— исследование эффективности и особенностей функционирования систем обеспечения жизнедеятельности в полете (системы регенерации, терморегулирования, питания и водоснабжения, ассенизации и др.).
Для решения указанных задач в катапультируемом контейнере и герметической кабине корабля-спутника был размещен ряд биологических объектов.
В герметической кабине корабля-спутника размещались три клетки, в которых находились 2 белые лабораторные крысы, 15 черных и 13 белых лабораторных мышей. В катапультируемом контейнере находились: две собаки (Стрелка и Белка), клетка с 6 черными и 6 белыми лабораторными мышами, несколько сот насекомых (плодовая муха дрозофила), два сосуда с растением традесканцией, семена различных сортов лука, гороха, пшеницы, кукурузы и нигеллы, специальные сосуды с грибками актиномицетами, одноклеточная водоросль хлорелла в жидкой и на твердой питательных средах. В 50 патронах находились запаянные ампулы с бактериальной культурой кишечной палочки (тип «КК-12», «В», «аэрогенес»), палочки масляно-кислого брожения, со стафилококковой культурой, двумя разновидностями фага (Т-2 и 13-21), раствором дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а также культурой эпителиальных опухолевых клеток человека (клетки Хела) и небольшими консервированными участками кожи человека и кролика.
Кроме того, в катапультируемом контейнере находились 4 автоматических биоэлемента с культурой палочки масляно-кислого брожения, 2 биоэлемента находились в специальном термостате и 2 — в неутепленном контейнере.
Методикой эксперимента предусматривалась и была осуществлена большая подготовительная работа, включающая разработку частных методов исследования, контрольной и регистрирующей аппаратуры, а также проведение предварительных экспериментов, в которых исследовалось влияние отдельных факторов на состояние животных и растительных организмов, постановку необходимых фоновых и контрольных опытов.
Физиологические, биохимические и иммунологические исследования
При подготовке биологического эксперимента на космическом корабле-спутнике в качестве основного биологического объекта были использованы традиционные лабораторные животные — собаки, нормальная физиология которых хорошо изучена. Эти животные легко поддаются тренировке и устойчивы к различным физиологическим воздействиям. Применяемые в настоящее время методики позволяют с достаточной точностью и удобством регистрировать у собак различные физиологические показатели.
К подопытным животным предъявлялся целый комплекс требований. Для эксперимента были отобраны взрослые собаки в возрасте от полутора до трех лет. Размеры собак должны были обеспечить достаточную степень свободы движений в кабине; масть — качественное и контрастное наблюдение за движениями животных по телевидению. Предпочтение отдавалось так называемым «беспородным собакам», которые отличаются высокой устойчивостью к действию различных внешних условий. Важное значение придавалось типу нервной деятельности: отбирались собаки сильного, уравновешенного, подвижного типа, у которых легко вырабатывались необходимые для эксперимента условные рефлексы.
Животные подвергались тщательному физиологическому и клинико-ветеринарному обследованию. Для регистрации артериального давления производилась операция выведения сонной артерии в кожный лоскут на шее. Для надежной регистра-, ции биотоков сердца были вживлены под кожу электроды, изготовленные из специального сплава.
Как известно, при полете на космическом корабле подопытные животные должны были встретиться с целым рядом необычных факторов: большие ускорения, вибрации, шум, длительное пребывание в герметической кабине, получение пищи из автоматических устройств и осуществление естественных отправлений организма в специальной одежде.
В целях подготовки к эксперименту в течение продолжительного времени собаки проходили тренировку в макете кабины корабля-спутника с системой фиксации, позволявшей животным совершать необходимый для нормальной жизнедеятельности объем движений. Время нахождения собак в фиксированном положении постепенно увеличивалось. Собаки приучались к ношению датчиков, фиксирующей одежды и ассенизационного устройства. В программу подготовки животных входила также тренировка собак к питанию специально приготовленными смесями из автоматических устройств, к чему, как правило, собаки довольно легко и быстро привыкали. В ходе подготовки животных было проведено большое число исследований по определению устойчивости животных к ускорениям. Каждое из отобранных подопытных животных несколько раз подвергалось воздействию ускорений на специальном стенде, позволявшем создавать такие ускорения, которые должны были встретиться при полете на космическом корабле. Результаты опытов позволили констатировать удовлетворительную переносимость подопытными животными перегрузок с незначительными индивидуальными колебаниями физиологических параметров, не выходящих, однако, за пределы компенсаторных возможностей организма.