Загадка падающей кошки и фундаментальная физика

Около 1960 г. ученые Аэрокосмической медицинской исследовательской лаборатории на авиабазе Райт-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо, сняли документальный фильм, рассказывающий о том, каких успехов они добились в обеспечении безопасности пилота и изучении действия невесомости на человека^{1}. В одной из частей фильма люди, кошки и голуби поднимаются в воздух на модифицированном грузовом самолете C-131 и подвергаются невесомости просто так, для развлечения зрителей. Кошки, в частности, как видно по отснятому материалу, прекрасно переворачиваются в воздухе при нормальной гравитации, но, находясь в невесомости, начинают беспорядочно кувыркаться в пространстве, не будучи в состоянии определить, где верх, а где низ. То же самое происходит с голубями; люди справляются с ситуацией намного лучше, вероятно, потому что заранее готовы к возникающим условиям.

Можно сказать, что этот фильм знаменует собой вершину первых предпринятых ВВС исследований действия невесомости на живых существ — исследований, которые к этому моменту продолжались уже около 10 лет. Кошки благодаря своему природному таланту переворачиваться в правильное положение в воздухе помогли не только в этих разработках. Им предстояло сыграть серьезную роль и в последующей работе, когда NASA попыталось определить наилучший способ менять ориентацию для астронавтов, плавающих в пространстве. Замечательно, что кошкам пришлось многому научить людей, когда человечество делало свои первые шаги к звездам.

Путь в космос для людей — и кошек — начался с маленькой группы идеалистов и энтузиастов конструирования ракет в Германии в 1920-е гг.^{2} У этих увлеченных людей, мечтавших о космических полетах, было более чем достаточно энтузиазма, но не хватало средств. В начале 1930-х гг. их усилия привлекли внимание германской армии, поскольку оказалось, что они могут помочь в разрешении одной из стоявших перед Германией политических проблем. Версальский договор, подписанный после Первой мировой войны, запрещал Германии создавать сколько-нибудь значительные вооруженные силы и традиционные современные системы вооружений. Ракетная техника не была включена в список просто потому, что в ходе Первой мировой войны она не использовалась как оружие. Воспользовавшись этим упущением, Германия, в принципе, могла создать новые атакующие системы дальнего действия, не навлекая на себя громы и молнии остальной Европы. Понаблюдав за ракетными испытаниями любительской группы, германская армия предложила работу основной части ракетчиков, включая и знаменитого (часто печально знаменитого) Вернера фон Брауна. Так начались исследовательские работы, кульминацией которых стали ужасающие бомбардировки ракетами Фау-2 Лондона во время Второй мировой войны.

Фон Брауна и его коллег интересовало в основном освоение космоса, а не создание нового оружия, но режим не давал им особого выбора в этом вопросе; выбор сводился к тому, что они могли вступить в нацистскую партию или умереть. Они вступили — и продолжали развивать ракетную технику до конца Второй мировой войны и поражения фашистов. Американцы и Советы не могли не разглядеть очевидный потенциал новой технологии. В хаосе окончания войны те и другие поспешили завербовать как можно больше германских ученых-ракетчиков. Советы сделали это в ходе одной беспощадной облавы — так называемой операции «Осоавиахим»: 22 октября 1946 г. они «завербовали» под дулами автоматов в свою ракетную программу около 2000 немецких ученых из оккупированной Советами части Германии. Аналогичный американский проект — операция «Скрепка» — продолжался дольше, с 1945 по 1959 г. Первоначально многие ученые помещались под наблюдение и допрашивались в подконтрольной Западом части Германии, но со временем многие из них вместе с семьями эмигрировали в Соединенные Штаты, чтобы участвовать в космическом проекте. Вернер фон Браун и его коллеги, узнав о смерти Гитлера, сразу же отправились искать убежища у американских войск; фон Браун переехал в США уже к концу 1945 г.

Среди привлеченных ученых были, в частности, братья Фриц и Хайнц Хаберы, эмигрировавшие в США в 1946 г. Фриц Хабер, как авиационный инженер, во время войны в Германии работал на компанию Junkers Aircraft и занимался разработкой метода транспортировки ракеты «на спине» самолета; аналогичная система позже будет использоваться для перевозки американского космического челнока на модифицированном боинге-747. Хайнц Хабер, физик по образованию, в военные годы служил в авиационной разведке. После войны оба были направлены в Школу авиационной медицины ВВС США, которая располагалась на авиабазе Рэндольф в Техасе (позже эта школа вошла в состав Департамента космической медицины). Как ни забавно, оба брата оставили свои прежние специальности и сосредоточились на физиологии, пытаясь в первую очередь разобраться в действии невесомости на человеческое тело.