Наиболее существенной частью космического скафандра является автономная система жизненного обеспечения, предназначенная для поддержания оптимального состава газовой среды в подшлемном пространстве и создающая благоприятные температурные условия космонавту. Проблема регуляции температуры внутри скафандра после выхода человека в космическое пространство в настоящее время является одной из наиболее сложных. Отсутствие материальной среды, обеспечивающей теплопередачу, большие температурные контрасты, которые могут создаваться на поверхностях скафандра, освещенных и не освещенных Солнцем, значительное и непостоянное по величине выделение тепла человеком требовали создания сложных и оригинальных устройств для поддержания нормальных температурных условий.

Проблема создания средств жизнеобеспечения является, по существу, проблемой создания искусственной биосферы. Она расширяет наши современные представления о зоне, в которой возможно существование жизни, о ее характеристиках и границах. Она требует высокого уровня наших знаний об экологии, то есть сложных взаимоотношениях организма со средой. И мы видим, как на наших глазах усилиями советской науки и техники все более и более расширяются пределы и границы, в которых возможно создание искусственной биосферы. Успешное создание космического скафандра приближает нас к решению проблемы автономного существования, жизнеобеспечения и активной деятельности человека в различных условиях космического пространства и на небесных телах.

Современная наука не может основываться лишь на ограниченном опыте, доступном в земных условиях, и остро нуждается во все расширяющемся познании космоса в целом. Например, впервые мы наблюдали проявление атомной энергии именно в звездах. Именно в их центрах происходит непрерывное превращение водорода в гелий, что и служит источником звездного и солнечного лучеиспускания. Исследования этих явлений помогают нашим физикам глубже понять процессы, происходящие в недрах атома, быстрее решать проблемы, связанные с использованием неисчерпаемых источников ядерной энергии. В настоящее время известны различные космические источники, в которых выделение энергии происходит в результате еще более интенсивных процессов, совершенно недоступных в наших лабораторных условиях.

К сожалению, возможности изучения космоса для наблюдателя, находящегося на земной поверхности, очень ограниченны. Дело в том, что плотная атмосфера Земли пропускает только два рода излучений: в видимом участке спектра, включая инфракрасную и ультрафиолетовую области, и в диапазоне радиоволн длиной от миллиметров до нескольких метров. Вся остальная радиация полностью задерживается в верхних слоях атмосферы и не достигает земной поверхности. Это затрудняет изучение звезд и планет.

Подъем даже на сравнительно небольшую высоту значительно облегчает исследования и позволяет решать разнообразные задачи, недоступные земному наблюдателю. Так, стратостаты, поднимавшиеся всего на 20 километров, позволили с большой точностью определить распределение и структуру слоя озона на разных высотах. При почти полном прекращении атмосферных дрожаний на подобных высотах можно было с большой четкостью получать тончайшие структурные особенности солнечного диска. Выход за пределы слоя водяных паров земной атмосферы дал возможность определить содержание воды в атмосфере Марса, которое оказалось всего лишь 0,0015 миллиметра на квадратный сантиметр. Удалось также определить, что облачный слой Венеры, сплошь покрывающий ее поверхность, состоит из кристаллов льда.

Первостепенные результаты получены с помощью искусственных спутников Земли, начиная с самого первого, запущенного Советским Союзом в октябре 1957 года. Спутники систематически измеряют тепловое излучение земной атмосферы и вообще позволяют судить о тепловом балансе Земли как планеты. Кроме того, они дали возможность открыть на больших высотах гелиевую прослойку и установить, что магнитные возмущения повышают температуру в высоких слоях атмосферы.

Быть может, еще большее значение имеет применение искусственных спутников для целей геодезии. Они позволяют с большой точностью измерять расстояния между континентами. С их помощью значительно уточнена подлинная гравитационная фигура Земли, так называемый геоид, и отклонение его в разных областях от принимаемой средней фигуры Земли — эллипсоида вращения. Выяснилось, что существует определенное соответствие между подобными отклонениями и тепловым излучением из недр Земли. Определено также, что структурные особенности континентов простираются до огромных глубин, доходящих, по всей вероятности, до 10 процентов земного радиуса. Наконец, оказалось, что Земля вовсе не находится в гидростатическом равновесии, как это принималось в соответствии с гипотезой изостазии, по которой материки как бы плавают на пластичной подкорковой магме. Отсюда можно сделать вывод, что Земля подвержена внутренним конвективным течениям, то есть вертикальным перемещениям масс из верхних слоев в нижние и наоборот. Все это значительно расширило наши представления о строении Земли в целом.

Замечательное открытие протяженных радиационных поясов вокруг Земли было сделано при помощи космических ракет. Оно позволило установить непосредственную связь между земным внутренним ядром, находящимся в жидком состоянии и производящий общее магнитное поле, и этими радиационными поясами, отстоящими от Земли на много земных радиусов. Действительно, магнитные силовые линии защищают Землю от налетающих на нее солнечных вихрей, состоящих из протонов и электронов. Благодаря воздействию магнитного поля эти частицы огибают Землю на минимальном расстоянии около 10 земных радиусов. Можно также упомянуть об открытии вокруг Земли обширного космического облака, простирающегося на расстояние около 100 тысяч километров и еще неизвестного происхождения.

Выход самого человека в космос, хотя бы в его области, соседние с Землей, особенно важен потому, что позволяет открыть новые явления, которые нельзя было заранее предвидеть, дает возможность проверить ранее высказанные гипотезы, а главное — подготовить условия для более отдаленных путешествий, включая посещение Луны и планет.

Как уже говорилось, только на расстоянии около 100 тысяч километров Земля перестает искажать своим влиянием свойства межпланетного пространства. Естественно поэтому, что, поставив перед собой задачу организовать всесторонние космические исследования, было бы наиболее подходящим построить соответствующую обсерваторию на Луне, которая по своему расстоянию от Земли и своим физическим свойствам, по-видимому, вполне подходит для этой цели. Поразительные достижения с запуском космических кораблей «Восход», осуществленные в СССР, и особенно выход из корабля практически в пустое безвоздушное пространство, выполненный космонавтом Алексеем Леоновым, позволяют считать, что подобная лунная обсерватория — дело не очень отдаленного будущего.

Дальнейшим этапом в освоении космоса будет непосредственное посещение сначала автоматическими устройствами, затем людьми различных тел солнечной системы с целью исследования их природы.

Для полного познания закономерностей развития нашей Земли в течение миллиардов лет ее существования очень важно провести сравнительное изучение планет земной группы, прежде всего Венеры, Марса, а также астероидов. Как известно, много интригующих загадок представляет соседний с нами Марс, подходящий к Земле во время своих противостояний на наименьшее расстояние-всего лишь в 50 миллионов километров. Три пятых поверхности этой планеты покрыто однородными желтыми пятнами, представляющими собой, как принято считать, отложения минерала лимоната. Если бы удалось определить толщину слоя этого материала, возникающего постепенно при определенных условиях из более темного магнетита, то можно было бы сделать заключение о том, были ли когда-либо на Марсе открытые водные пространства или эта планета всегда была такой же высохшей, как и в настоящее время.