Вперед, на Марс?

Однако даже самые узкие специалисты понимают: пилотируемая космонавтика может выйти из того состояния стагнации, в котором ныне оказалась, лишь при помощи программ освоения других планет. Именно на это и бьют ныне люди, отдавшие, по существу, всю свою жизнь космической отрасли. Недавно, к примеру, им удалось протолкнуть финансирование и подготовку первой марсианской экспедиции…

На красную планету пока ходят пешком…

Речь, конечно же, не о настоящем путешествии на красную планету, а о программе «Марс-500», в ходе которой сотрудники Института медико-биологических проблем (ИМБП РАН) пытаются имитировать особенности межпланетной миссии в земных условиях.

Программа эта, как известно, разворачивалась в несколько этапов. Сначала шестеро российских добровольцев провели 14 суток в полной изоляции от внешнего мира. Эти две недели они прожили в специальном комплексе, построенном на территории ИМБП.

В первой части эксперимента приняли участие пятеро мужчин и одна дама — биолог Марина Тугушева. Среди представителей «сильного пола» — два действующих космонавта (врач Сергей Рязанский и инженер Олег Артемьев), два инженера (Антон Артамонов и Александр Ковалев) и один врач, специалист по телемедицине Дмитрий Перфилов.

Целью первого этапа являлась проверка соответствия технических и эксплуатационных характеристик модулей и их систем требованиям разработанной технической и эксплуатационной документации в условиях, максимально приближенных к реальной эксплуатации. Эксперимент проводился в двух модулях медико-технического комплекса: в жилом модуле объемом 150 куб. м и медицинском модуле объемом 100 куб. м. В течение 14 суток специалисты и «космонавты» испытывали вновь разработанные системы жизнеобеспечения, контроля и управления, информационного обеспечения, а также локальную телемедицинскую сеть. По мнению руководителей эксперимента, «экипаж успешно справился с возложенными на него задачами».

^{Марсолет. Проект «Марс-500»}

Подводя итоги этого этапа эксперимента, научный руководитель проекта, академик РАН Анатолий Григорьев тогда отметил, что до начала длительного 520-суточного «пилотируемого полета на Марс» в институте будет проведен еще один предварительный эксперимент — 105-суточный.

«В течение 14 суток мы проверили технические средства, а затем в 105-суточном эксперименте проведем селекцию российских и европейских научных предложений, которые затем будут реализованы в программе „Марс-500“», — пояснил он.

Тут надо, наверное, пояснить, что сооружение макета марсианского корабля было завершено в стенах Института медико-биологических проблем РАН летом 2007 года. Герметичные «бочки», построенные в ИМБП еще при Королеве и участвовавшие в ряде проектов, пришлось полностью модернизировать под новую программу. Так, преобразился жилой сегмент ЭУ-150, в котором появились шесть отдельных кают для экипажа, кухня и кают-компания. ЭУ-100 был отведен под медицинские нужды. В нем разместились операционная, спортзал и еще ряд технических комплексов.

В итоге общий объем двух модулей составил 250 куб. м. По внутренним размерам готовые помещения можно сравнить с большой трехкомнатной квартирой. В этом пространстве добровольцы и провели первые две недели «заточения».

К началу основного эксперимента оставалось завершить оборудование еще двух моделей. Это ЭУ-50, выполняющий роль спускаемого аппарата. А также ЭУ-250, в котором разместятся обширная оранжерея и комната психологической разгрузки. Кроме того, рядом с кораблем смоделирован небольшой участок марсианской поверхности, на котором космонавты будут отрабатывать технологии работы в скафандрах.

Все намеченное было выполнено к лету 2010 года. И вот в июне 2010 года начался 520-суточный этап программы «Марс-500» по имитации полета на красную планету. Эксперимент, проходивший в три этапа, был завершен 4 ноября 2011 года.

По словам технического руководителя проекта «Марс-500», заместителя главного конструктора Института медико-биологических проблем Евгения Демина, в нем было задействовано пять модулей-«бочек». Первый — общим объемом 100 куб. м — предназначался для размещения экипажа. Он включал в себя шесть индивидуальных кают, каждая размером с вагонное купе, кают-компанию для отдыха и общих сборов, кухню, санузел, главный пульт управления.

Второй модуль — медицинский. В нем проводились всевозможные эксперименты; всего на время «полета» их было запланировано более сотни. Блок был оборудован жилым отсеком на два спальных места и рабочей зоной с медицинской аппаратурой.

Третий отсек был для хранения продовольствия. Специально для эксперимента было разработано меню, поделенное учеными на три этапа. Первую часть полета — 250 дней — исследователи питались продуктами глубокой заморозки, предоставленными немецкими диетологами. Замороженные при −20 °C супы, вторые блюда, хлеб и даже пироги разогревались в обычной СВЧ-печи. Во второй части эксперимента, когда предполагалось, что экипаж уже «высадился» на марсианскую поверхность, основу рациона составила пища, используемая космонавтами на МКС. На обратном пути пришлось есть сублимированные, обезвоженные продукты, занимавшие минимум места. Всего же на борт марсолета загрузили 6 т продуктов. Кроме того, в пищу использовали редис, помидоры, салат и лук, которые участники эксперимента сами выращивали в оранжерее.

