16+

Что доказали эксперименты, имитирующие космические полеты на Марс и Луну

25/05/2017

Что доказали эксперименты, имитирующие космические полеты на Марс и Луну

Французский Институт космической медицины и физиологии объявил конкурс для желающих поучаствовать в наземном космическом эксперименте. Чтобы получить гонорар – 17 тысяч долларов – участник должен неподвижно пролежать в кровати два месяца. В СССР похожие испытания проводились еще в 1960-е годы. Проводятся и сейчас. Мы решили понять – зачем?


         В 1960-е в СССР добровольцы лежали в кроватях целый год: так исследовались потери организма в условиях гипокинезии, то есть отсутствия физической нагрузки.  По окончании советского лежательного эксперимента один из испытуемых получил тяжелую травму, когда попытался встать и выяснил, что ноги его не держат, причем проблема выявилась даже не в мышцах, а в костях, из которых за год исчез весь кальций. Пришлось врачам думать не только о гимнастике, но и о диете. А премии испытуемым платили по тем временам хорошие: 5000 рублей, то есть миллиона 2–3 на нынешние деньги.

Как раз 3 миллиона рублей получили в 2011 году участники эксперимента «Марс-500». Так что гонорары наших добровольцев не хуже французских.

Олег ВОЛОШИН, пресс-секретарь Института медико-биологических проблем, отвечающего за все наземные космические эксперименты, рассказал «Городу 812» о том, как на Земле имитируют космический полет, как сложилась жизнь экипажа после «полета на Марс» и что делать, если в космосе начнется драка.

– Эксперименты организуют не только для космоса: еще и для полярников, для подводников. У одних – психологические трудности, связанные с проживанием в замкнутом коллективе. У других – перегрузки, не легче космических. Наш институт был создан в 1963 году, а первые изоляционные эксперименты проводили в 1968-м. В эксперименте, подобном французскому, я сам участвовал. Называется он АНОГ – антиортостатическая гипокинезия. Есть три способа достичь на Земле состояния, приближенного к невесомости. Первый – полет в самолете по параболической траектории. Он наиболее точно воспроизводит невесомость, но очень ненадолго – на 20 секунд. Второй – АНОГ, лежание вниз головой. Угол наклона может быть разный, от 6 до 30 градусов. Этот метод помогает изучить воздействие невесомости на кровеносную и лимфатическую системы. На костно-мышечный аппарат он действует тоже, но тут уже прямая зависимость от времени – чем дольше лежишь, тем сильнее. У нас в ИМБП добровольцы лежали максимум год.

Сухая иммерсия – когда лежишь в специальной ванне, только не в воде, а не пленке. И тоже организм чувствует себя в невесомости. Максимальный срок пребывания – 54 дня. Сам я участвовал и в АНОГе – два раза по 14 суток при наклоне в 6 градусов, два дня – при 30 градусах. И пять дней – в эксперименте «Сухая иммерсия». Я даже дневник в ванне написал.

– Зачем лежать именно вниз головой?
– Все системы организма рассчитаны на то, чтобы помешать крови стечь вниз в соответствии с законами тяготения. Поэтому работает сердце, поэтому в ногах есть особые мышцы, чтобы кровь поступала вверх, к мозгу. Но в космосе тяготения нет. В космосе у всех одутловатые лица как раз потому, что кровь устремляется вверх. А при сухой иммерсии воспроизводится отсутствие опоры. Через три недели начинается гипокинезия из-за отсутствия движения. Мышцы расслабляются, возникает поза усталой обезьяны, похожая на позу эмбриона. Да еще организм теряет влагу. В моем эксперименте целью было изучить причину болей в спине, потому что в космосе позвоночник слегка растягивается, возникает напряжение нервных корешков. Так что после ванны меня клали еще и в томограф.

– Есть оборудование, которое помогает воспроизводить космос на Земле?
– Недавно мы запустили центрифугу короткого радиуса. Классическая центрифуга имеет задачу приучить космонавта управлять телом в условиях перегрузки. Чтобы каждая мышца знала, что это такое. Короткий радиус – это тренажер, на который надо лечь головой к центру, а ногами к окраине, и тогда благодаря ускорению возникает ощущение, что ты встаешь. Тоже очень полезно для всех систем организма.

– А что изучают коллеги в других странах?
– Немцы проводили  эксперименты, связанные с потреблением соли. Изучали, теряет ли организм жидкость при потреблении соленых продуктов или, наоборот, накапливает. Согласитесь, это важно знать в условиях длительного полета. Итальянцы занимались изучением сна и проблем памяти. Есть много исследований, посвященных космической пище.

