Libmonster ID: UA-2483

Заглавие статьи "МАРС-500": ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИТОГИ
Автор(ы) Анатолий ГРИГОРЬЕВ, Борис МОРУКОВ
Источник Наука в России,  № 3, 2012, C. 4-11

Академик Анатолий ГРИГОРЬЕВ, вице-президент РАН, научный руководитель Института медико-биологических проблем РАН,

доктор медицинских наук Борис МОРУКОВ, летчик-космонавт РФ, заместитель директора по науке того же института

В ноябре 2011 г. в Институте медико-биологических проблем РАН завершился уникальный эксперимент по моделированию полета на Марс: в герметично замкнутом пространстве наземного медико-технического комплекса шестеро испытателей-добровольцев из России, Италии, Франции, Китая провели в полной изоляции 520 суток. Получен огромный массив научных данных - они еще нуждаются в анализе и осмыслении. Этот опыт интересен для подготовки и организации в будущем длительных межпланетных полетов. Эксперимент позволил существенно продвинуться в понимании многих аспектов их медико-биологического обеспечения, однако задача настолько сложна, что требует продолжения целенаправленных исследований.

стр. 4

ШАГ НА ДЛИННОМ ПУТИ К КРАСНОЙ ПЛАНЕТЕ

Еще ждут своего решения проблемы воздействия всего комплекса факторов дальнего космоса на организм человека, включая микрогравитацию, радиационное облучение, изменения магнитной обстановки как на этапе перелета, так и на поверхности осваиваемых планет*. Полеты за пределами околоземных орбит будут иметь и другие специфические особенности, в том числе автономность, большую продолжительность, длительное пребывание экипажа в условиях социальной изоляции, ограниченного пространства и отрыва от земных условий жизни на фоне высокой степени ответственности за успех миссии в сочетании со значительным риском. Эти особенности диктуют повышенные требования к участникам экспедиций.

Очевидна необходимость объединения опыта наземных исследований и реальных полетов в пилотируемой космонавтике. И использование результатов эксперимента "Марс-500"**, несомненно, может быть полезным при планировании длительных орбитальных полетов с элементами моделирования межпланетных миссий.

Опыт предшествующих экспериментов, в том числе со 105-суточной изоляцией добровольцев-испытателей в замкнутом пространстве (31 марта - 14 июля 2009 г.), заставил нас пересмотреть требования к участникам "полета на Марс" на всех этапах отбора и подготовки. Личностные качества оценивали не только стандартными тестами, но и по результатам совместной работы в составе группы. При этом на первый план выступили такие характеристики, как толерантность, высокий уровень мотивации, концентрация на поставленных задачах, наличие творческих способностей, умение воспринимать и осваивать новую информацию в различных областях деятельности.

Программа подготовки к 520-суточному эксперименту предусматривала полугодовой период фоновых (контрольных) обследований и обучения добровольцев. Медицинский и психологический отбор кандидатов в испытатели был завершен в феврале 2010 г., а их обучение и тренировки - в мае того же года. Фоновые обследования добровольцев начали в апреле 2010 г. и завершили к июню. Отработку программ научных


* См.: К. Труханов, Н. Кривова. Брать ли на Марс магнитное поле Земли? - Наука в России, 2010, N 3 (прим. ред.).

** См.: А. Григорьев, Б. Моруков. Марс все ближе. - Наука в России, 2011, N 1 (прим. ред.).

стр. 5

исследований, в том числе с использованием медико-технического комплекса, провели с октября 2009 г. по май 2010 г. Сам же эксперимент был начат в 14 часов 3 июня 2010 г. и завершен спустя 520 суток - в 14 часов 4 ноября 2011 г.

Интенсивная совместная работа группы кандидатов в участники эксперимента в обстановке конкуренции оказалась полезной для выявления психологических характеристик претендентов и формирования гармоничного экипажа. В его состав вошли инженер Алексей Ситев, хирург Сухроб Камолов, военный врач и физиолог Александр Смолеевский (Россия), представители Европейского космического агентства инженеры Шарль Ромен (Франция) и Диего Урбина (Италия), а также сотрудник Китайского центра подготовки космонавтов Ван Юэ. Национальная и связанная с ней культурная неоднородность экипажа как бы заранее предопределяла дополнительные трудности в его консолидации, однако за почти полтора года совместной деятельности этих очень разных, в том числе и по возрасту (от 25 до 38 лет) людей, разделения по языковому или национальному принципам не произошло. Ровные, дружеские отношения друг к другу и хороший контакт с группой управления экспериментом сохранялись на протяжении всех 520 суток. Конфликтов, требующих коррекции и вмешательства, также не было.