Тут же, в третьем отсеке, располагался и тренажерный зал; без каждодневных занятий, как показывает опыт работы на орбитальных станциях, космонавты долго не протянут.

Четвертый модуль имитировал спускаемую на поверхность Марса капсулу; в ней, по идее, трое участников экспедиции должны были высадиться на поверхность красной планеты.

И наконец, пятый отсек был «имитатором марсианской поверхности». Здесь тоже был проведен ряд экспериментов. Звездное небо здесь имитировали синие светодиодные лампочки.

Повседневной униформой космонавтов-испытателей были темно-синие комбинезоны с нашивками. «Через тернии к Марсу» — было написано на них. И в самом деле, на пути экспедиции на красную планету предстоит преодолеть еще немало трудностей.

«Уже сам по себе процесс формирования экипажа оказался делом непростым», — сказал Евгений Демин. Сначала отбор кандидатов шел по их специальностям. В экипаже должны быть врачи, физиологи и инженеры. Затем отобранные профессионалы, подобно настоящим кандидатам в космонавты, прошли придирчивое медицинское обследование. В итоге из сотен желающих отобрали самых здоровых мужчин, не имеющих хронических заболеваний.

Затем стали проверять их на психологическую совместимость, ведь космонавтам предстоит многие недели не только жить, но и работать в одной команде. Проверка проходила не только на тренажерах, но и в натурных, экстремальных условиях. К примеру, будущих космонавтов как-то оставили в подмосковном лесу на морозе. Они жгли костры, строили шалаши, питались консервами — в общем, выживали. Аналогичный отбор проходили и иностранцы, пожелавшие стать членами экипажа.

В итоге командиром марсолета стал 38-летний инженер Алексей Ситев, а бортовыми врачами — 37-летний хирург Сухроб Комолов и 32-летний Александр Смолеевский. Международную часть экипажа представляют 27-летний китайский космический исследователь Ванг Юэ, уже получивший в экипаже прозвище Ваня, 27-летний итальянский инженер Диего Урбина и 31 — летний инженер из Франции Роман Чарльз. В последний момент на «скамейку запасных» был посажен инженер Михаил Синельников.

Рабочими языками в экипаже стали английский и русский. Кроме того, по ходу дела был выработан и свой «язык жестов» на случай, если при работе возникнет недопонимание.

Имитация полета проходила по сценарию, разработанному специалистами Ракетно-космической корпорации «Энергия». Сценарий включал «короткий период, имитирующий работу с орбитальным комплексом, который продлится 10–11 дней и несколько периодов перелета». В эти периоды включены полеты по «спиралевидной траектории, когда корабль удаляется от Земли, период полета по прямой траектории и по спиралевидной на этапе приближения к Марсу», что займет примерно 270 суток.

Прилетевший на красную планету экипаж затем разделили на две части: одна осталась на борту «марсианского» комплекса, другая работала в имитаторе модуля, который будто бы совершил посадку на марсианскую поверхность. «Марсианские» первопроходцы совершили три выхода на «марсианскую» поверхность, проведя ряд исследований специальными инструментами, а также с помощью робота.

По словам научного директора проекта «Марс-500», врача-космонавта Бориса Морукова, у всех членов «марсианского экипажа» имелись существенные нагрузки — как у тех троих, кто «высадился» на поверхность красной планеты, так и у тех, кто остался на борту основного комплекса, — ведь им пришлось втроем работать за шестерых.

Тут стоит, наверное, напомнить, что в нашей стране подобные наземные эксперименты по имитации длительного космического полета проводятся уже более 40 лет. Первой ласточкой в 1967 году была имитация годового полета с целью оценки работоспособности систем жизнеобеспечения. «Тогда перед нами стояла задача решения медико-технических проблем, — припомнил доктор технических наук, профессор Борис Адамович. — Первый „марсолет“ был проще нынешнего и состоял всего из двух модулей».

В помещении размером с вагонное купе надо было ужиться трем здоровым мужчинам в течение года. Системы жизнеобеспечения были совершенно другими, чем сейчас. Из мочи получали снова чистую воду, проводили очистку воздуха от углекислоты и вредных примесей, добывая кислород из выдыхаемого воздуха. Короче говоря, все, что у нас на Земле регенерируется и возобновляется, использовалось на борту «космического аппарата». Все, кроме пищи. Ее и поныне регенировать еще не научились.

С «Землей» исследователей связывала только радиосвязь. Правда, раз в месяц исследователю-врачу разрешали открыть шторку иллюминатора, чтобы поговорить с человеком на «Земле», что называется «с глазу на глаз».

