В России завершился уникальный эксперимент по имитации полета и высадки на Луну

Это испытатели - участники уникального международного изоляционного эксперимента по имитации полета и высадки на Луну SIRIUS-23. Он проходил в Наземном экспериментальном комплексе ИМБП РАН. В тех самых знаменитых модулях-"бочках", о которых знает весь мир. В чем уникальность завершившегося эксперимента? Какие результаты особенно важны для ученых? И какие перспективы для дальнего космоса он открывает? Об этом "РГ" рассказал директор Института медико-биологических проблем РАН академик Олег Орлов.

Олег Игоревич, главное: как чувствуют себя испытатели?

Олег Орлов: Все хорошо. Вы видите: они на подъеме. Год находились в условиях, очень близко имитирующих космический полет. Разве что без невесомости. Это тяжелое испытание, но ребята вынесли достойно. Теперь им предстоит детальное "послеполетное" обследование и курс реабилитации.

Вы недавно встречали после приземления космонавтов-рекордсменов Олега Кононенко и Николая Чуба. Они год отработали на МКС. Есть уникальная возможность сравнить результаты двух изоляций?

Олег Орлов: То, что полет и эксперимент прошли параллельно, - совпадение. Задачи научных программ в обоих случаях могут пересекаться только отчасти. Но наши специалисты всегда соотносят результаты полетных исследований с аналогичными в наземных моделях. Это позволяет не только проверять и корректно сравнивать результаты, но и наметить программу дальнейших исследований. Как модельных, так и реальных полетных. Так будет и в этом случае.

В "лунном" экипаже было четыре женщины и двое мужчин. Это впервые. Почему говорят, что такой гендерный состав - серьезная провокация?

Олег Орлов: Такая провокация известна и даже вошла в фольклор. Помните песню про танцы, статистику и девчонок? В наших экспериментах, как и в реальных полетах, женщины участвовали давно. Было и равное количество от обеих половин человечества. Более того, впервые в мире мы провели изоляционный эксперимент, где вообще были только девушки.

Тут серьезнейшая проблема - формирование экипажа, взаимоотношений малых групп и т.д. Этот вопрос в свое время как бы выпал из внимания ученых. Такой задачи для исследования даже не ставили. А вот теперь она есть.

Несмотря на очевидную мотивацию таких экипажей и тщательный отбор, это может быть важным фактором психологической стабильности команды. А значит, и безопасности, и успеха работы на стайерской дистанции.

Ученые ищут маркеры стресса?

Олег Орлов: В этом все заинтересованы. Для психологов, например, это отклонения в речевом взаимодействии членов экипажа. Для физиологов - какие-то тонкие вещи на уровне протеомных исследований. Например, изменение белкового состава мочи. Или, например, изучение выдыхаемого человеком воздуха: изменения, которые происходят в организме, оставляют здесь "след". Сегодня даже хеликобактер диагностируют по изменениям состава выдыхаемого воздуха. Это уже клиническая практика.

Для наших ученых подобный эксперимент не первый? В 60-е год в исследовательской "бочке" провели трое испытателей. И, как рассказывали они сами, вышли оттуда, рассорившись вдрызг. Но был "Марс-500", где сохранилась единая команда. А что здесь? Почему говорят, что эксперимент шел непросто?

Олег Орлов: Часть программы психологических исследований - это как раз изучение динамики взаимодействия внутри экипажа. Как выстраивалась стратегия поведения каждого? Командообразование? Взаимодействие с центром управления?..

Лимиты ресурсов на все и вся, включая воду и одежду. Были задержки связи - до пяти минут в одну сторону, нештатные ситуации.

Да, иногда "искрило". Но это присуще в разной степени всем длительным изоляциям и проявляется уже почти закономерно на различных стадиях "полета". Психологи работают с подобными ситуациями и разрабатывают рекомендации для последующих экспедиций.

Научная программа выполнена полностью? Что из самого главного вы бы отметили?

Олег Орлов: Да. Сейчас завершаем этап "послеполетных" обследований. Программа была объемная - более 70 направлений. Это и психология, и физиология, и санитарно-гигиенические исследования, и операционно-технические эксперименты, и так далее. Расширилась палитра применения технологий виртуальной реальности, работали дистанционно с перспективными робототехническими комплексами. Впервые посмотрели, как длительное нахождение в изоляционных условиях влияет на острую адаптацию к гипомагнитным условиям, и многое другое.

