Несмотря на несомненные успехи в изучении Красной планеты с помощью автоматических аппаратов* трудно представить, что человечество откажется от идеи пилотируемой экспедиции на Марс. Так утверждает группа ученых во главе с директором ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем, академиком РАН Анатолием Григорьевым в материале, опубликованном в журнале "Земля и Вселенная". В этом учреждении в рамках Федеральной космической программы России на 2006 - 2015 гг. планируется провести эксперимент по моделированию психологических и биомедицинских аспектов деятельности экипажа при полете на Марс. Каковы же его сценарии, цели и задачи?

При разработке стратегии пилотируемой экспедиции к загадочному небесному соседу Земли определяющим считается человеческий фактор, ибо космонавт - наиболее ценное и уязвимое звено миссии, в решающей степени влияющее на реализацию проекта в целом. Надо сказать, что в ходе орбитальных пилотируемых полетов российскими специалистами накоплен богатый практический опыт медико-биологического и психологического обеспечения работы экипажей**. Осуществляется оно специализированными наземными службами Центра управления полетами постоянно. В случае необходимости в течение нескольких часов экипаж можно досрочно возвратить на Землю. В любое время суток гарантирована доставка на станцию дополнительных грузов и оборудования с помощью транспортных кораблей.

В полете к Марсу все это, к сожалению, исключено. Выполнение столь грандиозной миссии сопровождается совершенно иными обстоятельствами: сверхдлительностью ее осуществления (1,5 - 2 года и более); высокой степенью автономности действий людей на космическом корабле; невозможностью доставки на него каких-либо грузов и досрочного возвращения экипажа даже при возникновении чрезвычайных обстоятельств; повышенной ответственностью за принятие самостоятельных решений и их последующую реализацию. Не исключаются также изменения условий коммуникаций с Землей, связанные с задержкой передачи информации из-за времени прохождения сигнала и возможными перерывами в работе систем управления полетом. Предполагается и чередование гравитационных воздействий*** на трассе Земля-Марс-Земля, на орбите и поверхности Красной планеты, наличие повышенного уровня космической радиации, а также отсутствие магнитного поля. Иными словами, медико-биологическое и психологическое обеспечение марсианской экспедиции

* См.: Ю. Марков. Станция назначения - Красная планета. - Наука в России, 2003, N 5; И. Резанов. Подземная жизнь на Марсе. - Наука в России, 2004, N 1; М. Литвак, И. Митрофанов. Времена года на Марсе. - Наука в России, 2004, N 4 (прим. ред.).

** См.: О. Газенко и др. Космическая медицина: вчера, сегодня, завтра. - Наука в России, 2006, N 3, 4 (прим. ред.).

*** См.: Г. Котельников и др. Гравитационная терапия. - Наука в России, 2007, N 5 (прим. ред.).

Проект марсианского экспедиционного комплекса, разработанный РКК "Энергия" им. СП. Королева.

необходимо расценивать как принципиально новую задачу.

Чтобы лучше подготовиться к ее решению, важно провести опережающие наземные исследования с участием человека. Осуществить их предстоит на борту модели межпланетного космического корабля будущей марсианской экспедиции, разработанного учеными и специалистами РКК "Энергия" им. СП. Королева*. Состоит он из пяти основных функциональных частей: жилого и складского модулей, где будут работать космонавты и хранить расходуемые материалы (продукты питания, воду, воздух, дополнительное оборудование); межпланетного буксира, обеспечивающего перелет по гелиоцентрической орбите (на нем разместят огромные панели солнечных батарей, вырабатывающих электроэнергию мощностью 15 МВт для питания электрореактивных двигателей тягой 300 Н); взлетно-посадочного комплекса для операций спуска на марсианскую поверхность и подъема с нее; корабля возвращения, применяемого на заключительном этапе полета для посадки на Землю. Стартовая масса всего марсианского комплекса - примерно 600 т. Его будут собирать на околоземной орбите.

Основные функциональные части межпланетного космического корабля соединяются друг с другом при помощи переходных отсеков и люков. Каждый модуль представляет собой независимую систему жизнеобеспечения, электроснабжения, управления. Такое разделение повышает надежность каждой составляющей части комплекса в целом.

