Моя жизнь среди проблем (4)

 

Участие в космической программе

В начале 60-х годов очень интенсивно начала развиваться в СССР космическая программа. Я понимал, что развитие космонавтики открывает необъятные пути для исследователя в области космической радиобиологии и физиологии. В области оценки биологического действия атомной радиации уже к этому времени было многое сделано и определено. В институте начали разворачиваться исследования по радиационной безопасности пилотируемых космических полетов. Мне по духу была близка космическая физиология. Я достаточно глубоко методически разработал физиологическую оценку состояния вестибулярного анализатора (метод купулометрии, операции на купулярном и отолитовом аппаратах). Был создан стенд «Вращающаяся комната» для исследования Кориолисова ускорения, а также стенды для длительного вращения животных в течение нескольких месяцев. Много потрудились над созданием экспериментальной базы Виктор Евстафевич Бусыгин и Николай Иванович Анастасьин. Начали проводить соответствующие исследования, как на добровольцах, так и на экспериментальных животных по тематике космической физиологии.

Поляков Б.И. и Крылов Ю.В. — добровольцы во «вращающейся комнате».

Получаемые результаты вызывали интерес у руководства Космической программы СССР. Однажды мою лабораторию (вестибулярный кабинет) посетил научный руководитель космической программы Президент академии наук СССР, академик Мстислав Всеволодович Келдыш и зам. Министра здравоохранения Аветик Игнатьевич Бурназян.

По итогам этих исследований был подготовлен ряд диссертаций (Юрий Борисович Фарбер, Поляков Боря, Свешников Толя, Севанькаев Саша, Суслова Людмила Николаевна, Галичий Витя, Нонна Ивановна Арлащенко, Бохов Боря, Баранова Вера Ивановна).

В 1970 г. мы совместно с Ю.В. Фарбером, Н.А. Волоховой издали книгу «Вестибулярные реакции (методы исследования и влияния факторов внешней среды)» Медицина, 1970.

Одновременно продолжали проводить эксперименты с большими дозами ионизирующей радиации. Используя разработанную нами методику оценки состояния вестибулярного анализатора, Володей Нестеренко была выполнена диссертационная работа о характеристике изменений в ЦНС при кишечной форме острой лучевой болезни.

В октябре 1963 года вышло постановление Правительства СССР о создании совершенно нового института для решения медико-биологических проблем при осуществлении пилотируемых космических полетов. В феврале 1964 года А.В. Лебединский, Ю.Г. Нефедов, Е.Е. Ковалев, Н.И. Рыжов и я были направлены во вновь создаваемый по космической тематике Институт медико-биологических проблем с целью его организации. В тот момент это еще была организация п/я 3452.

М.В. Келдыш, П.Д. Горизонтов, А.И. Бурназян и я. Даю пояснения высоким гостям о результатах исследований с вестибулярным анализатором.

Я начал работать в новом направлении — в проблеме радиационной безопасности пилотируемых космических полетов.

Директором Института был назначен Андрей Владимирович Лебединский, а Нефедов Юрий Герасимович, а в последующем и я были назначены заместителями директора Института. Одновременно перешла в новый институт большая группа научных сотрудников Института биофизики — специалисты по автономному жизнеобеспечению, по защите от ионизирующей радиации, по космической физиологии, по радиобиологии, по разработке соответствующих нормативных документов.

В структуре ИМБП в феврале 1964 г. создается специальное научное подразделение (сектор № 3) по обеспечению радиационной безопасности текущих космических полетов, полетов к Луне, длительных пилотируемых орбитальных полетов и марсианской экспедиции.

Радиационное воздействие в условиях космического полета (КП) имеет очень сложный характер по составу и энергетическому спектру частиц, значительно различающихся по своей биологической эффективности. Оно характеризуется значительной пространственной неравномерностью поглощенных доз по телу космонавтов и сложным законом распределения мощности дозы и дозы во времени. Кроме того, действие ионизирующих излучений в условиях КП сопровождается воздействием целого ряда нерадиационных факторов, которые могут значительно модифицировать радиационный ответ организма. Необходимо было разработать нормативы для космонавтов для различных видов полетов, элементов индивидуальной и общей защиты, создать Государственную службу по обеспечению радиационной безопасности космонавтов во время полета.

Мы начали формировать сектор по проблемам космической радиобиологии и радиационной безопасности пилотируемых космических полетов. В секторе было создано два отдела: радиобиологический и физический. Хочу подчеркнуть, что оба отдела имели абсолютно равную значимость, как по своей тематике, так и для меня, как руководителя сектором. В секторе работало более 250 человек.

Физический отдел возглавил молодой кандидат технических наук Е.Е. Ковалев. Это был талантливый ученый, имеющий опыт работы в области радиационной безопасности при эксплуатации атомных подводных лодок, по разработке методов физической защиты. Это позволяло мне полностью сосредоточится на проблеме космической радиобиологии, радиационной безопасности космических полетов, на международном сотрудничестве, так как Евгений Евгеньевич сам определял всю тематику отдела, делая это очень квалифицировано с учетом имеющихся к тому времени знаний о радиационной обстановке на околоземных орбитах и перспектив развития космонавтики. Моя задача состояла в согласовании новых, принципиальных направлений исследований.

Задачами физического отдела были: оценка радиационной обстановки в космическом пространстве, разработка методов защиты, организация условий облучения и осуществление дозиметрии при проведении радиобиологических экспериментов на ускорителях протонов, многозарядных ионов и на гамма-установках, моделирующих воздействие космических излучений по дозе, времени и т.д. В задачи отдела входило также участие в работе оперативной службы радиационной безопасности и в разработке нормативных документов по регламентации допустимых уровней облучения космонавтов при осуществлении пилотируемых полетов различной продолжительности.

К.А. Труханов и Ю.Г Григорьев. Научная дискуссия.

В физический отдел № 9 вместе с Евгением Евгеньевичем из Института биофизики пришла целая группа квалифицированных специалистов — физиков, решавших до этого проблемы радиационной безопасности на первых атомных ледоколах и подводных лодках, проводивших вместе со специалистами НИИЯФ МГУ изучение на шарах зондах космического излучения. Уже в 1964 г. выходит коллективная монография «Радиационная безопасность при космических полетах», посвященная исследованиям потоков и спектров космических излучений за различными толщинами защиты, в которой оценивались возможные поглощенные и эквивалентные дозы за год от космических лучей. Отдельные главы в этой работе были написаны Ковалевым Е.Е., Саковичем В.А., Смиренным Л.Н., Сычковым М.А. В этой же монографии совместно с радиобиологами отдела 8 и Института биофизики было опубликовано обобщение результатов первых радиобиологических исследований.

Ряд физиков пришли из других организаций: Коломенский А.В., Дудкин В.Е., Вихров А.И., Петров В.М., Литвинова Э.Г., а также целая группа инженеров-физиков (в основном выпускники МИФИ) Кузнецов В.Г., Хвостов В.Б., Хорцев А.В., Митрикас В.Г., Потапов Ю.В., Волков А.А., Нефедов Н.А. В исследованиях радиационной обстановки в космическом пространстве и создании условий для проведения радиобиологических экспериментов активно участвовали инженеры-физики Сычков М.А., Кудряшов Е.А., Маренный А.М. и Портман А.И..

В лаборатории 9-а, руководимой Дудкиным В.Е., разрабатывали расчетные методы и программы для описания прохождения потоков частиц ГКЛ и солнечных космических лучей (СКЛ) через защитные материалы с учетом вторичных излучений, в том числе и нейтронов (Дудкин В.Е., Коломенский А.В., Митрикас В.Г., Потапов Ю.В.и др.).

Лаборатория 9-б была образована на основе специалистов МИФИ и СНИИПа и ее возглавил кандидат технических наук Маркелов Виктор Васильевич. В этой лаборатории отдельная группа осуществляла индивидуальную дозиметрию космонавтов, начиная с первых пилотируемых полетов (Акатов Ю.А., Архангельский В.В.). В этой лаборатории разрабатывали дозиметрическую и спектрометрическую аппаратуру, которую поставляли на космические аппараты и орбитальные станции для исследования дозных полей и спектров космических излучений внутри космического корабля. Вместе с Маркеловым В.В. разработкой дозиметрической аппаратуры и исследованием характеристик излучений радиационных поясов Земли, галактических и солнечных космических лучей занимались Акатов Ю.А., Редько В.И., Туркин В.Н., Черных И.В., Шилов В.И., Козлова С.Б., Архангельский В.В., Костерева Т.А., Чижова Т.А., Бенгин В.В, Зиль М.В., Тибанов А.П., Кудряшов Э.Д. и др.

Лаборатория 9-г, руководимая Саковичем В.А., разрабатывала вопросы эффективности защиты Марсианского корабля от космических излучений и теневой защиты от излучений бортовой ядерно-энергетической установки. Исследования в этом подразделении активно проводили Кузнецов В.Г., Генерозов В.Л., Сахаров В.М., Семенов В.Г., Репин Н.Н., Красильников Г.В. и др. Группа исследователей под руководством Труханова К.А., в которую вошли также Рябова Т.Я. Цетлин В.В., Шлапак В.В. и Морозов Д.Х., занимались разработками активной электростатической и магнитной защиты космических аппаратов, и, в том числе, Марсианского корабля.

В связи с разработкой различных способов физической защиты экипажей космических кораблей и станций, на загородной базе «Планерная» предполагалось строительство реактора. По этой причине, Евгений Евгеньевич и я вылетели в Новосибирский Академгородок и встречались с академиком Будкером. Переговоры прошли успешно и договорились о возможности поставки требуемого нам реактора. Сам городок оставил неизгладимое впечатление. Однако идея физиков отдела построить свой реактор и ускоритель все время беспокоила меня, т.к. эта грандиозность идей могла увести сектор от главной радиобиологической проблемы.

В секторе были начаты работы под руководством Кирилла Александровича Труханова по т.н. активной защите космических кораблей, прежде всего, с помощью сильных магнитных полей. Большой вклад в эту проблему внесли Д.Х. Морозов и Г.З. Седин. Были начаты работы по защите от электронов с помощью диэлектриков, заряженных на ускорителях (диэлектрическая защита). К этим работам был привлечен В.В. Цетлин. Много позже это направление послужило основой для его докторской диссертации. Была создана уникальная лабораторная база. Работы велись в тесном сотрудничестве с Институтом атомной энергии, Институтом ядерной физики СО АН, ИБФ МЗ, ленинградским Электромашем, ФИАНом, МИФИ, Институтом физических проблем АН, Томским и Ленинградским политехническими институтами. К этим работам внимательно относились академики С.Н. Вернов, В.Н. Петров, Г.И. Будкер. В 1970 г. в Атомиздате вышла подготовленная к печати К.А. Трухановым и его сотрудниками Рябовой и Д.Х. Морозовым первая в мировой литературе монография «Активная защита космических кораблей» (1970).

К Кириллу Александровичу у меня были особые теплые чувства. Это был высокоинтеллигентный и надежный научный сотрудник. Он настойчиво вел научные исследования и философски пренебрежительно относился к общественным и политическим мероприятиям. Научные дискуссии с ним всегда были содержательны и оставляли чувство удовлетворения.

В физическом отделе на основе материалов 19 и 20-го солнечных циклов была разработана статистическая модель прогноза развития солнечных протонных вспышек, которая непосредственно использовалась для установления наиболее вероятных значений поглощенных и эквивалентных доз от СКЛ за различными толщинами защиты применительно к межпланетным и орбитальным полетам различной продолжительности, а также для расчетов величин радиационного риска в процессе полета (Коломенский А.В., Петров В.М., Сакович В.А., Зиль М.В., Бенгин В.В. и др.).

На основе разработанных и поставленных на борт пилотируемых космических кораблей и станций средств дозиметрического контроля и тканеэквивалентных фантомов были исследованы закономерности формирования доз в околоземном и дальнем космическом пространстве, в отсеках пилотируемых кораблей. Эти исследования имели широкую международную кооперацию. Их осуществляли сотрудники нескольких лабораторий 3-го сектора: Дудкин В.Е., Смиренный Л.Н., Маренный А.М., Потапов Ю.В., Маркелов В.В., Акатов Ю.А., Архангельский В.В., Петров В.М., Редько В.И., Черных И.В., Бенгин В.В. и Козлова С.Б. совместно с исследователями США, Франции, Болгарии, Италии, Германии, Венгрии, Японии, Чехословакии и Румынии.

Для решения задач по космической радиобиологии мною совместно с Е.Е. Ковалевым организуется специальная лаборатория 9-в, которую возглавил Владимир Иванович Попов. Целью этой лаборатории было создание облучательской базы и необходимых условий для проведения радиобиологических экспериментов и их дозиметрического сопровождения. Сотрудниками лаборатории Сычковым М.А, Кудряшовым Е.И., Маренным А.М., Портманом А.И., Карповым В.И. и Соляновым Б.И. были созданы условия для проведения радиобиологических экспериментов на ускорителях протонов и многозарядных ионов на базе Объединенного института ядерных исследований ОИЯИ в г. Дубне. Создание комплекса гамма-установок для хронического и острых облучений собак и мелких лабораторных животных, а также проведение дозиметрии и фантомных измерений на этих установках было осуществлено под руководством В.И. Попова В.В. Юрговым, А.В. Шафиркиным и Р.А. Кузиным.

У меня остались очень хорошие воспоминания о проведении совместных работ, о дискуссиях с коллегами из физического отдела Е.Е. Ковалевым, В.И. Поповым, В.А. Саковичем, К.А Трухановым, А.В. Шафиркиным, М.А Сычковым, Ю.А. Акатовым, А.И. Портманом, Е.И. Кудряшовым Л.Н. Смиренным, В.М. Петровым, В.Е. Дудкиным, А.М. Маренным, В.В. Юрговым, Р.А. Кузиным, А.В. Коломенским, В.В. Маркеловым, В.Г. Митрикасом., Б.И. Соляновым и многими другими коллегами из отдела 9.

Весьма важную роль в решении проблемы радиационной безопасности пилотируемых космического полетов различного назначения играли исследования коллектива радиобиологического отдела 8.

Перед большим коллективом отдела 8 были поставлены конкретные задачи:

  • изучить особенностей биологического действия всех видов космических излучений (многозарядных ионов, протонов, тяжелых частиц) и установить численные значения соответствующих коэффициентов относительной биологической эффективности (КК);
  • исследовать влияние мощности дозы радиационного воздействия и фактора времени облучения с учетом протекания восстановительных процессов с целью определения значений коэффициентов времени (КВ);
  • исследовать характер развития поражения при равномерном и неравномерном распределении поглощенных доз по телу для установления значений коэффициентов распределения (КР), учитывающих пространственную неравномерность;
  • определить степень модификации радиационного ответа организма под влиянием невесомости и других факторов космического полета и оценить значения коэффициентов модификации (КМ) в конкретном дозовом выражении;
  • расчет дозового эквивалента и определение риска ближайших и отдаленных неблагоприятных последствий в процессе полета и в течение всей жизни космонавтов на основе полученных соответствующих количественных коэффициентов по выше поставленным задачам;
  • изучить реакции организма при локальных облучениях;
  • оценить влияние космического излучения на критические системы организма космонавта;
  • изучить влияние суточных и сезонных ритмов на радиочувствительность млекопитающих;
  • получить данные о возможном развитии отдаленных неблагоприятных последствий воздействия радиации на космонавтов, установление уровней радиационного риска в процессе полета и в течение всей их жизни;
  • разработать совместно с физиками допустимые уровни облучения космонавтов для различных по длительности полетов;
  • провести апробацию на добровольцах выбранных допустимых доз облучения.

Одно перечисление этих задач и необходимость их решения в кратчайшие сроки определило необходимость создания многопрофильного и высококвалифицированного коллектива биологов, проведение масштабных, комплексных и уникальных исследований с привлечением коллег из других институтов страны и зарубежных ученых.

В 8-м отделе мне удается создать для решения этих проблемных задач несколько профильных лабораторий и исследовательских групп из высококвалифицированных специалистов.

Необходимо отметить, что до создания Института медико-биологических проблем уже в течение нескольких лет этими проблемами занимались сотрудники Института авиакосмической медицины МО СССР под руководством академика Олега Георгиевича Газенко и профессора В.И. Яздовского. Естественно, в первые годы своей деятельности по этой проблеме мне приходилось иметь тесный контакт с ними. С большой теплотой вспоминаю наши встречи и дискуссии с Всеволодом Васильевичем Антиповым, Борисом Ильичем Давыдовым, Виктором Степановичем Шашковым, Глеб Петровичем Парфеновым, Инал Георгиевичем Акоевым Н.Л. Делоне, Э.Н. Ваулиной, Я.Л. Глембоцким, Л.Р. Пальбахом и со многими другими коллегами. Именно с их участием были сделаны первые трудные шаги в космической радиобиологии. В дальнейшем, у меня сохранились очень тесные, и даже дружественные контакты с Институтом авиакосмической медицины, с его очень квалифицированным коллективом.

Одним из основных направлений исследований по проблеме обеспечения радиационной безопасности пилотируемых космических полетов, как уже было сформулировано ранее, являлось характеристика особенностей течения лучевых поражений, вызванных широким спектром космического излучения и определение величин относительной биологической эффективности.

В биологических исследованиях, проведенных в 40–50 годах на аэростатах, а позднее на биоспутниках, были обнаружены локальные, сильно выраженные цитологические и другие поражения биологических объектов. При гамма-облучении эти реакции наблюдали при значительно больших дозах. Было сделано предположение, что причина в этом расхождении лежит в высокой биологической эффективности космической радиации и, в частности протонов высоких энергий. Возникла необходимость в срочном изучении этой проблемы, т.к. она была тесно связана с обеспечением радиационной безопасности уже осуществляемых кратковременных пилотируемых космических полетов и определением допустимых доз. Это была первоочередная и наиболее важная задача. В этой связи были предприняты усилия по организации научной базы в ОИЯИ (г. Дубна) и в привлечении соответствующих специалистов.

Далее >> ( 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 13)

Автор: Григорьев Юрий Григорьевич | слов 2309


Добавить комментарий