Итоги научной программы SIRIUS-23 мы подведем в следующем году. Но важно посмотреть, что удалось сделать по программе в целом. Cерия с увеличением продолжительности изоляции задумывалась специально. Сейчас изучаем возможность организовать конференцию с международным участием для широкого обсуждения результатов.

Планируется ли еще годовой наземный эксперимент?

Олег Орлов: Изоляция - один из признанных способов комплексного моделирования факторов космического полета в наземных условиях. В чем преимущество подобных экспериментов в управляемой изолированной среде обитания? Это возможность использования самого широкого спектра научной аппаратуры и оборудования. Это большая по сравнению с реальным полетом статистическая выборка.

Изоляция как модель использовалась, вы знаете, и до SIRIUS, и будет использоваться в дальнейшем. Длительность определяется задачами такой программы.

О полетах на Луну и Марс сегодня не говорит разве что ленивый. Что здесь выходит на первый план для ученых: психология, физиология, техника?

Олег Орлов: Все взаимосвязано. Технически в ближайшей перспективе человечество будет готово к полетам на Марс и тем более Луну. Но с точки зрения их медико-биологического обеспечения еще много вопросов. Мы говорим, естественно, об освоении ближнего космоса, а не о героических разовых акциях. Реализация систем обеспечения, в свою очередь, потребует современных технологических и технических решений.

Физиологию и психологию всегда следует рассматривать в неразрывной связи. Сейчас на слуху в большей степени вопросы физиологической безопасности. Радиационный фактор, например. Но надо понимать: при отсутствии психологической стабильности в экипаже успех даже самой обеспеченной средствами контроля и профилактики миссии может оказаться под угрозой.

Академик Лев Зеленый предостерегает: одна из проблем полета на Луну связана с лунной пылью. Она очень липкая и проникает везде и всюду. Нужны какие-то особые требования к скафандрам? Вы занимаетесь этой проблемой?

Олег Орлов: Проблема не только в скафандрах. Проблема и в проникновении пыли внутрь космического корабля или лунной базы. Ее попадание на кожные покровы, в глаза и систему дыхания может вызвать серьезные проблемы. Для технических систем это тоже серьезный вызов. В последнее время, во многом благодаря усилиям Льва Матвеевича, об этой проблеме заговорили всерьез и начинают заниматься.

Ученые говорят: при полете к Луне радиационная нагрузка у космонавтов будет выше, чем на орбите Земли, хотя и в пределах нормы при отсутствии вспышек на Солнце. Как решать вопросы биологических повреждений, восстановления функций?

Олег Орлов: Комплексно. Начнем с того, что сегодня есть основания предполагать в перспективе возможность отбора для межпланетных полетов лиц с повышенной устойчивостью к воздействию радиационного фактора.

Генетический отбор?

Олег Орлов: Не только. Но не исключено, что и он тоже. Далее: дозиметрический контроль радиационной нагрузки, а также своевременное предсказание тех или иных радиационных событий. Вспышек на Солнце, в частности.

А радиационная защита? Индивидуальная (носимые защитные элементы, например), локальная (повышенная защита кают и спальных мест, что уже реализуется и в настоящее время) и коллективная (радиационное убежище, где можно переждать какое-то ограниченное по времени событие, поток протонов, в частности). Кроме того, мы говорим о средствах защиты корабля в целом - наведенным полем, специальными материалами, конструктивным размещением хранимых ресурсов и т.п.

Проблема пластичности мозговых структур, т.е. возможности брать на себя выполнение выпадающих функций поврежденных участков также перспективна для изучения вероятности осознанного управления. Применение клеточных технологий, включая самые экзотические на первый взгляд подходы.

Есть архиважная проблема - создание системы жизнеобеспечения. Пока в космической практике регулярные грузовые поставки с Земли. Но ведь для межпланетной экспедиции это исключено? Что показал эксперимент с перепелами, который проводил на МКС Олег Кононенко? Была ли оранжерея в наземном эксперименте?

Олег Орлов: Оранжерея в эксперименте была, но это больше к вопросам психологической поддержки. А эксперимент с перепелами еще не завершен: не все образцы доставлены с орбиты. Путь к созданию замкнутых систем жизнеобеспечения лежит через комбинированные системы, где может быть предусмотрена ограниченная допоставка ресурсов. Вероятно, так будем работать в обозримой перспективе на Луне.

