Ещё полвека на Марс

4 октября 1957 года в 22.28 по московскому времени состоялся запуск первого в истории искусственного спутника Земли. А всего через месяц, 3 ноября того же года, в космос отправилось и первое живое существо – собака Лайка, принесшая свою жизнь в жертву стремлению человека подняться к звёздам. С тех пор в истории исследований космического пространства случилось несколько не менее замечательных событий: первый полёт человека на орбиту, первый выход в открытый космос, первая прогулка по Луне, первая космическая станция.

Что из всего того, что ожидает нас в следующие полвека, может сравниться с этими достижениями? Только полёт на Марс.

В преддверии юбилея космической эры астрономы, инженеры, биологи и специалисты по космической медицине, то есть все те, кто лучше других знает, зачем нам лететь на Марс и какие опасности грозят на этом пути, собрались в Москве, чтобы обсудить будущий полёт. И заодно рассказали журналистам о подготовке уникального эксперимента, моделирующего автономный полёт на красную планету.

В следующем году шестеро добровольцев – четверо россиян и двое представителей Европейского Союза – войдут в модуль Наземного экспериментального комплекса, собранного за последние годы в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Когда закроются люки, «путешественники» на полтора, а может быть и на два года окажутся отрезанными от внешнего мира. Начнётся эксперимент «Марс-500».

Участникам эксперимента придётся самостоятельно организовывать свой распорядок дня, вести научные исследования, справляться с неожиданными для них внештатными ситуациями и – возможно, самое главное – учиться жить вместе. Учёные пока не знают, как в течение столь длительного времени будет меняться среда обитания в модулях, что будет со здоровьем добровольцев и как они справятся с возложенными на них задачами, главная из которых – спокойно работать в течение полутора лет, выполняя программу «полёта».

Скорее всего, экипаж будет жить по расписанию пятидневной рабочей недели с выходными в субботу и воскресенье – так же живут и на Международной космической станции. В рабочий распорядок входят контроль состояния своего здоровья, физические тренировки, контроль и обслуживание систем, выполнение санитарно-гигиенических процедур. Участники эксперимента будут заниматься научными исследованиями. Кроме того, у них будет немало времени – можно захватить с собой материалы для диссертации, шутят сотрудники ИМБП.

Членам экипажа запрещено курить и употреблять спиртные напитки, питаться они будут теми же продуктами, что и космонавты, работающие на МКС. А значит, про огурцы можно забыть – это один из самых скоропортящихся в космических условиях продуктов, который в космос отправлять не принято.

Не исключено, рассказал доктор медицинских наук Борис Моруков, что «за иллюминатором» модуля будут показываться движущиеся космические или земные пейзажи.

Это совет летавших на орбитальные станции космонавтов, среди которых был и сам Моруков, ныне работающий заместителем директора ИМБП. Он также возглавляет мандатную комиссию «Марса-500», которая ответственна за подбор кандидатов. По его словам, гендерный состав экипажа пока не определён, однако, скорее всего, в число участников войдут и мужчины, и женщины.

За работой испытателей будут следить постоянно. Камеры наблюдения установлены почти во всех помещениях комплекса – научное «reality-шоу» ограничено лишь дверьми душевых кабин, туалетов и спальных комнат членов экипажа. Сами они внешний мир видеть не будут, основным средством общения с окружающими станет электронная почта.

Более того, в работе средств связи будет смоделирована 20-минутная задержка, связанная со временем распространения радиосигнала от космического корабля до Земли.

Такие задержки очень сильно влияют на поведение в условиях внештатных ситуаций – техногенного ли они характера или медицинского. Если на орбите космонавты всегда могут дождаться сеанса связи и в реальном времени обсудить возникшие проблемы, то здесь между вопросом и ответом будет проходить немало времени. А это значит, что основные решения экипажу придётся принимать самостоятельно. Даже несмотря на то что все «неожиданные» происшествия будут таковыми лишь для испытуемых, а в случае по-настоящему внештатной ситуации сотрудники ИМБП смогут немедленно придти на помощь.

Одна из основных программ полёта – тестирование системы телемедицины, диагностики и лечения заболеваний на расстоянии и с большой задержкой. И хотя испытуемые получат всю необходимую поддержку специалистов «с большой земли», основную диагностику и лечение заболеваний им придётся проводить самостоятельно. Не случайно поэтому, что в составе экипажа обязательно должны оказаться и практикующий доктор, и врач-исследователь, владеющий навыками клинической лабораторной диагностики.