– В тюбиках?
– Это не тюбики, а обычная еда, знакомая каждому автотуристу: пакетики с пюре, лапшой или супом, которые надо разводить кипятком. Но, конечно, там есть особые добавки, просто так в магазине ее не купишь, только на заводе. Он находится в Бирюлеве. Тюбики сейчас тоже делают – ими торгуют в автоматах в космическом музее, но это скорее сувенирная продукция. В космосе не используют микроволновку или плитку, чтобы не тратить много энергии, но бойлер в корабле всегда есть.

– И все-таки, как я понимаю, на Земле трудно в полном виде воспроизвести космос?
– Да, поэтому львиная доля экспериментов – для изучения психологии малых групп. Взаимодействие людей в условиях космических полетов – с ограничениями ресурсов, с изоляцией от внешнего мира.

– Самый знаменитый эксперимент – «Марс-500»?
– Да. Американцы проводили свой «Марс-160» и там имитировали кратковременные выходы на улицу в скафандрах. Эксперимент проводился в штате Юта, где местность визуально похожа на Марс. У нас же испытуемые все время проводили внутри боксов, Марс сымитировали там же. Но, в отличие от всевозможных замкнутых, «тюремных» экспериментов, мы не ставили задачей искусственно создать конфликт. Трудности – да, создавали. Однажды сымитировали пожар – группа два дня разбиралась с последствиями. Второй раз отключили связь на неделю, но потом участники сказали, что были только рады отдохнуть от внимания родственников и коллег.

– Как отбирали кандидатов на «Марс-500»? Нужно иметь железное здоровье или, наоборот, быть обычным человеком?
– Поступило 6000 заявок из разных стран: после всех фильтров к нам пришло человек двадцать. Потом мы проводили свои тесты, взяли 12 человек, сформировали основной и дублирующий экипажи. Хорошо тренированные  спортсмены нам были не нужны: требовались люди, не привыкшие к особым нагрузкам. Пожалуй, главное табу было – отсутствие скрытых хронических заболеваний, потому что если бы они вылезли во время эксперимента «Марс-500», могли бы сорвать весь процесс. Так что требования были пожестче, чем к реальным космонавтам. Предпочтение отдавалось людям, одинаково хорошо владеющим английским и русским языками и имеющим профессию инженера или врача. В экипаж требовались два доктора: именно два, чтобы уж один-то точно дошел до конца.

– Трудно возвращаться к обычной жизни после таких экспериментов?
– Насколько я знаю, после «Марса» никого из участников не выбило из колеи. Француз Ромен Шарль сейчас работает в Европейском космическом агентстве, Сухроб Камолов был и остался военным врачом, экс-подводник Алексей Ситев просто отдыхает.

– Участники эксперимента хотели бы полететь в космос по-настоящему?
– Нет. Во-первых, понимают, как долго придется этого ждать. Два года ты будешь только учиться в отряде космонавтов. Потом – то ли полетишь, то ли нет. Сергей Рязанский, который тоже участвовал в марсианском эксперименте, ждал своего первого полета 15 лет.

– Из-за чего возникают конфликты в космосе?
– Был эксперимент «Сфинкс», там имитировали полет к станции МКС: соответственно, был один экипаж на «станции» и экипаж посещения. Экипаж был смешанный, и возник конфликт из-за женщины. Дошло до настоящей драки. Но сами участники конфликт и загасили: в аппарате было три модуля, сообщающиеся между собой. Одну из дверей просто закрыли и сделали так, что две группы оказались изолированы на месяц. Так все и утихомирились. Мы следили, но не вмешивались. У нас была пакетная передача данных: испытуемые записывали видеосообщение, оно отправлялось «на Землю» и потом рассматривалось. Ну а мы, видя сами, что происходит, и анализируя, как это описывают в видеосообщении, делаем выводы.

– А можно вообще подраться в условиях невесомости?
– Пока до этого не доходило. И настоящие и виртуальные полеты протекали без эксцессов, но иногда бывает, что после «полета» участники на дух друг друга не переносят. Хотя про самый длинный наш эксперимент – «Марс-500» – я этого не скажу: там с удовольствием общаются до сих пор. Недавно как раз приезжал китайский участник – повидаться. А вот после «Года в звездолете» общались только вынужденно. Девушки из эксперимента «Луна-2015» сохранили хорошие отношения, но там в группу набирали волонтеров, вернее волонтерш, из одного института. Надо было оценить, как ведет себя в космосе женский коллектив: смешанные у нас были, а чисто женских – нет. Девушки вернулись на свои рабочие места, кроме одной, которая вскоре ушла в декрет, и продолжают общаться по работе.

Наземные эксперименты в России в ХХI веке

«Сириус». Октябрь 2017 года. Сириус – это аббревиатура, и к Альфе Большого Пса отношения не имеет. Первый этап – двухнедельный, затем – «полет» на 4 месяца, в 2019-м – на 8 месяцев и в 2020-м – на год.