Согласно сценарию эксперимента длительность экспедиции составит до 520 сут (с возможностью продления до 700 сут). Сюда входит время полета по гелиоцентрической орбите от Земли до Марса - 250 сут, пребывание на орбите и поверхности Красной планеты - не более 30 сут (предполагается работа 3 - 4 человек), обратный перелет домой - 240 сут.

Главное внимание в ходе наземных изысканий уделено моделированию биомедицинских и психологических аспектов фактора автономности деятельности экипажа при полете, которому предстоит самостоятельно контролировать режим труда и отдыха, заниматься профилактикой своего физического и психологического состояния, оказывать взаимную медицинскую помощь в случае необходимости, принимать решения в нештатных ситуациях.

Для моделирования пребывания экипажа на поверхности Красной планеты предполагается разделить его на две группы (через 250 сут после начала наземного эксперимента) и временно изолировать (до 30 сут) трех членов экипажа в конкретном модуле. Испытатели выполнят основные виды работы на имитаторе марсианской поверхности (сбор образцов грунта, видеосъемка, установка оборудования с использованием специализированных тренажеров и скафандров).

Организация режима труда и отдыха экипажа будет осуществляться по графику с учетом необходимости ночного дежурства одного члена летной команды на пульте управления (кроме командира экспедиции). Во время эксперимента не станут перегружать экипаж аварийными ситуациями. При определении основных видов его активности учитывается ряд принципиальных положений. Во-первых, приоритет отдается научным и технологическим исследованиям, направленным на создание эффективной системы медико-биологического обеспечения марсианской экспедиции. Во-вторых, реализация принципа самоорганизации и самоуправления сопровождается передачей большинства контролирующих и решающих функций экипажу.

* См.: Н. Севастьянов. Продолжая дело легендарного конструктора. - Наука в России. 2007, N 1 (прим. ред.).

Внутренняя компоновка жилого модуля межпланетного орбитального корабля, в котором будет работать экипаж и размещены основное оборудование, бортовые системы.

И все же основными видами его деятельности станет выполнение научной программы. На нее отводится не менее 4 ч вдень. Предусматривается также и возможность проведения членами экипажа личных научных опытов. Каждый испытатель за весь период эксперимента затрачивает на это около 1500 ч рабочего времени.

Кроме того, для поддержания здоровья будущих космонавтов проводятся регулярные физические тренировки продолжительностью 1 ч в день, контроль параметров среды внутри комплекса, количества потребляемых ресурсов - пищи, воды, расходных материалов, запасных частей и т.д.

Одновременно осуществляются санитарно-гигиенические мероприятия для поддержания оптимальных бытовых условий в наземном медико-техническом комплексе. Имеются в виду периодические и генеральные уборки помещений, сопровождаемые очисткой воздуха от пыли и микроорганизмов, обработкой интерьеров модулей с помощью специальных дезинфицирующих средств.

Время первого наземного эксперимента разделено на пятнадцать 35-суточных циклов. В конце каждого планируется осуществить всесторонний врачебный контроль, предваряемый микробиологическим и токсикологическим изучением среды обитания. На 175 - 176-е и 350 - 351-е сут будут проводить углубленные медицинские обследования с использованием новейших телетехнологий.

Испытатели-добровольцы должны владеть навыками неотложной помощи, клинической лабораторной диагностикой, знаниями систем жизнеобеспечения корабля, а также электроникой, механикой, вычислительной техникой.

Условия планируемого эксперимента, связанные с автономностью и работой в течение длительного времени в изоляции, потребуют от будущих его участников, помимо крепкого здоровья, высокого профессионализма, обширных научно-технических знаний, определенных психологических качеств. Все это позволит апробировать элементы "технологии жизнеобеспечения" экипажа марсианской экспедиции и выбрать из возможных альтернативных решений наиболее эффективные.

Эксперимент, моделирующий полет на Марс. - Земля и Вселенная, 2008, N 3

Материал подготовил Ярослав РЕНЬКАС

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: