Цивилизация
Детали будущего эксперимента по моделированию пилотируемого полета на Марс — «Марс-500» — обсудили специалисты Государственного научного центра РФ Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН) на тринадцатой конференции «Космическая биология и авиакосмическая медицина», которая прошла на днях в Москве.
Главная цель эксперимента под названием «500 дней» — воспроизведение основных условий, в которых должны будут жить и работать будущие космонавты на пути к Марсу и обратно. Пятьсот суток (или даже более, в зависимости от окончательного сценария) шесть участников-добровольцев проживут в замкнутой модели космического корабля. За это время они пройдут основные этапы предполагаемого межпланетного путешествия. Кроме того, в рамках проекта смоделируют и деятельность на поверхности Марса.
Эксперимент организуется на базе наземного экспериментального комплекса ИМБП. В состав экипажа планируется включить шесть человек из разных стран в возрасте от 25 до 50 лет: командира, бортинженера, врача и трех исследователей разного профиля.
Проект очень сложен и включает в себя, по сути, кроме основного еще несколько параллельных экспериментов. Необходимость их проведения вызвана тем, что не все условия космических перелетов можно симулировать на Земле. Прежде всего невозможно создать продолжительное состояние невесомости и, как следствие, физическое состояние космонавтов при переходах от отсутствия силы тяжести к гравитации.
Тем не менее принципиальные элементы марсианского путешествия воспроизвести удастся. Это прежде всего сверхвысокая длительность полета и автономное существование экипажа, что подразумевает самоуправление и самостоятельное принятие решений в различных ситуациях. При этом, возможно, будет принято решение о моделировании некоторых экстренных случаев. В частности, солнечных вспышек, которые представляют серьезную угрозу здоровью космонавтов и сохранности техники в реальном космическом полете. При имитации такой вспышки экипаж должен самостоятельно принять решение о том, надо ли идти в убежище. Автономность предусматривает и самостоятельное медицинское обеспечение с помощью средств профилактики и лечения, установленных на борту корабля.
Другие основные условия полета — ограниченное количество основных жизненных ресурсов и полная изоляция в замкнутом пространстве. При этом экспериментальные помещения будут герметичны, и участники испытания самостоятельно смогут регулировать основные параметры среды (в числе прочего подразумевается использование систем регенерации воды и воздуха).
Наконец, смоделируют основные этапы марсианской экспедиции и связанный с ними особый график труда, куда включены обязательные для всех членов экипажа, кроме командира, ночные дежурства. В результате, по словам Аллы Виноходовой, сотрудника ИМБП РАН, весь эксперимент делится на пятнадцать 35-суточных циклов (начиная со вторых суток) без учета периода полета по околомарсианской орбите.
Из-за необходимости завершить очередной цикл возможно удлинение проекта до 520 дней.
Эксперимент разделен на несколько этапов. Полет по спиральной траектории в поле тяготения Земли займет 50 суток. Затем корабль перейдет на траекторию орбиты вокруг Солнца, по которой и полетит к Марсу (150 суток). Путь от окрестностей до самой планеты займет еще 45 суток.
Центральный этап, который включает в себя полет орбитального корабля вокруг Марса, спуск посадочного модуля на планету и его взлет, — 30 суток.
Путь обратно займет 240 суток, из которых 40 корабль будет находиться на околомарсианской орбите, 130 — на пути от Марса к Земле и 50 суток — на геоцентрической орбите, по которой будет приближаться к окончательной цели путешествия.
В течение этого времени экипажу предстоит моделировать основные операции по стыковке и управлению космическим кораблем. Для большей убедительности предусмотрена задержка коммуникаций по мере удаления экспериментального комплекса от Земли.
Наиболее интересен центральный этап с высадкой на Марс. На это время экипаж разделится на две подгруппы: три человека, включая командира, останутся в основном модуле, где продолжат орбитальный полет, а три остальных участника перейдут в спускаемый модуль, где проведут 21 день. В этом модуле им придется пройти условия антиортостатической гипокинезии (ограничение объема и количества произвольных движений), с помощью которых экспериментаторы планируют в земных условиях частично повторить эффект перехода от микрогравитации к перегрузкам.
Также им предстоит перестроиться на марсианские сутки, которые приблизительно на 40 мин. длиннее земных, и совершить три выхода на поверхность планеты.
Ее имитирует помещение большего, чем модули, объема. При этом посадочный модуль предполагается сделать негерметичным, и микробиологическая ситуация в нем будет отличаться от ситуации внутри орбитальной станции.
По окончании спуска посадочный модуль вновь соединится с основным, а три его участника, «побывавших на Марсе», пройдут пятидневную обсервацию (ряд мероприятий, необходимых для соблюдения планетарного карантина).
Конечно, полностью повторить марсианские условия невозможно. Так, например, в земных условиях невозможно использование настоящего космического скафандра. Нецелесообразно проводить и эксперименты по моделированию стартовых и посадочных перегрузок, для которых требуется центрифуга, так как они прервут течение главного эксперимента, основной принцип которого — автономность, связанная с работой систем жизнеобеспечения.
Немаловажный элемент этой автономности — работа системы медицинского обеспечения. В случае болезни члена экипажа лечение придется проводить с использованием технологий, в том числе и телемедицинских, которые установят на борту. Конечно, если возникнет ситуация, угрожающая жизни участника, этот эксперимент придется прекратить, а испытатель выйдет из объекта. Но и в этом случае врач, входящий в состав экспедиции, должен уметь оказать помощь до прибытия специалистов снаружи.
Старт эксперимента намечен на следующий год, а набор добровольцев должен начаться уже в этом. И как отметил Валерий Поляков, врач-космонавт, советник директора ИМБП РАН по космосу, еще есть время для того, чтобы предложить новые элементы для эксперимента. «Так как в нем будут участвовать шесть человек, мы сможем, например, имитировать вывод одного или даже двух членов экипажа по жизненным показаниям, — говорит Поляков. — Эксперимент позволяет нам играть с условиями и создавать необычные ситуации, в которых мы сможет проверить эффективность, в том числе и системы медицинского обеспечения».
Напомним, что это не первый эксперимент по длительной изоляции человека. В ИМБП РАН на базе того же наземного экспериментального комплекса неоднократно проводились подобные испытания, последнее из которых — международный эксперимент SFINCSS-99, который продолжался 240 суток (с 02.07.1999 по 14.04.2000 года) и представлял собой моделирование полета международной космической станции (МКС). Тогда впервые в качестве испытателей приняли участие представители шести стран: России, Германии, Австрии, Японии, Европейского космического агентства, представленного Францией, и Канады.