Стать космонавтом в детстве мечтал каждый второй, но реализовать эту мечту удается лишь единицам. Профессия космонавта подразумевает жесткие перегрузки и испытания, к которым готов далеко не каждый организм. Рассказываем, как подготовиться к космическим нагрузкам на Земле и не растерять физическую форму в условиях невесомости.
Физподготовка
Будущие космонавты не мучают себя изнурительными занятиями в тренажерном зале, тяганием «железа» и другими силовыми нагрузками. Излишняя мышечная масса им не нужна, да и чрезмерная сила тоже. Более важны такие показатели, как быстрота, ловкость и выносливость. Чтобы развить все эти навыки, лучше всего подходят такие виды спорта, как плавание, легкая атлетика и гимнастика, зимой же к ним прибавляется бег на лыжах. Тренажерный зал космонавты тоже посещают, но основное внимание уделяется также упражнениям на выносливость с большим количеством повторений и коротким отдыхом между подходами.
Перед полетом каждый кандидат в космонавты должен сдать экзамен по физподготовке, выполнив семь нормативов:
1. Бег на 3 км - не более 12 минут 20 секунд.
2. Заплыв на 800 м вольным стилем - не более 19 минут.
3. Забег на лыжах на 5 км - не более 24 минут.
4. Подтягивания - 14 раз.
5. Бег на 100 метров - не более 13,2 секунды.
6. Прыжок в длину - не менее 2,5 метров.
7. Ныряние под воду - не менее 25 метров.
Есть и еще одно особо испытание - это проверка на аэробную выносливость, которая проводится в медицинском кабинете с замерами пульса и давления. В качестве разминки кандидата в космонавты просят поработать на велотренажере с небольшой нагрузкой в течение пяти минут, затем дают немного времени на отдых, после чего следуют еще пять минут работы с максимальной нагрузкой. Пульс и давление кандидата должны оставаться в норме в течение всего времени выполнения упражнения.
Специальная подготовка
Привычные для нас общефизические нагрузки космонавты чередуют со специальными тренировками, развивающими вестибулярный аппарат и устойчивость к перегрузкам.
Барокамера
Будущий космонавт должен быть готов к возможным перепадам давления и кислородному голоданию. Чтобы искусственно создать такие условия, кандидатов помещают в барокамеру, имитирующую условия полета на высоте в пять тысяч метров над землей. Эта проверка является одной из самых важных, так как барокамера раскрывает все патологии организма, которые в иных случаях скрыты.
Центрифуга
Готовность к перегрузкам при взлете ракеты и приземлении отрабатывается на центрифуге - гигантской карусели, выдающей 70 оборотов в минуту. Именно этому виду подготовки раньше уделялось наибольшее внимание - американцы, готовясь к запуску кораблей «Апполон», упражнялись на центрифуге до 10 часов в сутки. При этом обычный человек уже на первой минуте вращения может потерять не только содержимое желудка, но и сознание.
Кресло Барани и качели Хилова
Два знаменитых тренажера, развивающих вестибулярный аппарат - это качели Хилова и кресло Барани. Первое устройство представляет из себя качели с платформой, которая в процессе раскачивания продолжает сохранять горизонтальное положение, второе же - стул, на котором кандидата в космонавты раскручивают попеременно то в одну, то в другую сторону.
Космические тренировки
Пройдя все этапы подготовки и оказавшись наконец в космосе, космонавты не прекращают тренироваться. Физические нагрузки в условиях невесомости гораздо важнее, чем занятия спортом на Земле, поскольку из-за отсутствия гравитации космонавты в среднем теряют за полгода около 20% массы тела, причем исчезают как мышцы, так и костная ткань.
Возникает вопрос: как же тренироваться в условиях, где любое отягощение будет не тяжелее пушинки? Для этого инженеры разработали специальный тренажер, называющийся ARED. Он позволяет выполнять любые силовые упражнения с нагрузкой до 600 кг.
Для аэробные нагрузок на МКС есть беговая дорожка и велотренажер, конечно, тоже особые. Чтобы имитировать бег, космонавтам приходится прикреплять себя к дорожке специальными ремнями, при этом максимальная скорость все равно будет небольшой - до 16 км/ч. С велотренажером дело обстоит почти так же, только помимо пояса космонавт пристегивает еще и ноги к педалям.
Олег Артемьев. Фото: сайт/Александр Авилов
Полеты в космос – это работа. Сложная, требующая большой выдержки, усердия и обширных знаний. Иногда от начала обучения до назначения в экипаж на МКС проходит не два или три года, а десять лет. На Земле космонавты постоянно учатся, сдают экзамены, изучают новую технику.. А. Гагарина и узнал у Олега Артемьева, совершившего один полет на станцию, о том, что происходит в сурдокамере и для чего решают задачи, не раскрывая парашюта.
ОСНОВЫ КОСМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
– Прежде чем начать свой путь в космос, человек должен попасть в отряд космонавтов. Какие качества важны для претендента?
– Сейчас претендентов старше 33 лет не берут. Человек должен быть здоровым, иметь способность к обучению, терпение и хорошую память. Нужно окончить высшее учебное заведение, желательно авиационное училище или технический вуз – МГТУ имени Баумана, МАИ, МИФИ. Среди российских космонавтов много выпускников авиационных училищ (Качинского высшего военного авиационного училища летчиков, Харьковского высшего военного авиационного училища летчиков им. С.И. Грицевца, Оренбургского военного авиационного Краснознаменного училища летчиков им. И.С. Полбина и других), МАИ, Бауманки, МГУ.
– А гуманитариев в космонавты берут?
– Сейчас да. Раньше был отраслевой набор – космонавты приходили из Министерства обороны, РКК "Энергия", где производят корабли. В Институте медико-биологических проблем отряд космонавтов состоял из трех человек, по одному космонавту было из РКЦ "Прогресс", где строят ракеты, и Центра имени М.В. Хруничева. В 2012 году был объявлен открытый конкурс по отбору кандидатов в отряд космонавтов Роскосмоса. Тогда в отряд зачислили восемь человек разных специальностей. Половина – гуманитарии.
– После того как претендент успешно прошел все этапы отбора – медкомиссию, технический экзамен и тест по физкультуре, – он зачисляется в отряд космонавтов Роскосмоса как кандидат в космонавты-испытатели. У него начинается общая космическая подготовка (ОКП). Длится она от полутора до двух лет. Учеба идет практически круглосуточно.
ОКП КАНДИДАТОВ В КОСМОНАВТЫ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ ПОДГОТОВКУ:
В тренажере "Союз". Фото: сайт/Александр Авилов
В конце этого этапа сдается Государственный экзамен, целью которого является определение уровня подготовки кандидатов в космонавты по результатам ОКП. Принимает его комиссия, в которой более 100 человек с разных предприятий (ЦПК имени Ю.А.Гагарина, РКК "Энергия", Институт медико-биологических проблем РАН, Центр имени В.М. Хруничева). Это тест не только на знания, но и на умение держать психологический удар.
После успешной сдачи кандидату присваивается звание "космонавт-испытатель"
– После общей космической подготовки сразу начинаются тренировки к полету на станцию?
– Следующий этап – подготовка в группах специализации и совершенствования. Она длится три года. За это время нужно сдать около 150 экзаменов и зачетов и итоговый экзамен в конце обучения, который действует три года. Если в течение этого времени человека не назначили в экипаж, приходится пересдавать, потому что техника совершенствуется. Бывает, что через год приходится сдавать экзамен заново, потому что что-то изменилось.
Наконец наступает момент, когда тебя назначают в экипаж. Это может случиться и через два, и через три года. У меня прошло девять лет. Есть и те, кто по 16 лет готовился. В истории российской космонавтики таких примера два – подготовка Валерия Полякова и Сергея Ревина длилась 16 лет.
Если космонавта назначили в экипаж, то наступает третий этап – подготовка в составе экипажа. Она начинается примерно за полтора-два года до полета.
В космосе проходит четвертый этап – поддержание профессиональных навыков в полете. Когда ты спускаешься, этот этап продолжается во время реабилитации, которая длится полгода. Сколько летаешь, столько и восстанавливаешься.