«Луна-2015». 2015 год, 9 суток.. «Полет» шести девушек к Луне. Девушки, сотрудницы ИМБП, участвовали в проекте бесплатно.

«Марс-500». 2010–2011 годы. Три группы испытателей: 14-, 105- и 520-суточная изоляция. Самое короткое испытание требовалось для проверки модуля: выяснилось, что он соответствует техническим характеристикам. Стосуточная изоляция требовалась, чтобы определить, как адаптируются друг с другом члены экипажа, как они общаются с группой наблюдения и как реагируют на перерыв в связи.

Экипаж, «улетевший» в 520-суточное путешествие на Марс, получал связь с Землей с большими задержками, был ограничен в потреблении еды и энергоресурсов. Состоялись три «выхода на поверхность Марса» с забором грунта и поиском магнитных аномалий. Отрабатывались нештатные ситуации, но главное внимание было привлечено к психологическому климату в коллективе. Экипаж состоял из пяти человек: двух россиян, китайца, француза и итальянца колумбийского происхождения.

 «Сфинкс». 1999–2000. 7 групп испытателей из России, Японии, Германии, Канады и Франции. Время изоляции – от 7 до 240 суток. Имитировались операции по стыковке и управлению кораблем, погрузочно-разгрузочные работы, полетный режим труда и отдыха.

Эксперимент «Сухая иммерсия». Из дневника Олега Волошина.

День первый. Эксперимент проходит в Волынской клинике. Там одна из наших имбэпэшных ванн. Сама ванна по размерам напоминает небольшой бассейн, покрытый пленкой. Чтобы в нее лечь, а не бултыхнуться, со дна поднимается специальная платформа. Ты на нее ложишься и плавно опускаешься. Тебя сдавливает со всех сторон эта самая пленка с водой. Не сильно, но вполне ощутимо. Она же ограничивает тебя в движениях. Ты уже не можешь поплескаться или перевернуться, единственная поза, доступная тебе, – лежать на спине, вяло пошевеливая ручками и ножками. Вяло – потому что любое резкое движение, и ты погружаешься…

Начал обустраивать себе место для жизни на ближайшие 5 дней. Разложил рядом с собой планшет, ноутбук и камеру. Через пару часов стало понятно, что из-за того что у головы нет опоры, работа на ноутбуке превращается в муку – шея ныть начинает. То же относится и к чтению, только начинают затекать и ныть руки, которыми держишь планшет. Даже этот простой текст я пишу уже второй день подряд! Единственное удобное положение – распластаться, как медуза, и смотреть в потолок или в ТВ.

День второй. Ночью спина все время ныла, как при радикулите, только невозможно повернуться, чтобы принять другую позу. Спать невозможно, но иногда проваливался в какой-то полусон. Видимо, организм под утро адаптировался, боль утихла, и я заснул.

Утро начинается с медконтроля (давление, градусник, опрос самочувствия), потом завтрак и очередные эксперименты. Правда, сегодня всего один – стыковка. После него – свободное время. Вынужденное безделье оказывается сущей пыткой. Еще одно, к чему сложно привыкнуть, – это полная зависимость от окружающих. Практически ничего сам сделать не можешь, обо всем вынужден просить дежурного, от туалета до еды.

День третий. Перед сном выполняется обязательный замер роста и веса. За два полных дня похудел на 4 кг и вырос на 1 см. После замеров меня везут на каталке в душ. Его нужно принимать лежа. Душ обязателен – в течение всего дня лежишь укутанный, как мумия, в простыни, резиновую пленку и теплую воду (34° С). От этого постоянно потеешь.

День четвертый.  Спина практически прошла, нахождение в иммерсии перестало быть испытанием.

День пятый. Начал привыкать к аквариумному существованию. И стал больше понимать домашних рыбок. Покормили – радость, вынули из аквариума, мусор убрали, водичку поменяли – еще большая радость! И даже сальто по требованию делаю всё охотнее (кораблик состыковать, руками поводить).

Во время ежевечерней выемки меня из ванной (для гигиены) все заметнее становится притяжение. В первый момент подъема из воды тебя прямо расплющивает по подъемнику (теперь понятно, почему жизнь долго не хотела выходить на сушу).

День шестой. Выход из эксперимента. Первое ощущение – как трудно стоять! За следующие два часа большая часть негативных эффектов прошла. Единственное, пока приходится ходить медленно и чинно, стараясь не делать резких движений. Космонавты сразу после приземления чувствуют себя примерно так же (только перед этим посадочную капсулу еще изрядно трясет и швыряет). Поэтому после посадки их обычно вынимают спасательные службы и несут на руках до спецпалатки. Но по прибытию на другую планету, скорее всего, не будет встречающих гуманоидов. Значит, космонавтам будет непросто.            

Нина АСТАФЬЕВА











Lentainform