В ходе эксперимента будут моделироваться полёт к Марсу, который продлится 250 суток, высадка половины экипажа на поверхность планеты длительностью до 30 суток и возвращение на Землю в течение ещё 240 дней. Не исключено, что эксперимент будет продлён до 700 суток, если учёные увидят в этом необходимость, а испытуемые окажутся готовы к такому развитию событий.

Одно из существенных отличий этого «полёта» от реального космического путешествия – невозможность сымитировать отсутствие силы тяжести. Высадка на Марс во время настоящего полёта будет сопряжена с необходимостью вновь приспосабливаться к ощущению веса собственного тела, от которого организм за время перелёта отвыкнет.

Чтобы более или менее смоделировать этот процесс, те трое испытателей, которым предстоит «высадка», будут в течение месяца имитировать отвыкание от силы притяжения. Их поместят в специальные ванны, наполненные материалом с плотностью, близкой к плотности человеческого тела. Малоподвижные и почти невесомые, испытатели будут 30 суток лежать чуть вниз головой, ощущая приток крови к мозгу, избежать которого на Земле помогает сила тяжести. Конечно, такое погружение – не полная имитация потери веса: например, внутренние органы по-прежнему будут давить друг на друга с силой своего веса; однако это, наверное, лучшее приближение к состоянию невесомости, достижимое в стационарной земной лаборатории. По мнению космонавтов-испытателей, данное упражнение – одно из самых тяжёлых в процессе подготовки к полёту в космос, ему уступает даже тренировка выносливости к перегрузкам на центрифуге.

Будут моделироваться и конфликтные ситуации, которые могут возникнуть в связи с разделением экипажа. В наземном эксперименте они не так выражены, но во время настоящего полёта те космонавты, что будут оставаться на орбите вокруг Марса, в то время как их коллеги совершают исторические первые шаги по марсианским камням и равнинам, будут чувствовать себя немного обиженными. И не исключено, что эту обиду они попробуют выместить на «героях-первопроходцах»: больше её там вымещать будет не на ком.

По мнению космонавтов, подобный эксперимент с изоляцией его участников – хорошая модель настоящего полёта. По словам директора ИМБП, академика РАН и РАМН Анатолия Ивановича Григорьева, такой точки зрения придерживается и, наверное, самый авторитетный в этой области человек – врач-космонавт Валерий Поляков, который провёл в космосе более 437 дней; этот рекорд не побит до сих пор.

Помимо самого «Марса-500», будет проведён и ряд сателлитных экспериментов, рассказал первый заместитель директора ИМБП по науке академик РАМН Виктор Михайлович Баранов. В частности, планируется эксперимент по облучению приматов существенными дозами ионизирующего излучения, укрыться от которого на пути к Марсу будет некуда.

Космонавтов, находящихся на орбите вокруг Земли, защищает её магнитное поле, образующее своего рода щит, защищающий планету и её ближайшие окрестности от заряженных частиц. Пока эти пределы покидали лишь американские астронавты, участвовавшие в программе Apollo. Однако продолжительность полёта на Луну измеряется неделями, а на Марс лететь почти в десятки раз дольше, и соответственно, гораздо большую дозу получат его будущие колонизаторы.

По мнению некоторых экспертов, именно это обстоятельство поставит крест на планах отправки человека на Марс – по крайней мере, в обозримом будущем.

Как рассказал сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга (ГАИШ) МГУ Владимир Сурдин, подсчёты специалистов показывают, что за время полёта участники экспедиции получат дозу примерно в 80 бэр, что в десятки раз превышает максимально допустимую для человека. Укрыться от этого излучения можно было бы за толстым слоем вещества, однако разогнать массивный корабль до скорости, необходимой для полёта к Марсу, пока технически невозможно. Другие предложенные ранее способы защиты – сильное магнитное или электрическое поле – также пока не реализуемы.

Это не значит, что отправка человека на Марс невозможна в принципе, однако в ближайшее время отправлять к планете автоматические космические аппараты – марсоходы и околомарсианские орбитальные станции, способные собрать о планете куда больше информации, чем пилотируемые экспедиции, было бы гораздо разумнее.

Видимо, надеясь на благоразумие, астроном и предложил участникам собрания поспорить на ящик коньяка, что в ближайшие 50 лет полёт человека к Марсу не состоится. Готовность поднять перчатку выразил лишь академик РАМН Виктор Баранов.

Не более чем через полвека мы узнаем, чем закончится эта история.