Тогда и случилась довольно интересная история. Наблюдателем была молодая женщина Виолетта Городинская. Один из исследователей влюбился в нее и по выходе экипажа из своего «заключения» состоялась свадьба. Эта история, как и многие другие подробности того эксперимента, обстоятельно описаны кандидатом биологических наук А. Н. Божко в соавторстве с В. С. Городинской в книжке «Год в звездолете».

Потом были другие эксперименты, в том числе предварительные 14-суточный и 105-суточный по программе «Марс-500». Случалось во время их всякое, бывали и драматические моменты, когда люди требовали, чтобы их выпустили из «заключения»… И никто не знает, как пойдет дело на этот раз.

«Ныне максимальная длительность настоящего космического полета составляет 437 суток, — подчеркнул заместитель главного конструктора Евгений Демин. — В эксперименте „Марс-500“ мы существенно превысим нормативы и хотим убедиться, что это не принесет вреда здоровью и работоспособности экипажа…»

По большому счету это, конечно, все же игра. Пока это даже не тренировка, подобная той, что проходят перед каждым полетом на орбиту основной и дублирующий экипажи. Ведь там экипажи конкретно знают, на чем и когда они полетят. Тут заранее всем известно, что никакого марсолета еще не существуют и сами участники нынешнего проекта в натуральной марсианской экспедиции участие вряд ли примут. Хотя бы потому, что к тому времени, когда она реально будет подготовлена, они могут уж сильно постареть.

Но накопленный ими опыт непременно пригодится.

Люди смогут полететь на Марс через 25 лет, если начать реализацию «марсианской программы» уже сегодня. Так говорят многие специалисты. К такому заключению пришли недавно участники российско-французского «круглого стола» под названием «Человек в космосе: есть ли границы?».

Полет на Марс, по мнению вице-президента РАН, научного руководителя Института медико-биологических проблем Анатолия Григорьева, потребует создания новой технологической базы, средств медицинского обеспечения и решения многих других проблем, в частности, психологических и культорологических, поскольку в экипаж марсианского корабля, скорее всего, войдут представители разных народов.

Директор Исследовательского центра имени Келдыша академик Анатолий Коротеев обратил внимание участников встречи, что в нынешнем комплексе не хватает одного из главных модулей, без которого никакой полет невозможен. А именно: до сих пор не решена проблема, какими будут двигатели будущего марсолета. В настоящее время на полезные грузы приходится всего около 3 % массы корабля; остальное — на топливо, которое сгорает по дороге, отметил академик. «Если всерьез думать о проникновении в дальний космос, необходима транспортно-энергетическая революция», — сказал академик Коротеев. Важным шагом в этом направлении ученый считает решение Российского правительства о разработке космических аппаратов с ядерно-энергетической установкой, что позволит поднять эффективность в 10–15 раз по сравнению с нынешним уровнем.

У ученых многих стран уже есть определенные наработки по подготовке марсианского проекта, сообщил французский участник «круглого стола» инженер Мишель Эмар. По его словам, уже есть наработки по обеспечению радиационной безопасности корабля и марсианского поселения. «Мы думаем о надувных конструкциях с водой, которые защитят корабль и его экипаж», — пояснил он.

Кроме того, необходимо продумать все решения проблемы безопасности, чтобы иметь возможность при необходимости в любой момент прервать полет и вернуть корабль обратно. Перед исследователями Марса встает также вопрос биологической защиты, поскольку земляне могут занести на другую планету микроорганизмы, которые могут разрушить экологический баланс, а по возвращении с Марса не исключена возможность проникновения и марсианских бактерий на Землю.

Ту же проблему по-своему пытаются решить и американцы. Например, Роберт Зубрин вот уже несколько лет проводит подобные эксперименты в специальном лагере, созданном на севере Канады. Кроме того, исследователи США несколько лет назад провели эксперимент и в комплексе «Биосфера-2», имитировавшем колонию на Марсе. Неудача того эксперимента наглядно показала, что мы еще очень многого не понимаем в законах существования замкнутых экосистем. И нынешний эксперимент должен расширить область наших познаний.

Условная высадка на красную планету стала весьма ответственным этапом всего эксперимента «Марс-500». И дело не только в том, что трем членам экспедиции предстояло вынести необходимую аппаратуру, смонтировать ее, провести ряд замеров. Хотя, между прочим, «марсонавты» работали с реальной аппаратурой, которая готовилась для «лунных программ». И сама обстановка была максимально приближена к марсианской, включая соответствующую задержку радиосигнала при связи с Землей.

Был тут еще и психологический момент, подчеркнул Григорьев. Экипаж поделился на две половины. Трое побывали на поверхности Марса — они как бы выполнили главную работу, ради которой и затевалась вся экспедиция. А трое других лишь наблюдали за ними с борта корабля, чувствуя себя как бы людьми второго сорта.

«И обратный путь психологически был очень непростым», — говорит академик Григорьев.