Испытанием для экипажа, несомненно, стало его разделение на две группы, одна из которых принимала участие в высадке на имитатор марсианской поверхности, а вторая (условно) оставалась на круговой орбите. Эмоционально насыщенная новая работа, повышенное внимание наземных служб ставили участников "марсианского десанта" в предпочтительное положение. Но остававшиеся "на орбите" оказывали поддержку своим товарищам, выполняли увеличенный вдвое объем операций по обслуживанию комплекса. Объединение групп после завершения цикла работ на поверхности планеты прошло дружелюбно, и последующий период эксперимента протекал без значимых психологических проблем.

В ходе "полета" члены экипажа выполнили большую научную программу, контролировали свое физическое и психическое здоровье, а для его поддержания в норме ежедневно не менее часа посвящали занятиям на тренажерах, использовали другие профилактические

стр. 6

средства. Они проводили контроль параметров среды обитания (давления, температуры, влажности и т.д.), а также учет потребляемых ресурсов (пищи, воды, расходных материалов, запасных частей, ресурсов систем жизнеобеспечения). Регулярно проводили профилактические регламентные и ремонтные работы по поддержанию нормального функционирования систем модулей, санитарно-гигиенические мероприятия, в том числе на основе результатов токсикологического и микробиологического контроля.

1 сентября 2010 г., т.е. спустя три месяца после начала "полета" к Красной планете, к экипажу перешли функции мониторинга параметров среды обитания и выдачи команд на управление системами комплекса.

Мы учитывали, что межпланетный полет с удалением космического корабля на многие десятки миллионов километров от Земли будет предполагать и ограничения оперативного получения информации из-за задержки прохождения электронного сигнала, что затруднит коммуникацию с центром управления. Поэтому голосовая (телефонная) связь функционировала по расписанию: 1 - 50 и 470 - 520 сут эксперимента без временной задержки. А с 51-х суток и далее использование такого вида связи допускалось исключительно по решению командира или врача экипажа и лишь для проведения экстренных консультаций с наземными службами в случае возникновения угрозы здоровью (жизни) испытателей. Основной вид коммуникации представлял собой передачу информации в электронном виде (текстовых или видеофайлов) два раза в сутки: с 10.00 до 12.00 и с 16.00 до 18.00. Вся личная переписка осуществлялась также в электронном виде, вне модуля доступ к ней имел только системный администратор из группы сопровождения эксперимента.

КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ ЗДОРОВЬЯ

Длительный межпланетный полет с его экстремальными факторами воздействия на организм человека потребует немалых усилий для поддержания здоровья и работоспособности участников миссии*, поэтому совершенствование систем соответствующего мониторинга и оказания медицинской помощи являлось одной из важнейших задач проекта "Марс-500". Врачи, входившие в состав экипажа, располагали специально разработанным автономным медицинским центром (в него входили укладки с медикаментами, инструментарием, средства диагностики и др.). Уделялось внимание и методам дистанционного контроля, в том числе с помощью телемедицины.

Ежедневно на каждого из испытателей заполняли специальную анкету, в которой фиксировали субъективную оценку состояния его здоровья, дважды в сутки измеряли основные показатели жизнедеятельности (давление, частота пульса, температура тела, вес). Помимо этого ежемесячно вели расширенный контроль, включавший углубленную оценку деятельности сердечно-сосудистой системы (снятие электрокардиограмм в покое и при нагрузке, холтеровское мониторирование, с помощью которого осуществляется суточное наблюдение за работой сердца, мониторирование артериального давления), лабораторные исследования крови и мочи, индивидуальные медицинские и психологические консультации. А раз в полгода проводили экспертные обследования: кроме перечисленных показателей оценивали состояние органов зрения, слуха, ротовой полости, кожных покровов, а с помощью ультразвукового метода - состояние внутренних органов.


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

стр. 7

Санитарно-гигиеническое обеспечение в эксперименте "Марс-500" включало прежде всего поддержание чистоты тела, для чего в жилом модуле был установлен душ. Постельное белье меняли один раз в семь суток, а нижнее белье - раз в трое суток. Экипаж еженедельно проводил уборку помещений комплекса с использованием пылесоса, дезинфицирующих растворов для поддержания уровня микробной обсемененности не выше допустимых значений.

В эксперименте использовали две системы водообеспечения: одна - для питья и приготовления пищи, другая - для санитарно-гигиенических нужд. Качество питьевой воды контролировали по стандарту среды обитания в пилотируемом космическом аппарате.

