Космонавтика XXI века
"Марс-500":
предварительные итоги*
А.И. ГРИГОРЬЕВ,
академик,
вице-президент РАН Б.В. МОРУКОВ, доктор медицинских наук
Институт медико-биологических проблем РАН_
В ноябре 2011 г. в Институте медико-биологических проблем РАН завершился уникальный эксперимент "Марс-500" по моделированию полета на Марс (Земля и Вселенная, 2008, № 4; 2010, № 5, с. 107). Эксперимент осуществлялся под эгидой Роскосмо-са и Российской академии наук с участием предприятий отрасли и иностранных партнеров. В герметично замкнутом пространстве наземного медико-технического комплекса шестеро испытателей-добровольцев из России, Италии, Китая и Франции провели в полной изоляции 520 суток. Получен огромный массив научных
данных, нуждающихся в анализе и осмыслении. Этот опыт интересен для подготовки и организации в будущем длительных межпланетных полетов, в том числе на Марс (Земля и Вселенная, 1999, № 6). Эксперимент по-
зволил существенно продвинуться в понимании многих аспектов их медико-биологического обеспечения, однако задача настолько сложна, что требует продолжения целенаправленных исследований.
* Статья была опубликована в журнале "Наука в России", 2012, № 3. © Григорьев А.И., Моруков Б.В. 31
ШАГ НА ДЛИННОМ ПУТИ К КРАСНОЙ ПЛАНЕТЕ
Ждут решения проблемы воздействия всего комплекса факторов дальнего космоса на организм человека, включая микрогравитацию, радиационное облучение, изменения магнитной обстановки как на этапе перелета, так и на поверхности осваиваемых планет. Полеты за пределами околоземных орбит будут иметь и другие специфические особенности, в том числе автономность, большую продолжительность, длительное пребывание экипажа в условиях социальной изоляции, ограниченного пространства и отрыва от земных условий жизни на фоне высокой степени ответственности за успех миссии в сочетании со значительным риском. Эти особенности диктуют по-
вышенные требования к участникам экспедиций.
Очевидна необходимость объединения опыта наземных исследований и реальных полетов в пилотируемой космонавтике. Использование результатов эксперимента "Марс-500", несомненно, может быть полезным при планировании длительных орбитальных полетов с элементами моделирования межпланетных миссий.
Опыт предшествующих экспериментов, в том числе со 105-суточ-ной изоляцией добровольцев-испытателей в замкнутом пространстве (31 марта - 14 июля 2009 г.), заставил нас пересмотреть требования к участникам "полета на Марс" на всех этапах отбора и подготовки. Личностные качества оценивали не только с помощью стандартных тестов, но и по результа-
там совместной работы в составе группы. При этом на первый план выступили такие характеристики, как толерантность, высокий уровень мотивации, концентрация на поставленных задачах, наличие творческих способностей, умение воспринимать и осваивать новую информацию в различных областях деятельности.
Программа подготовки к 520-суточному эксперименту предусматривала полугодовой период фоновых (контрольных) обследований и обучения добровольцев. Медицинский и психологический отбор кандидатов в испытатели был завершен в феврале 2010 г., а их обучение и тренировки -
Схема медико-технического экспериментального комплекса в ИМБП РАН.
32
в мае того же года. Фоновые обследования добровольцев начали в апреле 2010 г. и завершили к июню. Отработку программ научных исследований, в том числе с использованием медико-технического комплекса, провели с октября 2009 г. по май 2010 г. Сам же эксперимент был начат 3 июня 2010 г. и завершен спустя 520 суток - 4 ноября 2011 г.
Эксперимент "Марс-500" проводился в медико-техническом экспериментальном комплексе, позволяющем моделировать условия жизни и деятельности экипажа численностью до шести человек, максимально приближенные к условиям реального космиче-Ф ского полета. Комплекс
состоял из пяти экспериментальных установок (ЭУ): ЭУ-150 (жилой модуль объемом 150 м3); ЭУ-100 (медицинский модуль, 100 м3); ЭУ-250 (складской модуль с оранжереей, 250 м3); ЭУ-50 (имитатор марсианского посадочного модуля, 50 м3) и имитатор марсианской поверхности (1200 м3).
Интенсивная совместная работа группы кандидатов в участники эксперимента в обстановке конкуренции оказалась полезной для выявления психологических характеристик претендентов и формирования гармоничного экипажа. В его состав вошли командир, инженер-кораблестроитель Алексей Сергеевич
2. Земля и Вселенная, № 3
Ф
Ситёв, врач экипажа хирург Сухроб Рустамович Камолов, военный врач и физиолог Александр Егорович Смолеевский (Россия), представители Европейского космического агентства инженеры Шарль Ромен (Франция) и Диего Урбина (Италия), а также сотрудник Китайского центра подготовки космонавтов Ван Юэ. Национальная и связанная с ней культурная неоднородность экипажа как бы заранее предопределяла дополнительные трудности в его консолидации, однако за почти полтора года совместной деятельности этих очень разных, в том числе и по возрасту (от 25 до 38 лет), людей разделения по языковому или национальному принципам не произошло. Ровные, дружеские отношения между членами экипажа и хороший контакт с группой управления экспериментом сохранялись на протяжении всего эксперимента. Конфликтов, требующих коррекции и вмешательства, также не было.
