«Мечтаю попасть в космос»: учёные и испытатели рассказали об экспериментах по имитации полётов на Луну и Марс

Научный координатор проекта SIRIUS — Scientific International Research in Unique Terrestrial Station («Международные научные исследования на уникальной наземной станции»), заведующий лабораторией физиологии иммунной системы отдела экспериментальной физиологии Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Сергей Пономарёв.

— В чём уникальность проекта SIRIUS?

— Это достаточно большая серия изоляционных международных экспериментов, которые проводятся в ИМБП. Уникальна она тем, что моделирует полёт на Луну. И в этом полёте применяются передовые средства и технологии виртуальной реальности, которые в дальнейшем помогут при тренировке, при подготовке к настоящему полёту.

— На каких этапах эксперимента применяются технологии виртуальной реальности?

— Во время высадки на Луну. Также будут использоваться специальные средства для моделирования деятельности экипажа по управлению ровером на лунной поверхности.

— Ранее в экспериментах проекта SIRIUS роверов не было?

— Роверы были, но они доделываются. Для них у нас в стране разрабатывается совершенно новое программное обеспечение. Исследование очень интересно с точки зрения практической науки и с точки зрения фундаментальной психологии. Психологи смотрят, каким образом условия моделируемого космического полёта влияют на операторскую деятельность.

— Какова продолжительность экспериментов проекта SIRIUS?

— Первая тренировка изоляции длилась месяц. Вторая уже более серьёзная — четырёхмесячная. В ноябре должна начаться восьмимесячная изоляция. И потом, по договорённости с нашими международными партнёрами, должна быть годичная миссия.

• Научно-исследовательский наземный экспериментальный комплекс Института медико-биологических проблем Российской академии наук
• © IBMP

— Почему сложно долго находиться в закрытом пространстве?

— Когда человек находится в замкнутом пространстве, когда нет возможности общаться с родными, когда есть условия депривации, связанные с общением, с оторванностью от мира, когда человек не получает вовремя новостную информацию, не знает, что происходит, не может выйти подышать свежим воздухом, не знает, день сейчас или ночь, у него начинают сбиваться все ритмы, он находится постоянно в одном и том же окружении, — всё это очень негативно сказывается на психике.

Наша программа включает более 70 экспериментов США и разных стран. Это не только психология, это эксперименты в области физиологии, иммунологии, биохимии, микробиологии. Задача нашего проекта — комплексно изучить взаимодействие человека с окружающей средой, со средой замкнутого пространства. Уникальной средой, которая такая же примерно будет и на космическом корабле.

— Женщины адаптируются к изоляции так же хорошо, как мужчины?

— Сказать, что женщины хуже адаптируются, я не могу. Наоборот, иногда они выполняют всё гораздо более тщательно, чем мужчины. Хотя у нас пока ещё не много статистики, число участников экипажей насчитывает десятки человек. Но нельзя сказать, что есть какая-то вопиющая разница между мужчинами и женщинами.

— Какое у вас эмоциональное взаимодействие с командой?

— Исследователи волнуются, может быть, даже больше, чем сам экипаж. Люди в этом проекте все очень переживают, стараются помочь. 

— Когда испытатели выходят из изоляции, что они говорят, о чём просят прежде всего?

— Все по-разному. Пообщаться с семьей, с друзьями, с близкими — это общее для всех. Кто-то хочет поехать на рыбалку, кто-то пойти в ресторан и съесть хороший нормальный стейк.

— Как организовано питание испытателей?

— В основном это сублимированные продукты, которые загружаются заранее. И это далеко не ресторанные условия, сухой паёк. Участники не могут есть, например, свежие фрукты и овощи, за исключением того, что производится в оранжерее. Если мы говорим о полёте к Луне, к Марсу, то все понимаем, что поставок свежих овощей не будет. Они едят то же, что и космонавты. А еда в тюбиках, конечно, в основном хуже, чем тот же самый свежеприготовленный стейк.

— Какие эксперименты проекта вам наиболее запомнились?

— Вы знаете, каждый эксперимент по-своему уникален. Это определённый кирпичик на пути к освоению планет Солнечной системы. Мне более запомнились те эксперименты, в которых я принимал непосредственное участие в качестве организатора. Будучи ответственным исполнителем, руководителем, начинаешь переживать за успех этого проекта, эмоционально гораздо больше включаешься.

Испытатель экспериментов «Сухая иммерсия» и SIRIUS-19. Инженер ИМБП РАН Анастасия Степанова.

— Расскажите об эксперименте SIRIUS-19. В чём его сложность?

— В эксперименте SIRIUS-19 у нас было поровну мужчин и женщин. И по возрасту все мы примерно были в одной категории. Все болели и болеем космосом. Для нас основное было — выполнить отлично задачу, это очень мотивировало. Нужно работать вместе. Осознаёте, что если с кем-то поругаетесь, вам с этим человеком находиться вместе четыре месяца. Это хорошо воспитывает, учит понимать друг друга, быть более терпимыми.

• Испытатели международного проекта SIRIUS
• Facebook
• © sirius.research

— Испытатели могут в любой момент выйти из эксперимента. Вас посещала такая мысль?

— Во время эксперимента я ни разу об этом не думала, ни в коем случае. Наоборот, было интересно, как пройдут все исследования и как я себя сама воспринимаю.

— Можно ли как-то сравнить вашу изоляцию и карантин из-за пандемии COVID-19?

— Меня часто спрашивали, когда начался карантин. Я отвечала, что сидела в металлической бочке без окон, без иллюминаторов. Когда люди сидят на карантине, у них есть интернет, доставка еды. Можно выйти вынести мусор или погулять с собакой, почувствовать солнечный свет, ветер. Нам этого недоставало.

— Можно ваш эксперимент сравнить с исследованием 1967 года, по которому была написана книга «Год в «Звездолёте»?

— 58 кв. м было там, где они сидели?

— С оранжереей.

— А без оранжереи?

— Без оранжереи 12 кв. м.

— Да, эксперимент «Год в «Звездолёте» был экстремальным, очень сложным. Нам гораздо проще было. Большая станция, объём, где можно перемещаться, немножко развеяться, побыть одному. А там трое мужчин сидели на 12 кв. м. Потом к ним присоединили оранжерею, площадь увеличилась, но тем не менее это очень сложно. И они сидели там год, а мы всего лишь четыре месяца.

— Среднестатистический человек насколько готов к полёту на Марс?

— Если никак не готовился, то это будет очень рискованно. Полёт займёт около семи месяцев. И, помимо физических нагрузок и физиологических изменений в организме, очень важный фактор — психология.

— Для вас в ходе экспериментов какой аспект был более сложен — физиологический или психологический?

— Первый эксперимент был «Марс-160», мы провели три месяца в пустыне в штате Юта. Потом жили на необитаемом острове в Арктике. В проекте SIRIUS что было сложным? Мне не хватало разнообразия в еде. У нас всё скатывается к базовым инстинктам. Ты себя чувствуешь в комфорте, в тепле, дальше что-то ещё хочешь. Вкусное поесть. Очень мечтала об устройстве, которое показано в научно-фантастических фильмах, где любое блюдо можешь заказать. Раз — и оно появляется.

• Участники проекта SIRIUS могут питаться сухими пайками и тем, что производится в оранжерее
• Facebook
• © sirius.research

— Вы также участвовали в эксперименте сухой иммерсии по исследованию реакций организма в условиях невесомости. Впервые в иммерсионных ваннах находились женщины...

— Да, я была удивлена, что за такую длительную историю проведения экспериментов по сухой иммерсии у нас были только мужчины-испытатели. Понятно, что если мы будем осваивать Марс, то туда полетят и мужчины, и женщины. И конечно, я хотела, чтобы наконец начали исследовать, как женский организм меняется в условиях микрогравитации. Это было основным мотиватором. Плюс проверить себя, потому что я мечтаю попасть в космос.

— Достаточно ли сейчас данных по психологии, физиологии человека в космосе, в том числе на основе экспериментов по изоляции, чтобы в ближайшем будущем полететь на Марс?

— Данных по физиологии и по психологии именно в замкнутом пространстве, в экстремальных условиях, достаточно. Но на Марсе возникают другие моменты. Это практически отсутствие магнитного поля и радиация. С радиацией проблему можно решить, но с пониженным магнитным полем... Тут у учёных возникают вопросы, как это повлияет на человека.

— Есть программа пилотируемого полёта на Марс в 2035 году? Она выполнима?

— С очень амбициозными планами и с тем положением финансовым, временны́м и ресурсным, как у Илона Маска, я думаю, что это возможно. Чтобы первый экипаж полетел на Марс и не находился там постоянно. Прилетел, изучил и отправился обратно на Землю. Так да, это возможно.

— Какие эффекты вы испытали от невесомости?

— Мне было очень удивительно, как быстро организм адаптируется к новым условиям, начинает меняться. Уже в первые сутки, буквально через несколько часов, я стала понимать, что что-то происходит. Например, я потеряла около двух литров жидкости, на вторые сутки выросла на полтора сантиметра. Но спала хорошо, аппетит был вообще отличный. Конечно, пришлось учиться обращаться с туалетом. Были такие смешные и в то же время сложные моменты, но мы справились.

— Про сухие иммерсионные ванны известно, что они могут вызывать боли в спине, другие неприятные ощущения. У вас что-то похожее было?

— Вообще, удивительно, что у всех женщин-испытателей не было этого распространённого синдрома — боли в спине. И мы думаем, с чем это связано. Все по-разному реагировали. Но именно болей в спине ни у кого из нас не было. У меня, наоборот, так отдохнули ноги, как никогда. Если просто лежать в этой ванне час-два — это потрясающий антистресс. И психологический, и физический. Вы просто засыпаете и чувствуете себя вновь родившимся.

Заведующая лабораторией гравитационной физиологии сенсомоторной системы, заведующая отделом сенсомоторной физиологии и профилактики ИМБП РАН Елена Томиловская.

— Вы наблюдаете за испытателями. Им сложнее психологически или физиологически? Или это больше зависит от человека?

— В экспериментах с иммерсионной ванной это прежде всего физиологические сложности. В отличие от изоляционных экспериментов, человек находится всё время с другими людьми, постоянно рядом дежурная бригада, у него есть телефон, интернет. С точки зрения психологии он не сильно изолирован от общества. Но с точки зрения физиологии происходят вещи необыкновенные, к которым организм не готов. 

Физически сложные первые три дня. Могут быть проблемы со стороны желудочно-кишечного тракта, проблемы со спиной. Нужно пережить, приспособиться к этому.

• Как отмечают учёные, в экспериментах с иммерсионной ванной у испытателей прежде всего возникают физиологические сложности
• © Олег Волошин / ИМБП

— Насколько приближены условия иммерсионных экспериментов к реальным условиям космического полёта?

— Естественно, это не полное воспроизведение условий невесомости, условий космического полёта. Главный фактор, который мы здесь воспроизводим, отсутствие опоры. В невесомости человек ни на что не опирается, парит в воздухе. А здесь он свободно взвешен в воде. Конечно, вода на него давит со всех сторон, при этом у него нет опоры. Мы выяснили, что именно устранение опоры запускает массу негативных эффектов, которые мы видим после космических полётов в моторной и других системах организма. При этом все изменения, безусловно, обратимы. Мы ещё не видели ни одного параметра, который бы изменился и не вернулся после завершения иммерсии.