Сложности имитации: «Марс-500», этап второй

На что вы готовы ради хорошей зарплаты? Скажем, 6500 долларов ежемесячно? Например, запереться внутри небольшого металлического контейнера на несколько месяцев, без всякой связи с внешним миром, будучи с ног до головы обвешанным датчиками, с одним и тем же совсем не роскошным рационом на завтрак, обед и ужин...

Экспериментальный комплекс снаружи И типичная обстановка изнутри. Фото: ИМБП/Олег Волошин Первый этап эксперимента – 14-суточный – состоялся осенью 2007 г. Все участники второго этапа прошли строжайший медицинский отбор. Фото: ИМБП/Олег Волошин Попотеть им пришлось изрядно (на снимке – центрифуга в Звездном городке). Фото: ИМБП/Олег Волошин В начале нынешнего года добровольцы вместе с настоящими космонавтами прошли проверку на выживание в экстремальных условиях – а именно, в лесах Подмосковья. Фото: ИМБП/Олег Волошин Кроме того, всем пришлось прослушать курс по овладению научной аппаратурой и методиками исследований. Фото: ИМБП/Олег Волошин Имитаторы: «экипаж». Слева направо и сверху вниз – пилот Сирил Фурнье (Cyrille Fournier), 40 лет (Франция); космонавт-испытатель Олег Артемьев, 37 лет; врач Алексей Баранов, 33 года; космонавт-исследователь Сергей Рязанский, 34 года; специалист по физкультуре и спорту Алексей Шпаков, 25 лет; инженер Оливер Кникель (Oliver Knickel), 28 лет (Германия). Фото: ИМБП/Олег Волошин Схема медико-технического экспериментального комплекса, в котором «космонавты» проведут 105 дней Кухня, индивидуальная каюта

Для развлечений с вами будут пятеро таких же, как вы, пленников. И как знать, не превратится ли совместное существование в кошмар для всех?.. А для наблюдений вся ваша жизнь будет фиксироваться множеством неусыпно стерегущих ученых и инженеров. С азартом они будут следить за первыми признаками вашей усталости, истощения, истерики…

Именно такая жизнь на протяжении 105 суток предстоит шестерым отважным людям, которые принимают участие в международном эксперименте «Марс-500». Разумеется, деньги для всех добровольцев – не главное, иначе они решились бы участвовать не в эксперименте, а в реалити-шоу «Дом-2». И разумеется, тогда заявки на эти хорошо оплачиваемые места не составили бы внушительного списка 6 тыс. соискателей из 40 стран мира. Конкурс невероятный: тысяча человек на место!

Об этом эксперименте разговор шел давно (читайте: «Межпланетная репетиция»), и на этапе подачи заявок от кандидатов мы рассказывали об этой возможности («Марс на Земле»), а теперь настал момент сделать это во всех подробностях.

Сегодня космические агентства мира всерьез говорят о том, что пилотируемый полет к другой планете назрел. Из ближайших к нам планет Венера обладает совершенно непригодным климатом, где даже автоматические зонды не выдерживают долее десятков минут. Остается Марс с его бесприютным и безжизненным, но в целом «приемлемым» ландшафтом и температурой. Однако уже на первых этапах планирования подобной миссии хотелось бы знать: а способны ли люди в принципе провести в космосе нужное для перелета и возвращения время?

Действительно, даже от самых длительных орбитальных миссий полет к Марсу отличается кардинально – и не только продолжительностью (1,5-2 года). Здесь полностью отсутствует возможность доставки припасов, запчастей и ресурсов. Более того: не приходится надеяться ни на какую помощь с Земли, ни на быстрые консультации (из-за задержки во времени прохождения сигнала), ни на экстренное возвращение на нее. Экипаж будет изолирован полностью и будет вынужден полагаться только на свои силы, навыки и самоконтроль. И все это – в условиях строжайшей экономии всего и вся, в крайне замкнутом помещении, при недостаточных физических нагрузках и других проблемах здоровья, которые может вызвать отсутствие гравитации, космическое излучение и другие факторы…

В подобных адских условиях обычному человеку не случается побывать за всю его жизнь, и потому мало исследованными остаются психологические и физиологические особенности существования в таких обстоятельствах. А без знания этих особенностей даже на этапе планирования полета к Марсу нельзя четко сформулировать требования к кораблю и другим параметрам миссии, чтобы участники ее могли выдержать все эти испытания.

Именно такие соображения толкнули российских ученых из Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН, а затем – и присоединившихся к ним представителей ESA, на проведение целой серии экспериментов по моделированию разных аспектах будущей пилотируемой экспедиции. Руководитель проекта «Марс-500» - Борис Моруков, доктор медицины, специалист по вопросам гипокинезии и гиподинамии (недостатку физической активности и развивающихся из-за нее негативных изменений в организме), а заодно – космонавт, в 2000 г. совершивший полет к МКС. Постепенно к проведению этой поучительной работы подключились и другие уважаемые научные организации России и мира – Академия Наук, агентство «Роскосмос», национальные космические агентства Германии и Италии, РКК «Энергия», Центр управления полетами и Центр подготовки космонавтов, американский Национальный институт космических биомедицинских исследований (NSBRI) и другие. Так что устроители собрались более чем достойные.

И при этом «Марс-500» отнюдь не является первым в истории подобным опытом. «Изоляционные» эксперименты проводились в ИМБП РАН еще начиная с 1960-х гг., и в нашем журнале мы публиковали воспоминания одного из их участников («Великое удаление»).

И уже в 1970 г. для этих целей был возведен специальный Медико-технический экспериментальный комплекс, где и впоследствии не раз отрабатывались некоторые методики адаптации человека к условиям длительной изоляции, проверялись технические решения, собирались медицинские данные. Некоторые исследования были краткосрочными, в несколько дней, другие растягивались на десятки и даже сотни, но по длительности (как и по масштабу) «Марс-500» не знает равных.

Проект включает целый ряд экспериментов, которые имитируют разные аспекты полета к Марсу и апробируют различные подходы и технологии. Ученые уже провели опыты по сухой иммерсии (имитацию невесомости в воде, но без контакта тела с водной средой), пребыванию в условиях повышенного давления, изучению длительного воздействия на организм радиации (в этих экспериментах «добровольцами» выступили подопытные животные) и так далее.

Но безусловной вершиной этой исследовательской серии станет «тройной прыжок» экспериментов по изоляции добровольцев на 14, 105 и, наконец, 520 суток.

Первый, двухнедельный этап проводился в ноябре 2007 г. только в 2-х из 5-ти модулей экспериментального комплекса (его описание см. ниже) – ЭУ-100 (жилой) и ЭУ-150 (медицинский). По сути, это была генеральная репетиция, задачей которой оставалось тестирование комплекса и методик на пригодность для более серьезной работы. Мы рассказывали о нем в заметке «Проба пера». Проверка эта была пройдена успешно – причем, командиром экипажа был и командир нынешнего, Сергей Рязанский. Хотя следующий этап запланирован был на первую половину 2008 г., стартовал он только на днях.

За 105 дней работы ученым предстоит исследовать физиологические и психологические особенности адаптации шестерых добровольцев к автономной жизни; изучить то, как проходит их взаимодействие с ЦУПом и друг с другом; проверить оборудование и аппаратуру; уточнить методики. В общей сложности планируются 72 эксперимента, 49 из которых проведут российские ученые, 11 – их коллеги из ESA, и 12 – представители других стран. Львиная доля исследований посвящена медицине, психологии, физиологии, иммунологии, биохимии.

Все ресурсы, необходимые для жизни и работы, строго нормированы, для каждого рассчитаны точные нормы, и всё контролируется. Никаких дополнительных «подачек» можно не ожидать, никакой помощи в разрешении любой внештатной ситуации не последует, а если кто-то сдастся или просто заболеет и будет эвакуирован – ученые запишут его в графу погибших.