Испытанием для экипажа, несомненно, стало его разделение на две группы, одна из которых принимала участие в высадке на имитатор марсианской поверхности, а вторая (условно) оставалась на круговой орбите. Эмоционально насыщенная новая работа, повышенное внимание наземных служб ставили участников "марсианского десанта" в предпочти-
I
тельное положение. Но остававшиеся "на орбите" оказывали поддержку своим товарищам, выполняли увеличенный вдвое объем операций по обслуживанию комплекса. Объединение групп после завершения цикла работ на поверхности планеты прошло дружелюбно, и последующий период эксперимента протекал без значимых психологических проблем.
В ходе "полета" члены экипажа выполнили большую научную программу, контролировали свое физическое и психическое здоровье, а для его поддержания в норме ежедневно не менее часа посвящали занятиям на тренажерах, использовали другие профилактиче- ф ские средства. Они вели контроль параметров среды обитания (давления, температуры, влажности и т.д.), а также учет потребляемых ресурсов (пищи, воды, расходных материалов, запасных частей, ресурсов систем жизнеобеспечения). Регулярно проводили профилактические регламентные и ремонтные работы по поддержанию нормального функционирования систем модулей, санитарно-гигиенические мероприятия, в том числе на основе результатов токсикологического и микробиологического контроля. 1 сентября 2010 г., то есть спустя три месяца после начала "полета" к Марсу, экипаж перешел на мониторинг
33
Экипаж добровольцев -участников эксперимента "Марс-500". В первом ряду:
B. Юэ (Китай), А.Е. Смоле-евский, командир А.С. Си-тёв (Россия) и Д. Урбина (Италия). Во втором ряду:
C.Р. Камолов (Россия) и Ш. Ромен (Франция).
параметров среды обитания и выдачу команд управления системами комплекса.
Мы учитывали, что межпланетный полет с удалением космического корабля на многие десятки миллионов километров от Земли будет предполагать и ограничения оперативного получения информации вследствие задержки прохождения радиосигналов, что затруднит коммуникацию с центром управления. Поэтому голосовая (телефонная) связь функционировала по расписанию: 1-50 и 470-520 сут эксперимента без временной задержки. С 51-го дня и далее использование такового вида связи допускалось исключительно по решению командира или врача экипажа и лишь для проведения экстренных консультаций с наземными службами в случае возникновения угрозы здоровью (жизни) испытателей.
В момент "отлета от околоземного орбитального комплекса". За пультом управления - А.Е. Смолеевский. 15 июня 2010 г.
34
Медицинские укладки - составная часть автономной системы оказания медицинской помощи. На втором плане -А.Е. Смолеевский.
Другой вид коммуникации представлял собой передачу информации в электронном виде (текстовых или видеофайлов) два раза в сутки: с 10 до 12 ч и с 16 до 18 ч. Вся личная переписка осуществлялась также в электронном виде, вне модуля доступ к ней имел только системный администратор из группы сопровождения эксперимента.
КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ
Длительный межпланетный полет с его экстремальными факторами воздействия на организм человека потребует немалых усилий для поддержания здоровья и работоспособности участников миссии, поэтому совершенствование систем соответствующего мониторинга и оказания медицинской помощи -одна из важнейших задач проекта "Марс-500". Врачи в составе экипажа располагали специально разработанным автономным медицинским центром (в него входили укладки с медикаментами, инструментарием,
средства диагностики и др.). Уделялось внимание и методам дистанционного контроля, в том числе с помощью телемедицины.
Ежедневно на каждого из испытателей заполняли специальную анкету, в ней фиксировали субъективную оценку состояния его здоровья, дважды в сутки измеряли основные показатели жизнедеятельности (давление, частота пуль-
са, температура тела, вес). Помимо этого ежемесячно вели расширенный контроль, включавший углубленную оценку деятельности сердечнососудистой системы (снятие электрокардиограмм в покое и при нагрузке, холтеровское монитори-рование, с помощью которого осуществляется суточное наблюдение за работой сердца, монито-рирование артериального давления), лаборатор-
35
Д. Урбина (Италия) держит связь с Землей при "подлете" к Марсу.
ные исследования крови и мочи, индивидуальные медицинские и психологические консультации. Раз в полгода проводили экспертные обследования: кроме перечисленных показателей оценивали состояние органов зрения, слуха, ротовой полости, кожных покровов, а с помощью ультразвукового метода -состояние внутренних органов.
Санитарно-гигиеническое обеспечение в эксперименте "Марс-500" заключалось, прежде всего, в поддержании чистоты тела, для чего в жилом модуле был установлен душ. Постельное белье меняли один раз в семь суток
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.