Как ученые подготовят космонавтов к межпланетным полетам
Все проходит в наземном экспериментальном комплексе (НЭК) Института медико-биологических проблем РАН. Тех самых знаменитых "бочках", где был "прописан" и нашумевший эксперимент "Марс-500", и другие, когда испытатели месяцами жили в четырех стенах. На маленьком "пятачке". Глаза в глаза, плечом к плечу.
Почему 17 суток?
- Это реальный сценарий полета к Луне: облет, работа на орбите и возврат, - рассказывает директор ИМБП РАН академик Олег Орлов. - Научная задача - отработка поведения экипажа в экстремальных ситуациях, изучение реакции организма на стресс-факторы.
В прошлых экспериментах моделировались ЧП, неожиданные для экипажа. Здесь же в программе все прописано по-честному. Так, двое суток ученые не будут давать "космонавтам" спать. И будут внимательно следить, как те смогут выполнять работу. Возможно, "вырубится" связь: смоделируют аварию.
Всего в лунном экипаже трое мужчин и три женщины. И, как говорят специалисты, такой гендерный состав - тоже серьезная провокация эксперимента. В наземном полете участвуют профессиональные космонавты: Марк Серов, один из разработчиков нового пилотируемого корабля "Федерация", и Анна Кикина, сегодня единственная женщина в российском отряде космонавтов. Среди испытателей - трое сотрудников ИМБП: кандидаты биологических наук Наталия Лысова и Елена Лучицкая, врач Илья Рукавишников, который встречает с орбиты космонавтов и проводит полевые исследования. В экипаж входит гражданин Германии Виктор Феттер, руководитель одного из проектов Airbus DS.
Этой команде предстоит жить и работать в двух отсеках НЭК: жилом и медицинском. У каждого - своя каюта. У мужчин и женщин - свой бортовой рацион питания. Это не космическая еда в чистом виде. Не тюбики, которые летают на МКС. Но это специально отработанный для космоса рацион и по составу продуктов, и по калоражу.
- Я знаю, в одном из экспериментов экипаж серьезно ограничивали по расходу воды. А здесь?
- У нас не будет душа. Вместо него - полотенчики с обтирками, салфетки и т.д. То, что используют космонавты, - рассказывает Олег Орлов. - Мы столкнулись с тем, что средства гигиены должны быть индивидуализированы. Космонавт, конечно, не должен разбираться в их составе, но для обработки тела в полете ему должен быть предложен определенный выбор. Чтобы средства были не только комфортны, приятны, но и подходили с точки зрения возможных аллергических реакций. Потому что не пускать космонавтов в полет из-за аллергии на средства гигиены - это слишком круто.
Салфетки, конечно, хорошо. Но как, скажем, те же девушки, у которых роскошные волосы, будут справляться с мытьем головы? По словам Олега Орлова, никаких проблем: есть специальные средства из "укладки" для обработки волос. Как и на космической станции.
Как "летают" на Земле
Условия космического полета моделируются разными способами. Основных три: изоляция, гипокинезия, иммерсия. Один может дополнить другой, но не заменить.
- В изоляции моделирование невесомости вообще остается за бортом, - поясняет Олег Орлов. - Это ограниченное пространство. Это вопросы газовой среды, гигиены, питания, организации. Гипокинезия - воздействие физических факторов ограничения движения: на 120-е сутки начинают проявляться изменения в костной ткани, эндокринной системе. У иммерсии, то есть погружения в воду, свои достоинства и недостатки. Самая длительная иммерсия была 56 суток, но ее больше не повторяли. Слишком тяжело.
За испытателями будут наблюдать медики. Спрашиваю: "А датчики на теле тоже постоянно?"
- Да. Испытатели будут носить актиграфы - приборы, которые записывают объем и изменения двигательной активности. Это важно с точки зрения психологии. Важно для физиологии, для эргономики корабля. Более того, будем использовать телемедицину - и как элемент научной программы, и с точки зрения медицинского сопровождения.