Так что – даже принимая в расчет весьма достойную оплату – шестерым добровольцам расслабляться в изоляции не придется. Ожидается, что они будут работать до 10 часов каждый день (и часто и ночью). При этом им предстоит постоянно подвергаться факторам, присущим настоящему межпланетному перелету в небольшой замкнутой капсуле, несущейся в бескрайнем космосе. Никаких поблажек ожидать им не приходится. Их ждут высокие нагрузки, высокая ответственность и, конечно, психологическое напряжение.

Имитация: «корабль»

Ближайшие месяцы шестерке добровольцев придется провести здесь. Вся их жизнь сосредоточится на пятачке несколько десятков метров в поперечнике. Все их усилия будут сконцентрированы на аппаратуре и друг друге, запертых в модулях диаметром чуть больше 3 метров. Впрочем, здесь есть все необходимое для сносного существования и для моделирования условий, в которых окажутся реальные космонавты, отправившись к Марсу.

Посадка: модуль ЭУ-50. Полный объем: 50 куб. м, длина: 6,2 м. Функция: имитация посадочного модуля, рассчитанного на 2-3 месячное пребывание в нем 3 членов экипажа. Состав: жилой отсек (3 спальных места и рабочая зона), кухня, санузел, два переходных шлюза (на имитатор основного корабля и на имитатор марсианской поверхности), системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ).

Медицина: модуль ЭУ-100. Полный объем: 100 куб. м, длина: 11,9 м. Функция: проведение медицинских и психологических экспериментов. Состав: жилой отсек (2 спальных места и рабочая зона), кухня-столовая, санузел, рабочие места для медицинских наблюдений, переходный шлюз (к модулю ЭУ-150), СОЖ.

Жилье: модуль ЭУ-150. Полный объем: 150 куб. м, длина: 20,3 м. Функция: размещение всех 6 членов экипажа. Состав: 6 индивидуальных кают, кают-компания, кухня, санузел, главный пульт управления, переходные шлюзы (к модулям ЭУ-50, ЭУ-100 и ЭУ-250), СОЖ.

Склад: модуль ЭУ-250. Полный объем: 250 куб. м, длина: 24 м. Функция: хранение запасов (продовольствия, одноразовой посуды, одежды и т.п.), а также размещение экспериментальной оранжереи.
Состав: холодильная камера, хранилище со стеллажами, помещение оранжереи, тренажерный зал, шлюзы (к модулю ЭУ-150 и для удаления отходов), СОЖ.

Марс: модуль ИМП. Полный объем: 1200 куб. м. Функция: имитация марсианской поверхности. Состав: негерметичный отсек для пребывания экипажа в скафандрах, герметичная лестница и кессон с кладовой для хранения скафандров, гардеробом и переходным шлюзом.

Из всех домашних удобств в спартанской обстановке «корабля» журналисты BBC отмечают три: телевизор, пластиковый электрический чайник и пустой холодильник. При этом с собой каждому добровольцу разрешается пронести с собой лишь весьма ограниченный набор личных предметов – книг, музыки, фильмов, или настольных игр. И вообще – на англичан суровый, обшитый «под дерево» интерьер крохотных помещений без единого окна произвел угнетающее впечатление, чего уж говорить о людях, которым предстоит провести здесь треть года! «Необходимо как-то смириться с обстановкой, - вторит английским журналистам один из участников эксперимента, француз Сирил Фурнье (Cyrille Fournier), - это главное».

31 марта, в 2 часа дня отсчет пошел. После небольшой пресс-конференции, под вспышки фотокамер шесть участников эксперимента перешли в ангар, где установлен набор сообщающихся металлических контейнеров, и скрылись внутри. В следующий раз мир увидит их только летом.

Что ж, остались еще желающие заработать 6500 долларов в месяц? Действительно, проще заниматься не наукой а участвовать в реалити-шоу.

"Популярная механика" от 24 апреля 2009 года
http://www.popmech.ru/print/article/5235-slozhnosti-imitatsii/