Что касается рационов, то по содержанию пищевых веществ они соответствовали принятым физиологическим нормам для контингента, чья профессиональная деятельность по энерготратам относится к категории средней тяжести. Для питания испытателей были скомплектованы три варианта рационов. Первый - на время "полета" к Марсу (1 - 250 сут), при этом использовали продукты 111 наименований, в том числе 56 - замороженных полуфабрикатов готовых блюд, изготовленных девятью европейскими и одной российской фирмами. Экипаж на этом этапе был обязан строго следовать меню. Второй вариант (251 - 270 сут) - при имитации высадки трех членов экипажа на поверхность планеты - состоял из продуктов, готовых к употреблению без подогрева, но предусматривал возможность использования горячих первых блюд и напитков (все они соответствовали продуктам питания экипажей космического транспортного корабля "Союз"). Третий вариант: трое испытателей, не "спускавшихся" на поверхность Марса, использовали его с 251 по 520 сут, а участвовавшие в высадке - во время полета к Земле (271 - 520 сут). В этот рацион включили 131 наименование продуктов, произведенных, в основном, российскими фирмами, в него входили также итальянские, корейские и китайские национальные блюда. Конечно, был составлен рекомендуемый вариант меню, но при этом экипажу предоставили возможность замены отдельных компонентов по желанию. Пищу готовили с применением СВЧ-печей и горячей воды.

"МАРСИАНСКИЙ ДЕСАНТ"

В ходе эксперимента моделировали динамические операции по взлету, посадке на Марс и стыковке с межпланетным космическим комплексом, три выхода (14, 18 и 22 февраля 2011 г.) двух испытателей в скафандрах "Орлан-Э" на "поверхность планеты", дистанционное исследование с использованием робототехнических средств и виртуальных изображений. Имитировались также астрофизические наблюдения. Член экипажа Александр Смолеевский участвовал во всех трех выходах из модуля, Диего Урбина - в первом и третьем, их коллега Ван Юэ - во втором.

Все три выхода были проведены успешно с полным выполнением запланированных типовых задач - сбора образцов грунта с применением специальных инструментов, работы с астрофизическими приборами. Изучение "марсианской поверхности" осуществляли и дистанционно с помощью робототехнического средства "Гулливер", управляемого членами экипажа с компьютера в посадочном модуле. При этом моделировались установка, а позднее - сбор имитаторов датчиков для измерения параметров окружающей среды, сбор образцов грунта при движении по установленно-

стр. 8

му маршруту. Были также проведены эксперименты с использованием технологий виртуальной (искусственной, но по ощущениям приближенной к действительной) реальности и компьютерного моделирования управлением транспортными средствами. В ходе этих тренировок подтверждена возможность высокодетального реалистичного моделирования профессиональной деятельности с глубоким погружением в созданную информационную среду, что обеспечивает быструю выработку и поддержание навыков у операторов-профессионалов.

НЕШТАТНЫЕ СИТУАЦИИ

1 - 2 декабря 2010 г. была смоделирована нештатная ситуация общей длительностью 22 ч 48 мин, имитирующая короткое замыкание и последующее возгорание центрального распределительного щита, обеспечивающего электроэнергией весь медико-технический комплекс. (Действия дежурной бригады во время локализации "пожара" оценивали представители Министерства РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий.) Системы жизнеобеспечения не работали в тече-

стр. 9

ние 19 ч 08 мин, тем не менее параметры среды обитания остались в допустимых пределах и не повлияли на самочувствие и работоспособность испытателей.

Надо отметить, экипаж воспринял эти события как реальную аварию, действовал в соответствии с инструкцией, проявляя хладнокровие и выдержку, и показал хорошую моральную подготовку, способность активно действовать в стрессовой ситуации. Лишь 2 декабря 2010 г. по завершении нештатной ситуации участники эксперимента были проинформированы, что она моделировалась.

А с 18 по 25 апреля 2011 г. была полностью прекращена связь, т.е. коммуникационный обмен информацией (радиограммы, видеофайлы, блоки новостей о происходящем в стране и в мире) между экипажем и наземным центром управления. Отключили и систему телемедицины. Подключенным оставался сервер компьютерной сети, благодаря чему обеспечивалась передача данных ежедневного медицинского контроля и результатов выполняемых экспериментов. В целях безопасности аварийную связь между наземным пунктом управления и экипажем не отключали, постоянно осуществляли и телевизионное наблюдение. На период нештатной ситуации экипаж освободили от функций управления системами жизнеобеспечения, передав контроль за ними наземным службам -

стр. 10

дежурным бригадам. Правда, участникам эксперимента предоставили право корректировать температуру и влажность в объекте по своему усмотрению в заданных пределах.

Было показано: относительно короткая ситуация (7 сут), характеризующаяся временным прекращением связи между кораблем и наземным центром управления, нахождение экипажа в условиях "высокой автономности" существенно не повлияли на выполнение "полетной" программы. При этом организация труда испытателей несколько улучшилась за счет большей инициативности и самостоятельности. Но сразу после восстановления связи уровень информационного обмена снизился по сравнению с отмечавшимся до ее обрыва. Это можно рассматривать как процесс адаптации сенсорных систем организма к обедненной информационной среде.

ЗАВЕРШЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

В соответствии с программой люк медико-технического комплекса открыли 4 ноября 2011 г., т.е. впервые за почти полтора года реализации проекта.

Работы по обследованию состояния здоровья экипажа и завершению научных исследований были проведены с 4 по 25 ноября 2011 г. Все шестеро испытателей-добровольцев решением врачебно-экспертной комиссии Института медико-биологических проблем РАН, а также специалистами Центральной клинической больницы РАН и Российского научно-исследовательского кардиологического центра признаны здоровыми.

Подводя итоги, следует отметить: эксперимент с 520-суточным пребыванием изолированной группы людей в условиях замкнутого пространства в целях моделирования особенностей межпланетного полета успешно выполнен. Экипаж сохранился как единое целое, все его члены проявили профессионализм, высокий уровень мотивации, сохранили здоровье и работоспособность. Успешно выполнена насыщенная программа научных исследований, проведена апробация перспективных средств профилактики, диагностики и оказания медицинской помощи. Разработана информационная система, позволившая обеспечить жизнедеятельность экипажа, передачу научной, медицинской и персональной информации, а также освоение новых, незнакомых ранее операций. Система психологической поддержки оказалась эффективной, причем испытатели сами приняли активное участие в ее организации и совершенствовании. Впервые были смоделированы элементы деятельности "десанта" на поверхности осваиваемой планеты. Проведены испытания систем жизнеобеспечения, показана эффективность их работы в сроки, приближенные к продолжительности межпланетных экспедиций.

Предварительный анализ полученных научных результатов свидетельствует: пребывание в условиях искусственной среды обитания приводит к изменению фенотипических характеристик рецепторов системы врожденного иммунитета, распознающих чужеродные антигены. При этом формируются новые функциональные взаимодействия между микробным сообществом и окружающей средой, что может быть причиной изменения воздействия микроорганизмов на человека, пребывающего в этих условиях. В ходе имитируемой экспедиции апробирована комплексная система медицинского контроля и оказания медицинской помощи, включающая перспективные методы мониторинга функциональных возможностей организма во время работы на поверхности осваиваемых планет.

Результаты этого длительного эксперимента подробно обсуждены в ходе Международного симпозиума, проведенного под эгидой Федерального космического агентства, Российской академии наук, Института медико-биологических проблем РАН в апреле 2012 г. Итоги проекта "Марс-500" не только послужат исходными данными при разработке системы медико-технического обеспечения межпланетных экспедиций, но и будут способствовать постановке новых научных задач, которые станут предметом дальнейших исследований.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/-МАРС-500-ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ-ИТОГИ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Валентин ПротопоповContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/CashBack

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

"МАРС-500": ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИТОГИ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 13.08.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/-МАРС-500-ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ-ИТОГИ (date of access: 29.11.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
Запрещает ли PayPal азартные игры?
Catalog: Экономика 
10 hours ago · From Україна Онлайн
IN THE INTERESTS OF ENERGY STABILITY
5 days ago · From Україна Онлайн
Аварии на топливе Westinghouse случались и ранее, начиная с 1979 года, когда произошла крупнейшая в истории США авария на АЭС Три-Майл-Айленд, в результате которой зафиксировано расплавление 50% активной зоны реактора. Далее Westinghouse делала попытки торговать с Чехией, однако опасные эксперименты по замене оригинального топлива окончились досрочной его выгрузкой из 1-го энергоблока АЭС Темелин в январе 2007 года, по причине его сильной деформации. Вышедшие из строя вэстингхаусовские тепловыводящие сборки на 3-м энергоблоке Южно-Украинской АЭС были в экстренном порядке заменены на стандартные ТВЭЛовские.
Catalog: Экология 
6 days ago · From Naina Kravetz
HISTORY OF ROADS AND GROUND TRANSPORT ACCORDING TO ARCHEOLOGICAL DATA
Catalog: История 
7 days ago · From Україна Онлайн
BASIC UNIT FOR THE AMERICAN ACCELERATOR
8 days ago · From Україна Онлайн
TRANSITION TO CONTROLLED EVOLUTION OF THE BIOSPHERE
Catalog: Биология 
8 days ago · From Україна Онлайн
DEVONIAN PALEOSOILS OF THE ANDOMA MOUNTAIN
8 days ago · From Україна Онлайн
Безопасно ли брать кредит в Интернете?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн
Знакомьтесь! Google: Платформа для маркетинга
9 days ago · From Україна Онлайн
Как узнать актуальный курс валют на сегодня?
Catalog: Экономика 
9 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
"МАРС-500": ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИТОГИ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones