аспекте соотношения явлений жизни с космическим пространством. Космическая экология изучает взаимоотношения участников биокомплекса космического аппарата с… … Экологический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс наук, изучающих особенности жизнедеятельности биол, объектов в условиях космического пространства и при полетах в космических аппаратах (космическая физиология, экобиология), принципы построения систем жизнеобеспечения членов экипажей космических кораблей; в задачу К. б. входит также поиск внеземных форм жизни (экзобиология). Являясь комплексом преимущественно биол, наук, К. б. неразрывно связана с авиационной и космической медициной (см. Авиационная медицина, Медицина космическая). В К. б. применяют методы и достижения астрономии, астрофизики, геологии, геохимии, геофизики, физики, радиоэлектроники, математики и многих других наук.
Космическое пространство представляет собой среду, резко отличную по своим характеристикам от той, в к-рой обитают живые организмы в пределах биосферы Земли (см. Биология, Жизнь). Ничтожная плотность вещества, отсутствие кислорода, наличие интенсивного космического излучения, своеобразие теплового режима — все это исключает возможность жизнедеятельности незащищенных земных форм жизни в свободном космическом пространстве. Своеобразны и условия полетов на космических аппаратах, поскольку они связаны с воздействием ускорений (см.), вибрации (см.), шума (см.) и динамической невесомости (см.).
Выяснение особенностей реакций живых организмов при воздействии экстремальных факторов космического пространства, пределов устойчивости и переносимости этих факторов позволяют решать практические задачи по обеспечению полетов человека (см. Жизнеобеспечение).
Исследования в области К. б. были начаты в СССР в 1935 г. первоначально на воздушных шарах, а начиная с 1949 г. с помощью ракет. На первых этапах использовались приспособленные для биол, опытов геофизические ракеты, запускаемые на высоты от 100 до 450 км. Исследования проводились на различных биол, объектах (мыши, крысы, кролики, собаки и др.). Был получен обширный экспериментальный материал, характеризующий реакции различных физиол, систем животных в ответ на воздействие факторов суборбитального полета (продолжительность динамической невесомости при этих полетах составляла от 4 до 8 мин.).
Орбитальным полетом собаки Лайки (3 ноября 1957 г.) было положено начало биол, исследованиям на искусственных спутниках Земли, что стало доминирующим направлением исследований в области К. б. Биол, спутники оборудовались аппаратурой, необходимой для обеспечения жизнедеятельности различных живых организмов, а также измерительными приборами для проведения научных исследований и системой передачи информации в ходе полета на Землю (см. Биотелеметрия). В соответствии с реализацией программы исследований и освоения космического пространства биол, исследования проводились практически во всех пилотируемых полетах, включая орбитальные станции типа «Салют» и «Скайлэб», на специализированных биол, спутниках серии «Космос» (СССР) и «Биос» (США), а также при совместных международных полетах, проводимых в рамках программы «Интеркосмос». Ряд биол, опытов был проведен на автоматических космических аппаратах, напр, типа «Зонд» и др.
Помимо расширения исследований в реальных условиях космического полета, проводились исследования в наземных лабораториях с моделированием воздействия на живые организмы различных факторов космического полета. Использование центрифуг позволило в широком диапазоне изучать воздействие ускорений, камер пониженного и повышенного давления (барокамер) — значение и роль барометрического фактора и измененного газового состава атмосферы; установок, создающих различные виды ионизирующего излучения,— воздействие радиационного фактора и т. п.
В опытах на различных лаб. животных (мыши, крысы, морские свинки, кролики, собаки, обезьяны и др.) показано, что наиболее чувствительны к действию невесомости опорно-двигательный аппарат, система кроветворения и эндокринные органы, обеспечивающие адаптивные реакции организма. У более крупных животных (собаки, обезьяны) возникают отчетливые сдвиги со стороны сердечно-сосудистой системы и некоторых показателей обмена веществ (напр., обмен кальция). Возникающие под влиянием невесомости сдвиги, как правило, обратимы и исчезают после возвращения животных на Землю. Предполагается, что создание в космическом корабле искусственной силы тяжести может исключить неблагоприятные последствия длительного действия невесомости на организм человека в космическом полете.
Специфической проблемой К. б. является воздействие на организм космического излучения высокой интенсивности (см. Космическое излучение), к-рое, по предположению ряда ученых, может быть причиной лучевого поражения организма (см. Лучевая болезнь). Однако данных по этому вопросу недостаточно, а оценки степени риска противоречивы.
Важной является проблема ионизирующей радиации, обладающей выраженным мутагенным эффектом; особенно тщательно исследуются возможные генетические последствия ионизирующего излучения (см.), воздействию к-рого космонавты могут подвергаться при полетах на околоземных орбитах. Разрабатываются соответствующие средства защиты и профилактики.
Одной из задач К. б. является изучение биол, принципов и методов создания искусственной среды обитания в космических кораблях и станциях. Частными вопросами при решении этой проблемы являются: поиск живых организмов, перспективных для включения их в качестве звеньев (подсистем) в замкнутую экол, систему; исследование комплекса факторов среды обитания и методов, обеспечивающих оптимальную продуктивность и устойчивость популяций этих организмов; моделирование экспериментальных биоценозов и исследование их функц, характеристик и возможностей практического использования в космических полетах. Наиболее интенсивно эти исследования развиваются в СССР. Осуществлены длительные эксперименты в герметических камерах, в ходе которых потребности человека удовлетворялись за счет полной регенерации атмосферы, воды и частично пищи. При этом в качестве биол, звеньев использовались высшие растения (пшеница, рис, редис и др.), водоросли (хлорелла, спирулина и др.), различные моллюски, домашняя птица и др. Создание искусственной замкнутой экол, системы — среды обитания человека в космическом объекте — дает возможность анализа и пересмотра общебиол. значения и приемлемости традиционных земных условий жизни и способов удовлетворения основных потребностей человека. В результате могут сложиться новые критерии формирования газового состава воздушной среды и ее физ. свойств, питания, уровня и характера физической и психической активности человека и т. д.
Составной частью К. б. является экзобиология, изучающая наличие, распространение, особенности и эволюцию живой материи во Вселенной. Исследования в этой области осуществляются в двух основных направлениях: моделирование условий космической среды или каких-либо планет и исследования, осуществляемые с помощью автоматических космических аппаратов. Установлено, что по крайней мере некоторые земные микроорганизмы могут сохранять жизнедеятельность и развиваться в условиях космической среды. Что же касается наличия внеземных форм жизни (напр., на Венере, Марсе), то исследования, проведенные с помощью космических аппаратов, пока еще не дали положительных результатов. Проблемы экзобиологии тесно связаны с проблемой хим. и биол, эволюции материи во Вселенной, с проблемой происхождения жизни на Земле (см. Жизнь).
Важными для мед. практики вопросами являются изучение влияния факторов космического пространства (в частности Солнца) на биол, процессы, протекающие в биосфере Земли.
По мере становления и развития К. б. в решение различных задач вовлекались различные учреждения АН и АМН СССР, создавались отдельные проблемные лаборатории, а с 1964 г. изучением проблем К. б. стал заниматься Ин-т медико-биологических проблем М3 СССР.
За рубежом исследования в области К. б. наибольшее развитие получили во Франции, ФРГ, Японии и других странах. В США эти проблемы развиваются в научных центрах Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), в некоторых университетах, промышленных фирмах и др.
Примечательной чертой развития исследований в области К. б. является расширение международного сотрудничества, осуществляемое Советом «Интеркосмос» АН СССР.
Первым опытом многостороннего международного сотрудничества в осуществлении биол, эксперимента в космосе явился запуск биоспутника «Космос-782» в 1975 г., в проведении работ на к-ром, помимо ученых СССР, приняли участие специалисты из Болгарии, Венгрии, Польши, Чехословакии, Румынии, Франции и США.
Подготовка специалистов по К. б. осуществляется в системе аспирантуры. В некоторых высших учебных заведениях преподается курс К. б. (МГУ, медико-биол. факультет 2-го ММИ, ЦИУ в Москве и др.).
Специалисты в области К. б. объединены гл. обр. в Секцию космической биологии и авиакосмической медицины Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова АН СССР.
За рубежом наиболее крупным объединением специалистов этого профиля является Американская авиакосмическая медицинская ассоциация.
По проблемам К. б. издаются: журнал «Космическая биология и авиакосмическая медицина» (основан в 1967 г.) и серия изданий «Проблемы космической биологии» (основана в 1962 г.). Из зарубежных изданий наиболее крупным и распространенным является журнал «Aviation Space and Environmental Medicine» (США, основан в 1930 г.).
В организации международного обмена научной информации по К. б. принимают активное участие Рабочая группа Комитета по космическим исследованиям (К ОСП АР), Комитет биоастронавтики Международной астронавтической федерации (МАФ), а также Международная академия авиационной и космической медицины (МААКМ).
Библиография: История биологии с древнейших времен до наших дней, под ред. Л. Я. Бляхера, с. 560, М., 1975; Ковалев E. Е. Радиационный риск на земле и в космосе, М., 1976, библиогр.; Космонавтика (маленькая энциклопедия), под ред. В. П. Глушко, М., 1970; Одум Ю. Основы экологии, пер. с англ., с. 629, М., 1975; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 1—3, М., 1975; Развитие биологии в СССР, под ред. Б. Е. Быховского, с. 613, М., 1967; Успехи СССР в исследовании космического пространства, под ред. А. А. Благонравова, с. 321, М., 1968; Bioastronautics data book, ed. by J. F. Parker, Washington, 1973.
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
Полезное
Смотреть что такое «КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ» в других словарях:
Космическая биология — (космобиология) наука, изучающая возможности жизни в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, а также принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей… … Википедия
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Большой Энциклопедический словарь
Космическая биология — комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (Космическая физиология, экофизиология и… … Большая советская энциклопедия
космическая биология — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Энциклопедический словарь
космическая биология — kosmoso biologija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Mokslas, tiriantis Žemės organizmų gyvybinę veiklą kosmose ir vykdantis gyvybės paiešką Visatoje. atitikmenys: angl. cosmic biology vok. kosmische Biologie, f rus.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс биологических наук, изучающих особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах (космическая физиология, экофизиология и экобиология); принципы… … Словарь ботанических терминов
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — (от греч. kosmikos мировой, вселенский) комплекс биол. наук, изучающих особенности жизнедеятельности организмов в условиях космич. пространства и космич. полёта; принципы построения биол. систем обеспечения жизнедеятельности экипажей космич.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс гл. обр. биол. наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космич. пространства и при полётах на космич. летат. аппаратах, биол. системы жизнеобеспечения на космич. кораблях и станциях … Естествознание. Энциклопедический словарь
Биология развития — Биология развития раздел современной биологии, изучающий процессы индивидуального развития (онтогенеза) организма. При этом изучаются все этапы онтогенеза: и с момента рождения до момента смерти, и самые начальные (зародышевый и… … Википедия
Космическая экология — раздел экологии, исследующий взаимодействие живых организмов с окружающей средой в аспекте соотношения явлений жизни с космическим пространством. Космическая экология изучает взаимоотношения участников биокомплекса космического аппарата с… … Экологический словарь
Космическая биология
Полезное
Смотреть что такое «Космическая биология» в других словарях:
Космическая биология — (космобиология) наука, изучающая возможности жизни в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, а также принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей… … Википедия
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Большой Энциклопедический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — отрасль биологии, изучающая действие различных факторов космич. пространства на живые организмы. В задачи К. б. входит также разработка методов биол. исследований и средств обеспечения жизнедеятельности земных организмов в условиях космич. полёта … Биологический энциклопедический словарь
космическая биология — комплекс главным образом биологических наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах, биологические системы жизнеобеспечения на космических кораблях и… … Энциклопедический словарь
космическая биология — kosmoso biologija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Mokslas, tiriantis Žemės organizmų gyvybinę veiklą kosmose ir vykdantis gyvybės paiešką Visatoje. atitikmenys: angl. cosmic biology vok. kosmische Biologie, f rus.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс биологических наук, изучающих особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полетах на космических летательных аппаратах (космическая физиология, экофизиология и экобиология); принципы… … Словарь ботанических терминов
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — (от греч. kosmikos мировой, вселенский) комплекс биол. наук, изучающих особенности жизнедеятельности организмов в условиях космич. пространства и космич. полёта; принципы построения биол. систем обеспечения жизнедеятельности экипажей космич.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ — комплекс гл. обр. биол. наук, изучающий жизнедеятельность земных организмов в условиях космич. пространства и при полётах на космич. летат. аппаратах, биол. системы жизнеобеспечения на космич. кораблях и станциях … Естествознание. Энциклопедический словарь
Биология развития — Биология развития раздел современной биологии, изучающий процессы индивидуального развития (онтогенеза) организма. При этом изучаются все этапы онтогенеза: и с момента рождения до момента смерти, и самые начальные (зародышевый и… … Википедия
Космическая экология — раздел экологии, исследующий взаимодействие живых организмов с окружающей средой в аспекте соотношения явлений жизни с космическим пространством. Космическая экология изучает взаимоотношения участников биокомплекса космического аппарата с… … Экологический словарь
Космическая биология
Комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (Космическая физиология, экофизиология и экобиология); 2) принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей космических кораблей и станций (замкнутых экологических систем); 3) внеземные формы жизни (экзобиология). К. б. — синтетическая наука, собравшая в единое целое достижения различных разделов биологии, авиационной медицины, астрономии, геофизики, радиоэлектроники и многих др. наук и создавшая на их основе собственные методы исследования. Работы по К. б. ведутся на различных видах живых организмов, начиная с вирусов и кончая млекопитающими. Для исследований в космическом пространстве в СССР уже использовано свыше 56, а в США свыше 36 видов биологических объектов.
В формировании научных основ К. б., как и космической медицины (См. Космическая медицина), большую роль в СССР сыграли исследования Л. А. Орбели, В. В. Стрельцова, Н. М. Добротворского, А. П. Аполлонова, Н. М. Сисакяна, А. В. Лебединского, В. В. Парина, В. Н. Черниговского, О. Г. Газенко и др.; в США — Х. Армстронга, Р. Лавлейса, Х. Штругхольда, Д. Фликинджера, П. Кэмпбелла, А. Грейбила и др.; во Франции — Р. Гранпьера; в Италии — Р. Маргарин; в ФРГ — Ю. Ашоффа, О. Гауэра. В проведении биологических исследований в космическом пространстве, помимо СССР и США, участвуют также Франция, Италия и ФРГ. Однако наиболее значительный вклад в развитие К. б. сделан трудами учёных СССР и США. Первые биологические эксперименты в верхних слоях атмосферы и в космосе с использованием воздушных шаров начались в СССР и США в 1930-х гг. Кульминационным пунктом того периода явились генетические эксперименты, проведённые в 1935 на стратостатах «СССР-1-бис» и «Эксплорер-2» — США. Это была попытка выявить влияние космической радиации на процессы Мутагенеза.
Первоочередная задача К. б. — изучение влияния факторов космического полёта (ускорение, вибрация, невесомость, измененная газовая среда, ограниченная подвижность и полная изоляция в замкнутых герметичных объёмах и др.) и космического пространства (вакуум, радиация, уменьшенная напряжённость магнитного поля и др.). Исследования по К. б. ведутся в лабораторных экспериментах, в той или иной мере воспроизводящих влияние отдельных факторов космического полёта и космического пространства. Однако наиболее существенное значение имеют лётные биологические эксперименты, в ходе которых можно изучить влияние на живой организм комплекса необычных факторов внешней среды.
По мере подъёма на высоту прежде всего изменяются условия дыхательного Газообмена. Так, уже на высоте 15 км при барометрическом давлении около 87 мм рт. ст. Дыхание невозможно даже при вдыхании чистого кислорода. На высоте 19,2 км в организме теплокровных животных начинается «закипание» жидкостей, т. к. барометрическое давление становится равным давлению водяных паров в жидких средах организма при 37 °С. На высоте 36—40 км вышележащий слой атмосферы оказывается недостаточным для поглощения первичного космического излучения и начинает проявляться его биологическое поражающее действие, а также воздействие ультрафиолетовых (УФ) лучей с длиной волны 3000—2100 Å. Однако вследствие слабой проникающей способности УФ радиации герметичная кабина космического корабля достаточно надёжно защищает находящиеся в ней биологические объекты от её действия. На высоте 100—120 км и более от поверхности Земли возникает, хотя и незначительная, опасность встречи с метеоритами. Еще выше, в связи с практически полным отсутствием атмосферы, исключаются условия для распространения звуковых волн, исчезает явление рассеяния света и создаются резкие контрасты между освещенными и затенёнными поверхностями; затруднено восприятие пространства, его глубины. На искусственном спутнике Земли (ИСЗ) возникает состояние динамической невесомости, т. к. сила притяжения Земли уравновешивается равной ей центробежной силой, развивающейся при полёте по орбите.
Первым этапом биологических исследований, проводимых в СССР и США в 40—50-х гг. 20 в. в условиях, близких к космическому полёту, явились многократные полёты собак, обезьян и др. животных в ракетах на высотах до 500 км. В ходе этих опытов изучались возможности создания необходимых условий для жизни животных при полётах в герметичных кабинах (или в специальных скафандрах в негерметичных кабинах), разрабатывались средства и методы, обеспечивающие безопасность полёта, катапультирования и парашютирования с больших высот, изучалось биологическое действие первичного космического излучения. Полученные данные позволили сделать вывод о переносимости высокоорганизованными животными режимов ускорений при ракетном полёте и состояния динамической невесомости длительностью до 20 минут. Следующим этапом биологических исследований в космических полётах явился длительный полёт собаки Лайки на советском ИСЗ-2. Третий этап был связан с созданием возвращаемых на Землю космических кораблей-спутников (ККС), позволивших резко расширить программу исследований за счёт включения в «экипаж» кораблей ряда новых биологических объектов, а также провести многомесячные исследования животных и растительных объектов после полёта. Лётные эксперименты ставились на собаках, крысах, мышах, морских свинках, лягушках, мухах-дрозофилах, высших растениях (традесканция, семена пшеницы, гороха, лука, кукурузы, нигеллы, проростки растений в разных стадиях развития), на икре улитки, одноклеточных водорослях (хлорелла), культуре тканей человека и животных, бактериальных культурах, вирусах, фагах, некоторых ферментах и др. Во время полёта в кабине поддерживались нормальные барометрическое давление (760±10 мм рт. ст.) и температура (18±3 °С); содержание кислорода колебалось от 20 до 24%, относительная влажность воздуха — от 35 до 50%. Культуры тканей и др. биологические объекты находились в термостате с автоматическим регулированием температуры. Собаки получали в автоматических кормушках желеобразную пищу; мелкие лабораторные животные имели свободный доступ к пище и воде. Некоторые биологические объекты для повышения их чувствительности к облучению содержались в атмосфере, обогащенной кислородом. У собак методом радиотелеметрии регистрировали электрокардиограмму (ЭКГ), артериальный пульс, пневмограмму, фонокардиограмму, электромиограмму, сейсмограмму, температуру тела, двигательную активность, поведение (по данным телевизионного наблюдения). Во всех опытах выделялись группы контрольных животных, подвергавшихся тем же воздействиям, что и подопытные, за исключением невесомости.
На участке выведения на орбиту у всех собак обнаружены типичные для действия ускорений учащение пульса и дыхания, постепенно исчезавшие после перехода корабля на орбитальный полёт. Наиболее важный непосредственный эффект действия ускорений — изменения лёгочной вентиляции и перераспределение крови в сосудистой системе, в том числе в малом круге, а также изменения в рефлекторной регуляции кровообращения. Нормализация пульса после воздействия ускорений в невесомости происходит значительно медленнее, чем после испытаний на центрифуге в условиях Земли. Как средние, так и абсолютные значения частоты пульса в невесомости были ниже, чем в соответствующих моделирующих опытах на Земле, и характеризовались выраженными колебаниями. Анализ двигательной активности собак показал довольно быструю адаптацию к необычным условиям невесомости и восстановление способности к координированным движениям. Такие же результаты были получены и в экспериментах на обезьянах. Исследованиями условных рефлексов у крыс и морских свинок после возвращения их из космического полёта установлено отсутствие изменений по сравнению с предполётными опытами.
Биохимическими исследованиями крови и мочи собак, крыс и мышей, возвратившихся из полёта, установлены некоторые преходящие изменения, соответствующие проявлению стресс-реакций (см. Адаптационный синдром). У двух собак, совершивших космический полёт на ККС-2, после полёта установлены волнообразные колебания иммунологической реактивности с периодами депрессии и активации. Подобные, но менее выраженные колебания найдены и у собак, летавших на ККС-4 и ККС-5. Цитологическими и гистологическими методами у мышей, летавших на ККС-2, обнаружено увеличение хромосомных перестроек в клетках костного мозга, появление юных форм, некоторое угнетение кроветворения. Важными для дальнейшего развития экофизиологического направления исследований явились эксперименты на советском биоспутнике «Космос-110» с двумя собаками на борту (1966) и на американском биоспутнике «Биос-3», на борту которого находилась обезьяна (1969). Во время 22-суточного полёта собаки впервые подвергались не только влиянию неизбежно присущих космическому рейсу факторов, но и ряду специальных воздействий (раздражение синусного нерва электрическим током, пережатие сонных артерий и т. д.), имевших целью выяснить особенности нервной регуляции кровообращения в условиях невесомости. Кровяное давление у животных регистрировалось прямым путём (катетеризация сосудов). Трасса спутника «Космос-110» на каждом витке входила во внутренний радиационный пояс Земли (См. Радиационные пояса Земли). Вследствие этого на борту проводились дозиметрические измерения. Послеполётные исследования и анализ полученной информации показали, что длительный космический полёт сопровождается у высокоорганизованных млекопитающих развитием детренированности сердечнососудистой системы, нарушением водно-солевого обмена, в частности значительным уменьшением содержания кальция в костях (декальцинация).
Генетические исследования, проведённые в орбитальных космических полётах, показали, что пребывание в космическом пространстве оказывает стимулирующий эффект на сухие семена лука и нигеллы (более быстрое прорастание и развитие сеянцев). Ускорение деления клеток было обнаружено на проростках гороха, кукурузы, пшеницы. В культуре устойчивой к радиации расы актиномицетов оказалось в 6 раз больше выживших спор и развивавшихся колоний, чем в контроле, тогда как в чувствительном к радиации штамме произошло снижение соответствующих показателей в 12 раз.
На дрозофилах после полёта было проведено сравнение с контролем частоты летальных мутаций в Х-хромосоме, ведущих к ранней смерти, а также частоты первичного нерасхождения хромосом. Анализ статистически достоверного увеличения частоты сцепленных с полом рецессивных летальных мутаций, проведённый с сопоставлением суммарной дозы облучения во время полётов и с оценкой результатов специально поставленных наземных опытов, показал, что установленные генетические изменения нельзя объяснить только действием радиации. Следует предполагать комбинированное действие всех факторов полёта, в частности динамических (ускорения, невесомость, вибрации). Возможно, что некоторые факторы сенсибилизируют организм к одновременному действию других. Так, при проведении биологических экспериментов на американском биоспутнике «Биос-2» (1967), на борту которого находился искусственный источник гамма-излучения, было установлено, что невесомость у одних биообъектов повышала радиочувствительность, у других — снижала.
Следующим этапом в осуществлении программы биологических исследований в космосе явились эксперименты, проведённые на трассе Земля — Луна — Земля. Опыты на этой трассе сделали возможным изучение (при отсутствии экранирующего влияния магнитных полей и атмосферы Земли) биологических эффектов ионизирующих излучений радиационных поясов Земли, а также тяжёлой компоненты первичного космического излучения и протонов солнечных вспышек. Исследования осуществлялись при полётах советских автоматических станций серии «3онд» с сентября 1968 по октябрь 1970. На борту станций размещали черепах, дрозофил, лук репчатый, семена растений, разные штаммы хлореллы, кишечной палочки и др. биологические объекты. Суммарная доза облучения во всех полётах была примерно одинаковой. После возвращения на Землю черепахи были активны: много двигались и ели. Исследования некоторых показателей крови (количество лейкоцитов, эритроцитов, гемоглобина) и ЭКГ не выявили существенных отличий у животных, побывавших в космосе, по сравнению с контрольными. Полёт стимулировал рост и развитие семян пшеницы, ячменя, лука, появление в них хромосомных нарушений. Эти изменения, как правило, не отличались от сдвигов, зарегистрированных в биологических объектах, побывавших на низких околоземных орбитах. Относительно большое число перестроек хромосом отмечалось у семян сосны, ячменя, увеличение числа мутантов — у хлореллы.
Комплекс экспериментов с различными биообъектами (семена, высшие растения, икра лягушек, микроорганизмы и т. д.) был проведён на советском ИСЗ «Космос-368» (1970), ККС «Союз» и первой в мире орбитальной станции «Салют» (1971); западногерманский эксперимент с медицинскими пиявками — на высотных ракетах США и Франции (1970), совместный итало-американский эксперимент с лягушками — на спутнике OFA (1970); микробиологический эксперимент на поверхности Луны был выполнен экипажем американского космического корабля «Аполлон-16» (1972).