После полугодовой реабилитации назначается главная медицинская комиссия. От ее результатов зависит, попадешь ли ты вновь на второй этап, в группу совершенствования. Если тебя признали годным, то ты снова занимаешься в группах, снова сдаешь экзамены, проходишь курсы выживания, психологическую подготовку.
В это же время ты выступаешь как эксперт. Например я недавно ездил в РКК "Энергия", где мы испытывали новую ручку управления спуском корабля "Союз". После возвращения на Землю я участвую в испытании новой техники, модернизации старой и жду назначения в полет. По тем планам, которые есть, он состоится в 2019 году.
– Что лично вам больше всего нравится в подготовке космонавта?
– Самое любимое – испытание новой техники: поездки на "Энергию", общение с конструкторами, инженерами. У космонавта, слетавшего в космос, есть определенные знания и навыки, которые могут пригодиться на Земле. Например я пришел в отряд космонавтов из РКК "Энергия". Можно сказать, что я летал не просто удовлетворить свою мечту, а понять, как там все работает, как факторы космического полета действуют на корабли и станцию.
Теперь я понимаю, какими должны быть станция и корабль. Цель ведь не просто слетать и выйти в открытый космос, а долететь до Луны, Марса. Я, конечно, не уверен, что сам туда попаду, но мои знания и опыт помогут это сделать другим.
Тренажеры транспортных пилотируемых кораблей "Союз". Фото: сайт/Александр Авилов
– Вы сказали, что космонавт за время обучения сдает около 150 экзаменов. Допускаются ли пересдачи?
– Лучше сдавать с первого раза. Но разные ситуации бывают в жизни – заболел ребенок, отключили свет в ночь перед экзаменом, случилась трагедия в семье. Это бывает редко, но пересдать дают.
– Есть ли различия в обучении мужчин и женщин?
– По техническим дисциплинам никаких поблажек нет. Быть может послабления есть при сдаче физкультурных тестов, но они абсолютно минимальны и составляют 30 процентов по сравнению с нормативами мужчин. К примеру, мужчинам до 30 лет нужно 14 раз подтянуться, а женщинам в таком же возрасте – 14 раз отжаться в упоре лежа.
Кстати, эти дисциплины похожи на нормы ГТО, которые сейчас возобновили. Если сдаешь первую ступень, то этого достаточно, чтобы пройти наши физкультурные тесты.
КТО ЛЕТИТ НА МКС
– Экипаж, который готовят к полету на МКС, как правило, состоит из наших космонавтов и американских, европейских или японских астронавтов. Как ведется преподавание? Какой основной язык?
– В Центре подготовки космонавтов в Звездном городке американцы, японцы и европейцы изучают русский язык, у них есть специальные часы для этого. В основном изучают именно технический язык. Но при необходимости иностранного астронавта сопровождает на тренировках переводчик. В Хьюстоне, Кельне или Цукубе подготовка российских космонавтов ведется на английском языке, и на занятиях присутствует наш переводчик.
Комплекс тренажеров российского сегмента МКС. Фото: сайт/Александр Авилов
– Как формируется экипаж будущей экспедиции?
– Назначение в полет зависит не только от знаний, но и от физической готовности космонавта – должна быть пройдена медкомиссия, сданы все экзамены.
Сейчас в отряде 37 космонавтов. Тебя назначают в экипаж, когда приходит очередь. Но у нас еще действует правило, что в экипаже один космонавт должен быть опытный, уже летавший. И к нему уже назначают перворазника.
– Как экипаж подбирают по психологической совместимости?
– В процессе подготовки, учебы наши психологи оценивают умение работать в коллективе и стараются назначать совместимых людей. Но бывает по-разному. Бывало даже, что снимали космонавтов прямо перед полетом, но было очень давно.
– Сейчас все полеты осуществляются на "Союзе", где место строго ограничено. Есть ли в связи с этим критерии отбора в экипаж?
– У нас лимит по весу. Максимум – 90 килограммов. Если вес человека превышает это значение, то надо садиться на диету, или тебя снимут с экипажа. По росту ограничение – 190 сантиметров. Но на самом деле важен рост в положении сидя – он не должен превышать 99 сантиметров.
ЗАМКНУТОЕ ПРОСТРАНСТВО И ОТКРЫТЫЙ КОСМОС
– Экспедиция на станцию в среднем продолжается полгода. Как готовят к длительному пребыванию в замкнутом пространстве?
– Дело не только в замкнутом пространстве, а в том, что человек постоянно находится в маленьком коллективе. У нас есть такой предмет – психология малых групп, где рассказывают, как вести себя, предотвращать конфликты, первым протягивать руку.
К замкнутому пространству готовят в сурдокамере. Это такое помещение, бочка, куда не проникает свет или звук извне. В сурдокамеру сажают на пять суток, трое из которых ты не спишь. Это так называемый режим непрерывной деятельности.
У тебя есть только лампочка, приборы, компьютер и тесты, которые надо выполнять. Это могут быть и задания на свободную тему – например, надо сделать репортаж ровно на две минуты, но не смотря на часы. Психологи оценивают тебя в режиме онлайн, смотрят не разговариваешь ли ты с кем-то, потому что на вторые-третьи сутки без сна могут привидеться всякие чудища или животных с себя начинают снимать. Это один из самых сложных экспериментов. Если ты прошел его, то идешь дальше, а если нет – могут списать.
– Вы участвовали в программе "Марс-500", во время которой приходилось долго находиться в замкнутом пространстве. Помог ли вам этот опыт на МКС?
– Этот эксперимент помог мне в ожидании собственного космического полета, поскольку путь к нему у меня занял 11 лет. Я занимался этой программой с 2006 по 2008 год. У нас было три изоляционных эксперимента. Работа творческая, в чем-то сравнима с теми испытаниями, которые проходят в РКК "Энергия" с новой техникой.
Большинство экспериментов, проведенных в рамках этой программы, мы потом повторяли на МКС. Такая дополнительная подготовка получилась
– Как космонавтов готовят к экстремальным и нештатным ситуациям?
– Такие ситуации, как разгерметизация, неисправность систем скафандра отрабатываются на тренажере "Выход-2". К выходу в открытый космос готовят и в гидролаборатории. Устранение неполадок доводится до автоматизма.
Но перед началом занятий на тренажерах из космонавта делают человека хладнокровного. Для этого проводят специальную парашютную подготовку (СППК). Она представляет собой прыжки с вертолета или самолета, примерно с высоты 4,5 километра.
После того как ты вышел из люка, тебе надо стабилизироваться и, не раскрывая парашюта, решать задачи, которые записаны у тебя на планшете. Вместе с этим надо провести репортаж на свободную тему – рассказать о том, что видишь вокруг. Помимо этого нужно следить за высотой и на высоте 1200 метров открыть парашют.
Фотогалерея
Военные Индии во время ракетного испытания уничтожили космический спутник, который находился на низкой околоземной орбите, объявил в обращении к нации премьер-министр страны Нарендра Моди.1 из 12
Когда человек прыгает первый раз, репортаж не получается, только одни звуки. Но с каждым прыжком страх замещается уверенностью. На 30-40-й прыжок ты уже решаешь все задачи, выполняешь все репортажи.
Обычно у нас три такие парашютные подготовки. В конце них у тебя уже нет страха как такового. К любой ситуации подходишь с трезвым умом.
– Как готовят к выходу в открытый космос?
– Это самая интересная и опасная работа. Готовят к ней, как я уже сказал, в гидролаборатории, где создается так называемая гидроневесомость – это когда скафандр преобретает нулевую плавучесть, то есть не тонет и не всплывает. Работаешь в скафандре на макете станции, размещенной в гидробассейне, отрабатываешь все операции, которые только могут быть в космосе – штатные и нештатные.
Затем идет тренажер "Выход-2", где ты учишься работать со скафандром, устранять неисправности, экономить свои силы, – выход бывает по шесть-семь часов, и тебе надо в течение этого времени оставаться работоспособным, уметь вернуться и если что, забрать товарища. Затем теоретическая подготовка и экзамены.