Проблема не только в том, чтобы научно обосновать возможность "замкнуть" систему жизнеобеспечения по какому-то элементу, например атмосфере. Но и технологически реализовать такой подход в надежном и экономически оправданном решении. К сожалению, задел в этом направлении, созданный в Советском Союзе, во многом утерян, и многое приходится проходить заново.

Вы уже рассматриваете программу научных исследований на РОС?

Олег Орлов: Программа медико-биологических исследований на РОС, на наш взгляд, должна формироваться по нескольким важным направлениям.

Во-первых, необходимо соблюсти преемственность научной программы РОС и научной программы, реализуемой сейчас на российском сегменте МКС. Перспективные исследования, нацеленные на прорывной результат, необходимо продолжить, используя новые технические возможности, предлагаемые на РОС. Этим мы сейчас занимаемся в рамках Координационного научно-технического совета Госкорпорации "Роскосмос".

Во-вторых, необходимо формирование программы исследований, направленной на отработку новых космических технологий и средств в интересах подготовки к пилотируемому освоению дальнего космоса. Развитие этой программы предполагается по мере развития самой РОС. И, конечно, особую надежду мы возлагаем на создание целевого медико-биологического модуля. Работу в этом направлении начали в рамках Совета РАН по космосу с привлечением всех заинтересованных организаций и ведомств. Важно сохранить преемственность наземных и полетных экспериментов. Пример - программа SIRIUS.

Программу РОС должна укрепить и, если угодно, украсить консолидация пилотируемой и беспилотной составляющих. Я имею в виду программу "Бион" в первую очередь.

В этом направлении, например, в рамках проекта SIRIUS проводятся исследования так называемым Центром мирового уровня по интегративной физиологии, участником которого является ИМБП.

Не могу не спросить о разработке бортовой центрифуги для космической станции. Как продвигается эта крутая тема?

Олег Орлов: Тема действительно очень крутая. Центрифуга короткого радиуса, когда появится на РОС, позволит начать работы по искусственной гравитации в условиях реального космического полета. Это может быть эффективным средством профилактики и сократить время, которое космонавты на нее ежедневно тратят сегодня.

Такая центрифуга станет в перспективе неотъемлемой частью межпланетных космических комплексов и напланетных баз. Будем рассматривать возможность ее размещения в составе целевого медико-биологического модуля. Это как один из вариантов. А сейчас в наземных модельных экспериментах продолжаются исследования по отработке персонифицированных методик ее применения.

А что с запуском биологического спутника "Бион-М" № 2?

Олег Орлов: Он планируется на март 2025 года. Важно подтвердить биологическую безопасность полета на полярной орбите РОС. Такая программа готовится. Но это будет общая оценка.

Если мы планируем осваивать полярные орбиты, а именно так ставится задача, необходимо целенаправленно изучать биологические риски, характерные для полетов в этих широтах. Для этого предлагается подготовить следующий спутник серии - "Бион-М" № 3. Его полет уже будет составной частью исследований в интересах пилотируемого освоения дальнего космоса. Дата запуска такого аппарата сейчас обсуждается.

Кто в лунной команде

Командир "лунного экипажа" - Юрий Чеботарев, старший научный сотрудник Центра подготовки космонавтов.

Бортинженер - второй пилот самолета L-410 одной из российских авиакомпаний Анжелика Парфенова.

За здоровьем испытателей следила врач экипажа аллерголог-иммунолог Ксения Орлова. Среди трех исследователей также был врач - Рустам Зарипов.

Исполнитель методики психологической поддержки - Ксения Шишенина. По профессии бортпроводник, но раньше уже участвовала в экспериментальных исследованиях с пятисуточной "сухой" иммерсией, которая создает ощущение невесомости на Земле.

Еще один исследователь в экипаже - представительница Беларуси Ольга Мастицкая. Она младший научный сотрудник Института физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси. Входила в число шести белорусских кандидатов в космонавты "Роскосмоса".

Эксперимент воспроизводил все основные условия полета за пределы низкой околоземной орбиты: перелет к Луне, стыковку с орбитальной станцией, пять высадок на поверхность, дистанционное управление ровером.