人类航天关小狗勾什么事?

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前言
所有的人类科技进步,
都离不开实验动物的贡献,
希望科学家早日想办法取代动物实验。



北京时间2022年11月29日23时08分
神舟十五号载人飞船发射成功,
中国空间站关键技术验证和建造阶段12次
发射任务全部完成!


于北京时间2022年11月30日5时42分,
成功对接于空间站和核心舱前向端口,
整个对接过程历时约6.5小时。


随后,
两组航天员共6名在中国空间站
首次太空会师成功!
进行了载入史册的合影!


而人类并不是第一个进入太空的地球生物。
一只来自苏联的
莱卡的流浪串串狗狗,
是第一个进入外太空的地球生命,
探索宇宙的时间,
甚至比人类还早。

图:太空犬“莱卡”

1957年在俄美的航空竞赛中,
苏联科学家在经过仔细思索后,
决定找一只雌性流浪狗作为进入外层空间的动物,
因为他们认为流浪狗比起家养的宠物犬,
面对环境的忍耐力和抵抗力更强,
而且雌性不需抬腿尿尿,

所以他们选中了流浪狗"莱卡"

(随后,在人类上太空前至少有十只雌性狗,

并且均为流浪串串犬被前苏联送入了太空轨道)



图:太空犬在测试中

莱卡是一只雌性混种狗,
当时大约3岁,
体重约6公斤,

个性冷静温顺,不会轻易和其它狗起冲突,
苏联科学家后来回忆,称莱卡"安静而有魅力"。


图:太空犬“莱卡”

为了保证实验万无一失,
科学家们对莱卡进行了众多训练,
包括让它适应太空舱的尺寸,
将它单独饲养在笼舍中,
并且笼舍的尺寸不断变小。


图:太空犬“莱卡”与实验仓

在长达20天的饲养期里,
连续的"囚禁生活"使莱卡出现便秘失禁、焦躁不安等状况,
但此时实验已经无法停下。


莱卡被放在了离心机里,
并模拟火箭升空时的加速度以及噪音
训练还包括长时间站立不动、穿太空服
在训练期间,
莱卡的脉搏比平时增加了一倍,血压飙升。

图:太空犬“莱卡”在训练中

莱卡唯一的放松机会,
就是会有一位叫雅兹多夫斯基的科学家
会将它带回家,
与他的孩子们玩耍,
这位科学家后来在一本书里的回忆录中表示:
"我真想对它好一点,因为它的日子所剩无多。"


图:太空犬“莱卡”

在此次飞行的宇宙飞船上,

配备了完善的卫生系统,
除了制氧机、防止吸入二氧化碳的设备,
还有在温度超过规定温度后,
会自动运转的电扇,借此让莱卡保持凉爽。
在飞船内还放置有凝胶状的狗粮,
可供应长达七天的航程,
狗的排泄物则集中到袋子内。
座椅上有为狗设计的安全带和狗链,
整个飞船的空间非常狭小,
甚至不足以让莱卡转身。
此外还有心电图设备,
以测量莱卡在飞行过程中的脉搏、呼吸速率等各项数据。



图:太空犬“莱卡”和机舱示意图

1957年11月3日,
正式发射史普尼克2号火箭日子终于到来,
工作人员把莱卡好好的打理了一遍,
用稀释过的酒精为莱卡擦拭毛发消毒。
工作人员后来回忆:
"在舱门关上之前,我们亲了它的鼻子,
祝福它一路顺风。
我们知道,它再也不会回来了。"



:史普尼克2号火箭(英文:Sputnik2,俄文:Спутник-2)




图:太空犬“莱卡”与史普尼克2号火箭顶部

含泪的工程师们也自此次发射后发誓,
再也不去进行任何
没有专门设计返回舱的生物实验!

前苏联官方之后公布了
关于莱卡命运的“官方”版本:
莱卡完成了长达一周的飞行任务,
到达离地球1600公里的高处;
按照计划,
它在吃了最后一顿含有剧毒的晚餐后,
安静地死去。


图:太空犬“莱卡”最后的假想图

直到2002年,
当时参与发射的生物医学家马拉山科夫
在美国德州休斯顿的世界太空会议上,

公布了真相:
11月3日早上05:30:42(一说为07:22),
搭载着史普尼克2号的火箭开始升空,
当加速度到达最大时,
莱卡的呼吸频率骤增到了发射前的3到4倍。
到达预定轨道后,
飞行发生了意外——火箭芯级未能分离,
导致热控系统无法工作,
太空舱内的温度一下飙升到了40°C。
此时的莱卡焦躁不安,但仍有进食,
等到又过了5至7小时后,
莱卡彻底失去了生命迹象。
1958年4月14日,
史普尼克2号在飞行5个月之后,
带着莱卡的尸体一同坠落,
它一共绕行了地球2570圈。