Кстати, туалет в условиях эксперимента будет самый обычный, земной. Как говорят специалисты, космический туалет - это целый "завод", и рассчитан он именно на использование в условиях невесомости. Что еще интересно? В "Марсе-500" испытатели некоторое время спали головой вниз, при угле кровати минус 12 градусов. Так имитировалось состояние, близкое к невесомости.
- Олег Игоревич, в экспериментах по изоляции такого не будет?
- Думаем, - говорит академик Орлов. - В Международном центре медико-биологического обеспечения межпланетных экспедиций на базе ИМБП планируем воссоздавать базу для гипокинезии, и в перспективе мы будем возвращаться к этой методике.
Корреспондент "РГ" узнал, чем будут кормить испытателей. Вот примерный рацион на 4-й день эксперимента:
Для мужчин. Завтрак: каша рисовая с курагой, простокваша, масло сливочное, хлебцы пшенично-гречневые, чай с сахаром, витамины. Обед: огурцы в деликатесной заливке, крем-суп грибной, мясное пюре, хлебцы ржаные, сок шпинат-имбирь-ананас. Ужин: чир в желе, рис с говядиной, хлебцы с витаминами и железом, чай, джем земляничный. Перекус: орехи, батончик, чай. Всего за день - 3011 Ккал.
Для женщин. Завтрак: омлет с копченостями, сыр плавленый, масло сливочное, хлебцы пшенично-гречневые, чай с сахаром, витамины. Обед: огурцы в деликатесной заливе, суп с белыми грибами, картофель с печенью и луком, хлебцы ржаные, сок шпинат-имбирь-ананас. Ужин и перекус - такой же, как у мужчин. Всего за день - 2208 Ккал.
Самый первый научный эксперимент на изоляцию был проведен в ИМБП пятьдесят лет назад. Как известно, Сергей Королев мечтал об экспедициях на Луну, Марс, к Венере. Но, как и сейчас, так и тогда ученые были убеждены: не техника, а люди - самое уязвимое здесь звено. Смогут ли они вынести длительное странствие среди звезд? Какая нужна система жизнеобеспечения?
Королевское ОКБ-1 в содружестве с ИМБП и заводом "Звезда" построило аналог жилого отсека тяжелого межпланетного корабля - наземный экспериментальный комплекс. Исследовательскую "бочку". В нее-то 5 ноября 1967 года и поселили на 366 дней (1968 год был високосным) врача Германа Мановцева, биолога Андрея Божко и инженера Бориса Улыбышева.
...Шесть метров в длину, два шага в ширину. Три кровати - одна над другой. Столик, еле втиснутый в крохотное пространство-"велосипед", санузел. Не пройдешь, чтобы не задеть кого-нибудь или что-нибудь.
Врачи хотели прежде всего посмотреть: есть ли предел психологическим перегрузкам человека. Методы были драконовские: резко повышалась концентрация углекислого газа, до плюс 30 градусов подскакивала температура воздуха. Духота, влажность... Потребление воды строго ограничено. Все требования испытатели выполняли "от" и "до", а вот с водой хитрили: пили из смывного бачка. Кстати, они даже чистили зубы щеткой... намыливая ее мылом. Зубная паста не полагалась.
Что раздражает в подобных условиях? "Как правило, мелочи, - рассказывал корреспонденту "РГ" командир экипажа Герман Мановцев. - В обычной обстановке на них и внимания не обратишь, а там... Манера есть, говорить". Им действительно было очень непросто. Интернета тогда не было. Из развлечений - только книги, музыка. Но одни и те же кассеты надоели быстро...
Когда через год они вышли из "звездолета", у них спросили: "Что бы вы хотели посоветовать тем, кто окажется в подобных условиях на другой планете?" "Пусть очень серьезно отнесутся к подбору экипажа, - заметил Андрей Божко. - Не исключено, что откажут не агрегаты, а люди, коллектив, если он будет подобран не совсем удачно".