В результате проведённых биологических исследований на высотных и баллистических ракетах, ИСЗ, ККС и др. космических летательных аппаратах установлено, что человек может жить и работать в условиях космического полёта сравнительно продолжительное время. Показано, что невесомость снижает переносимость организмом физических нагрузок и затрудняет реадаптацию к условиям нормальной (земной) гравитации. Важный результат биологических исследований в космосе — установление того факта, что невесомость не обладает мутагенной активностью, по крайней мере в отношении генных и хромосомных мутаций (См. Мутации). При подготовке и проведении дальнейших экофизиологических и экобиологических исследований в космических полётах основное внимание будет уделено изучению влияния невесомости на внутриклеточные процессы, биологическим эффектам тяжёлых частиц с большим зарядом, суточной ритмике физиологических и биологических процессов, комбинированным воздействиям ряда факторов космического полёта.
Следующая важнейшая проблема К. б. (как и космической медицины) — разработка биологических основ и принципов обеспечения нормальной жизнедеятельности человека в условиях длительного пребывания в космосе. Лишь на этой основе может быть создана эффективная система жизнеобеспечения (см. Жизнеобеспечение в космическом полёте).
Экспериментальное подтверждение отсутствия жизни на Луне (основано на изучении лунного грунта) — первый важный результат в области следующего раздела К. б. — экзобиологии (См. Экзобиология).
Исследования по К. б. позволили разработать ряд защитных мероприятий и подготовили возможность безопасного полёта в космос человека, что и было осуществлено полётами советских, а затем и американских кораблей с людьми на борту. Значение К. б. этим не исчерпывается. Исследования в области К. б. будут и впредь особенно нужны для решения ряда вопросов, в частности для биологической разведки новых космических трасс. Это потребует разработки новых методов биотелеметрии (См. Биотелеметрия), создания вживляемых устройств для малой телеметрии (от объекта до бортового передатчика), превращения различных видов возникающей в организме энергии в необходимую для питания таких устройств электрическую энергию, новых методов «сжатия» информации и др. Чрезвычайно важную роль К. б. сыграет и в разработке необходимых для длительных полётов Биокомплексов, или замкнутых экологических систем (См. Экологическая система) с автотрофными и гетеротрофными организмами.
Первая публикация о результатах советских биологических экспериментов в космосе была сделана в 1956. Материалы по биологическим и медицинским исследованиям издаются в СССР в сборниках трудов института медико-биологических проблем министерства здравоохранения СССР, в журнале АН СССР «Космические исследования», в многотомном издании «Проблемы космической биологии», в журналах «Космическая биология и медицина», «Авиация и космонавтика» и др., за рубежом — в периодических изданиях «Aerospace Medicine», «Bioscience», «Rivista di Medicina Aeronauticae Spaziale», «Space Flight», «Space Life Sciences».
Космос становится ареной международного сотрудничества. Это распространяется и на К. б. СССР проводит совместные исследования в области К. б. с социалистическими странами по программе «Интеркосмос». Ведётся работа по созданию совместного советско-американского труда «Основы космической биологии и медицины». В 1972 подписано соглашение между правительствами СССР и США о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, которое предусматривает, в частности, сотрудничество в области К. б.
Лит.: Циолковский К. Э., Путь к звёздам, М., 1960; Газенко О. Г., Некоторые проблемы космической биологии, «Вестник АН СССР», 1962, №1; Сисакян Н. М., Газенко О. Г., Генин А. М., Проблемы космической биологии, в кн.: Проблемы космической биологии, т. 1, М., 1962; Ларин В. В., Баевский Р. М., Некоторые проблемы современной биологической телеметрии, «физиологический журнал СССР», 1964, т. 50, №8; Газенко О. Г., Космическая биология, в кн.: Развитие биологии в СССР, М., 1967; Газенко О. Г., Парфенов Г. П., Результаты и перспективы исследований в области космической генетики, «Космическая биология и медицина», 1967, т. 1, № 5; Adey W. R., Hahn P. М., Introduction — Biosatellite III results, «Aerospace Medicine», 1971, v. 42, № 3, p. 273—80; Grandpierre R., Space biology tests in March 1967. [Les experiences de biologic spatiale de Mars 1967], «Revue de medicine aéronautique et spatiale», 1968, t. 7, p. 217—219; Jenkins D. W., USSR and US bioscience, «Bioscience», 1968, v. 18, № 6, p. 543; Lotz R. G. A., Extraterrestrische Biologic, «Urnschau in Wissenschaft und Technik», 1972, Jg. 72, Н. 5, S. 154—57; Young R. S., Biological experiments in space, «Space Science Reviews», 1968, v. 8, № 5—6, p. 665—89.