Марс-500

«Марс-500» — эксперимент по максимально реалистичной имитации реальной управляемой экспедиции на Марс с высадкой на нём и последующим возвращением. Разработан и реализован проект общими усилиями Роскосмоса и РАН с ЕКА (Европейским космическим агентством) в качестве основного международного партнёра.

Условное путешествие

В ходе условного путешествия 6 добровольцев из России, Франции, Италии и Китая провели 520 суток на территории специально построенного комплекса, в ограниченном пространстве, где были созданы условия, имитирующие основные особенности полноценной экспедиции Земля-Марс-Земля. Цель эксперимента «Марс-500» – подтвердить возможность подобного мероприятия на основании данных о сохранении здоровья и деятельности членов команды в изоляции. Сложности, которые переживал экипаж – длительность полёта, полная автономность жизни, потерянная или прерывающаяся связь с условным Центром управления полётами, ограниченность ресурсов.

В несколько этапов

Стоимость проекта «Марс-500» составляла 15 млн американских долларов. Эксперимент, состоящий из 3-х этапов, длился в период ноябрь 2007 – ноябрь 2011 г.

На 14-суточном первом этапе экипаж из 6 добровольцев (включая одну женщину) был изолирован в комплексе из двух – жилого и медицинского – модулей общим объёмом 250 м³. Целью данного мероприятия была проверка удобства использования и ремонтопригодности систем модулей, их эксплуатационно-технических характеристик. Также важным фактором была оценка условий проживания экипажа.

Второй (105-суточный) период эксперимента прошёл в 2009 году (31 марта — 14 июля) уже с исключительно мужским составом. Целью изоляции стал сбор и обработка научно-технических данных для максимально эффективной и оптимальной организации последней решающей части проекта «Марс-500». Изучались такие факторы, как:

• особенности психофизиологической адаптации добровольцев к условиям полной изолированности;
• взаимодействие с ЦУП;
• проверка жизнедеятельности членов экипажа в ограничениях, смоделированных под условия экспедиции на Марс.

Самой важной частью эксперимента являлся третий этап исследования – изоляция длиной свыше 17 месяцев (520 суток). В проекте «Марс-500» принимали участие:

1. Командир Алексей Ситев.
2. Врач-хирург Сухроб Камолов.
3. Исследователь Александр Смолеевский.
4. Бортинженер Роман Шарль.
5. Исследователь Диего Урбина.
6. Исследователь Ван Юэ.

На третьем этапе испытания «Марс-500» добровольцы располагались в комплексе, включающем 5 основных модулей: жилой, медицинский, склад, оранжерею и посадочный. Также членам экипажа был доступен модуль-имитатор поверхности Марса.

Полёт, посадка и снова полёт

В ходе проекта «Марс-500» экипаж, состоящий из добровольцев, провёл 520 дней в условиях, имитирующих обстоятельства и сложности, которые потенциально могут возникнуть во время реального пилотируемого полёта к Марсу. В комплексе максимально достоверно была воспроизведена обстановка пребывания за пределами пространства Земли. Так например, осуществлялась задержка передачи сигналов связи, зависящая от условного расстояния, на которое удалился корабль. За экипажем, находящимся в изоляции в комплексе «Марс-500», пристально следили медики и психологи.

В рамках эксперимента осуществлялись условные:

• перелёт к Марсу;
• выход на орбиту Красной планеты;
• высадка специального модуля;
• работа на поверхности планеты;
• возвращение на корабль;
• полет-возвращение на Землю.

В течение более чем 17 месяцев «космонавты» поставили около сотни различных экспериментов, так или иначе, связанных с изучением условий и проблем длительных миссий в космосе.

Первую имитацию посадки на марсианскую поверхность осуществила команда исследователей с Александром Смолеевским, Диего Урбиной и Ваном Юэ в составе. Условное приземление на планету, смоделированное с помощью посадочного модуля, состоялось 12 февраля 2011 года.

14 февраля 2011 года команда выполнила выход на поверхность. В течение 90 минут нахождения на условной планете участники «Марс-500» подняли государственные флаги и флаг ЕКА, по-русски и по-английски зачитали приветствие. За это время исследователи собрали в контейнер пробы с поверхности, осуществили забор камней и образцов грунта.

Во втором выходе (18 февраля 2011 года) на имитированную марсианскую поверхность участвовали Александр Смолеевский и Ван Юэ. «Космонавты» по-русски и по-китайски зачитали приветствие, выполнили ряд работ с малой станцией, собрали пробы сыпучего грунта и камней, а также осуществили поиск потенциальных магнитных аномалий. За действиями членов команды «Марс-500» в прямом эфире наблюдали в ЦУП.

22 февраля 2011 года, выйдя на условную поверхность в третий раз, команда исследователей взяли образцы скальных пород и отработали возможную нештатную ситуацию: падение после столкновения с камнем одного члена команды и оказание ему помощь другим.

О поставленных экспериментах

В ходе проекта «Марс-500» организаторы планировали изучить взаимодействие человека с окружающей средой в изолированных условиях пространства минимального по объёму и герметично замкнутого. Целью было получение экспериментальных медицинских данных о состоянии человека и его способности к определённым видам деятельности в смоделированных особенностях марсианского полёта. Также целью стала отработка технологий обеспечения медицинской помощью космонавтов в межпланетных экспедициях.

Основные задачи проекта «Марс-500»:

1. Изучение влияния смоделированных особенностей пилотируемого полёта к Марсу на здоровье и жизнедеятельность членов экипажа.
2. Отработка организации исследовательской и иной деятельности членов команды.
3. Организация взаимодействия экипажа с наземным Центром управления полётами (особенности, присущие полёту Земля-Марс и Марс-Земля, учитывались).
4. Отработка способов и методик контроля и наблюдения за средой обитания «космонавтов» в условиях сверхдлительного пребывания команды в ограниченных условиях.
5. Имитация работы исследователей на поверхности Марса, деятельности команды во время полёта.
6. Отработка мер и средств контроля, прогнозирования и диагностики здоровья и работоспособности членов экипажа, изучение принципов и методов проведения профилактики, оказания медицинской помощи.
7. Изучение и улучшение процедуры сбора, обработки и анализа информации (в том числе медицинской, психологической, физиологической).
8. Создание и изучение работы справочно-информационной системы, благодаря которой обеспечивалась организация деятельности команды, а также передача и хранение полученной информации.
9. Испытание психологических методик поддержки членов экипажа.
10. Общая оценка состояния современных технологий, разработанных систем и средств жизнеобеспечения и защиты людей, участвующих в экспедиции.

Научная программа длившегося 520 суток третьего этапа проекта «Марс-500» позволила провести исследования в 5-ти разделах:

1. Психология:

• проблемы поддержания здорового психоэмоционального состояния членов экипажа, их общей и профессиональной работоспособности;
• эффективное внутригрупповое взаимодействие (с учётом фактора мультикультурности);
• взаимодействие экипажа с Центром управления полётами в условиях сверхдлительной автономности межпланетного полёта и при увеличивающихся интервалах задержки связи.

2. Исследования клинические и в рамках лабораторной диагностики:

• слежение за динамическим изменением состояния органов и тканей, а также протеканием обменных процессов;
• изучение системы крови (состава, морфологии, свёртывания);
• анализы жидкостей организма с выявлением наличия биологически активных веществ, гормонов и ферментных систем;
• анализ данных о протекании процессов обмена веществ – белкового, электролитного, жирового и углеводного;
• изучение нейроэндокринной регуляции;
• оценка работы иммунной системы, деятельности ЖКТ и мочевыделительной системы, микробиологии организма.

3. Физиология. Специалисты проекта «Марс-500» изучали динамические изменения в работе и регуляции основных физиологических систем человеческого организма. Также исследовалась динамика физической работоспособности при различных видах нагрузки.

4. Санитарно-гигиенические и микробиологические исследования. В рамках этого раздела изучалась динамика условий среды обитания, в которой пребывали члены экипажа, и анализировались цикличные изменения её характеристик (токсикологических и гигиенических).

5. Операционно-технологические исследования затрагивали циклы жизнедеятельности растений в оранжерее модуля «Марс-500». Рассматривался вопрос эффективности выращивания растений как поддержки в психологической адаптации экипажа.

В рамках проекта «Марс-500» было проведено более сотни экспериментов. Результаты этой масштабной имитации межпланетного полёта позволяют считать, что многие проблемы, потенциально считающиеся препятствиями к звёздным экспедициям, вполне решаемы. В ходе проекта были отработаны технологии поддержания жизни, здоровья и нормального функционирования будущих космонавтов, накопления и анализа данных, а это позволяет надеяться, что полёт на Марс всё-таки осуществим.