图:太空犬“莱卡”

同时“莱卡”还是最孤独的太空犬,
其他飞行实验时是2只太空犬同时进入太空,
有时还会加入兔子一起参与实验,
只有“莱卡”是单独的1只被发射升空。
并且是出发时就没有设计返回舱的实验动物。



图:太空犬“勇敢”(左)曾5次飞上太空

尽管莱卡最后在太空只生存了几个小时,
而它短暂的太空旅程证明了哺乳动物
能够承受火箭发射后一定的严酷环境,
为未来的载人飞行铺平了道路,
到目前,这只流浪小串串犬,
依然伴随着太空垃圾漂浮在地球轨道上。

虽然人们对莱卡给予超高的评价,
被当作人类太空史上的英雄,
但也改变不了她已经死去的本质。
因为这一场试验中人们根本没想过她能活着回来,
斯普尼特克2号上根本没有回收机制。
莱卡之死点燃了人们对于动物试验的争议,
在莫斯科电台宣布火箭升空之前,
就接到了大量的听众抗议。


图:苏联人民为“莱卡”建造的雕像和纪念碑

1958年发行的波兰文科学期刊《何人?何时?何为?》(Kto, Kiedy, Dlaczego)讨论了斯普特尼克2号任务认为莱卡没能活着回来是科学界的一大损失。同时也谈论了关于动物参与科学实验是否应保障其生命安全和如此作为的正确与否。这场争议,虽然没能换得莱卡的复生,但为后来的太空实验动物取得了一线生机,他们都由可回收的飞行载具执行任务,可以说莱卡用它的生命改变了太空动物实验的规则。
从1951年到1961年春天,前苏联一共发射了29枚载着动物的火箭上天,总共有10只狗在实验中为太空事业“殉职”。1966年2月22日苏联最后一次使用太空犬“微风”和“煤球”进行实验被发射升空,研究辐射带对宇航员造成的影响,在太空飞行22天后成功返回地球。
图:太空犬“微风”(左)和“煤球”(右)
在苏联的诸多太空犬当中,绝大多数最后存活了下来并留有后代。例如1960年8月19日,搭乘“人造卫星”-5宇宙飞船被发射到太空的“斯特雷尔卡”和“贝尔卡”在完成17次环绕地球轨道的飞行后落地。其中“贝尔卡”在返回地面时因所在的隔舱被撞扁,当场遇难,而在另一个隔舱中的“斯特雷尔卡”却奇迹般毫发未损,因此一夜成名。
后来“斯特雷尔卡” 生下6只小太空犬,其中1只还曾作为礼物送给美国总统肯尼迪(出了名的爱狗狂魔,曾派驱逐舰也要把爱犬在乱战中找回来)
图:斯特雷卡和贝尔卡
图:“斯特雷卡”的崽“普世卡”(右)经过中情局一系列检查后,被送入了白宫,成为了白宫御用狗的一员。
但也有一些太空犬因降落伞故障、火箭爆炸、
环境系统失灵等因素而失去了生命。

图:
1951年7月22日凌晨4时
,苏联发射了1枚R-1V型火箭,太空犬“德利克”(左)和“吉普赛人”(右)被放在太空舱内跟随火箭一起升空,最终成功返回地面。

图:但1951年7月29日由R-1B火箭火箭携带升空,太空犬
“德利克”
(左)再次和另一只
“丽萨”
(右)升空,由于实验设备电路存在故障,太空舱返回地面时降落伞没有打开,导致不幸死亡。

相比于大名鼎鼎的苏联太空犬,曾经投身于中国太空探索事业的汪星人小豹、珊珊的故事,就很少有人了解了。
图:姥姥珊珊(左)和外孙小豹(右)
1958年,中国卫星工程悄然启动,代号581,航天医学研究随之跟上。1958年10月25日,毛泽东视察卫星发射模型表演,他伸手敲了敲卫星模型,里面装的一只小狗突然叫唤起来,毛泽东先是一愣,然后高兴地说,它这么叫,是不是着急想上天?
到上世纪60年代,中国建立了有几百只小狗的试验队伍,这些精心挑选过的狗性情活泼、亲近人、防御性不强。哪怕经过“残酷”的离心机试验,它们从舱里出来仍然友好地朝工作人员摆尾巴;而且经过训练,它们在实验舱里从不随地大小便。
“小豹”和“珊珊”就是从这些狗中脱颖而出的。
两只小狗被运抵位于安徽省宣城市
广德县的603基地后,准备分别搭乘两枚火箭执行任务。
图:603发射场旧址
1966年7月15日,小豹被装入火箭顶部为它们准备的生物舱,准备开启它们的高空飞行之旅。在生物舱中,布置了观察小狗呼吸、血压、心电和温度四大生理指标的仪器。研究人员们希望搞清楚在飞行中的超重和失重阶段,狗狗们的这些生理指标将会如何变化。

然而,在发射即将进行时,一个意外却发生了。平时十分乖巧听话的小豹,在进入生物舱中后突然变得十分狂躁,在那里又哭又闹。如果小豹以这个状态上天,不但不能正常进行测试,小豹在挣扎过程中还可能弄断已经附加了相关测量设备的颈动脉,从而危急生命。
情急之下,发射指挥部紧急召回了已经撤离到附近山坡上的小豹专职饲养员。这位名叫赵秀花的姑娘,当时刚刚21岁。在所有的参试人员中,她和朝夕相处的小豹感情最好。指挥部希望她能安抚小豹的情绪,让发射能够继续进行。饲养员要想见到小豹,必须徒手爬上发射架。这位放到今天可以自称宝宝的饲养员,平时连楼顶都很少上,面对高耸的发射架自然非常胆怯。但为了实验成功,她顶着内心的恐惧爬了上去。在生物舱门口,赵秀花见到了眼里含着泪水、不停哭闹的小豹。原来,小豹的情绪波动源于发射前受到的惊吓。小狗进入生物舱前,首先由吊篮吊到发射塔顶端。吊篮是镂空的,从半空中能看到地面越来越远的景象。起吊时,各种机器还会发出各异的噪声,这些都是小豹从未训练过和经历过的陌生环境。从发射前生物舱内记录下来的数据看,小豹的血压和心率已经明显升高,充分证明它已经受到了惊吓。
饲养员见到小豹的委屈模样,十分心疼。她一边呼喊着小豹的名字,一边轻轻抚摸安慰它。而小豹见到平日里最亲近的人后,像迷路的孩子终于见到了母亲一样,慢慢地平静了下来,乖乖地让人们将它固定在了生物舱中。
在检查火箭和小狗的各项参数均没有问题后,T-7A 探空火箭腾空而起,将小豹送往高空之中。

在20多分钟的飞行过程中,小豹坐高承受了最高12.3 G 的超重。对仪器数据的分析表明,在飞行过程中,小豹的各项生理指标虽然有不小的波动,但均属于正常的、短暂的和可逆的生理反应。在飞行结束后,生物舱在距离发射场40公里的地方安全着陆,由空军派出的直升机部队及时寻获带回。试验取得了圆满成功!
图:中国太空犬“小豹”安全归来
随后,珊珊也乘坐火箭进行了一次同样的飞行,但由于飞行过程中火箭的震动过大,使得仪器没有返回可用的数据。好在这个问题并没有影响到珊珊的生命安全。
小豹和珊珊凯旋后,
受到了英雄般的礼遇。在中科院生物研究所所长贝时璋先生的陪同下,它们受到了中国科学院郭沫若院长和党组书记兼常务副院长张劲夫书记的亲切接见,获得了应得的荣誉。
之后两只狗狗都留在研究所被细心照看直至离世。小豹和珊珊在中国的航天历史上留下了印记,奠定了中国载人航天的基础,让中国航天技术发展有了更大的突破。
图:2022年11月29日神舟十五号载人发射
在尚不明确人类能否在太空环境生存之前,将一些动物送上太空进行观察,如今独立掌握载人航天核心技术的苏联、美国、中国都曾做过类似实验,参加实验的包括猴子、兔子、狗、乌龟、小白鼠、蜗牛、苍蝇等多种动物。
倒是隔壁的印度另辟蹊径,计划用机器人代替其他动物进行无人宇宙飞船实验,希望科学家早日有办法取代动物实验!
它们终有一天,不再以实验动物的身份进入太空!实验动物终会成为历史!
视频版:航天关小狗勾什么事?


参考文献:(如有不当,请联系我们更正!)
会超-《鲜为人知的“飞天犬”小豹、珊珊,重温中国太空探索汪星先驱感人故事》千陌笙语-《“太空犬”莱卡:在太空漂浮至今的流浪狗,莫斯科为它设立纪念-》长江日报-《揭秘50年前中国 “曙光号”载人飞船计划》梁东元-《“曙光号”全解密》岳青山-《“你可知道中国航天如今的辉煌背后毛主席那代人付出了多少?》CCTV纪录片-《钱学森与中国航天60年》


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