Во время парашютной подготовки есть такой элемент тренировки работы в открытом космосе: во время полета на вертолете необходимо перемещаться по его опорам.
– Вы тоже выходили в открытый космос. Какие были первые ощущения?
– Я ждал этого, мечтал о выходе в открытый космос. До того как пошел в отряд, я работал в отделе внекорабельной деятельности в РКК "Энергия", как раз готовил космонавтов и модули к работе в открытом пространстве.
Когда я открыл люк, сперва был ступор. Но не из-за страха. Бездна за бортом как бы притягивает. Выходят обычно в темноте, не на рассвете. Открываешь люк и ничего не видишь. Первое ощущение – не видишь водолазов, которые помогают в гидролаборатории. А тут только ты и твой товарищ.
Мой первый выход продлился более семи часов, был довольно тяжелым. Во второй раз сделали все за пять часов. В этом году исполнилось 50 лет со дня первого выхода в открытый космос. И до сих пор эта работа остается самой рискованной, интересной и притягательной.
– К жизни на станции есть особая подготовка, например, к питанию на борту?
– Перед полетом проводится дегустация. Ты выбираешь более чем из 300 блюд, чем хочешь питаться на станции. Сейчас в тюбиках только мед, горчица и приправы типа кетчупа. Еще есть консервы. Остальное – сублимированная пища в пакетиках, как макароны быстрого приготовления Готовят, в основном, заправлять еду: делаешь в упаковке маленькое отверстие, через трубочку заливаешь горячей водой и ждешь пока приготовится.
Аппарат для заправки еды. Фото: сайт/Александр Авилов
У нас 16-суточное меню, то есть те блюда, которые ты ел сегодня, повторятся только через 16 дней. В меню есть и борщ, и макароны, и различное мясо. Самое вкусное – творог с орехами и сушеное мясо: говядина, конина, оленина.
– Как питаются экипажи из разных стран?
– Есть российский сегмент и американский. У нас свое меню, у них свое. Но дегустацию мы проводим друг у друга и можем выбрать блюда, которые понравились больше. На станции обмениваемся.
– Есть ли запреты для космонавтов? Например, нельзя носить пирсинг или делать татуировки.
– Знаю, что многих ребят не взяли из-за татуировок. Пирсинга ни у кого не видел. Он опасен для работы на корабле в невесомости. Им можно зацепиться за что-нибудь. Даже обручальное кольцо опасно носить. Все лишнее на теле не приветствуется.
– Почему татуировки запрещены? Считается, что это – повреждения кожи и медики не пропускают?
– В основном психологи не пропускают. Татуировка – это психологический момент. Считается, что нормальный человек невыводимые вещи себе на тело наносить не будет.
– Когда экипаж готов, какие обязательные традиции соблюдаются перед стартом?
– Их очень много. Некоторые еще от Гагарина пошли. Например, сохраняется традиция, когда основной и дублирующие экипажи летят разными самолетами, едут разными автобусами на Байконуре. Традиция никогда не говорить "последний", а всегда говорить "крайний". Смотреть перед полетом фильм "Белое солнце пустыни".
– Почему именно этот фильм?
– Исторически сложилось. Когда "Белое солнце пустыни" только вышло в прокат, его показали космонавтам. Сперва одному экипажу, потом другому. А третий не стал смотреть, и его сняли с полета. То же и у американцев было – постоянно откладывали старт. Как только посмотрели фильм – старт состоялся.
Наверное, можно было бы отменить традицию и корабли бы нормально стартовали. Но она хороша тем, что в просмотре участвуют семьи, которые приезжают к космонавтам за три дня до старта. Лишняя возможность пообщаться с родными.
– Если бы я пришел и полетел через год или два, то был бы восторг. А когда ты 11 лет готовишься, то знаешь, что тебя ждет.
Конечно, Земля красива. Все свободное время ты тратишь на то, чтобы понаблюдать за ней. Но такого "вау, я в космосе", не было.
Была мечта выйти в открытый космос, а затем вернуться и либо самому, либо кому-то помочь долететь до Луны или Марса.
НАСА и "Роскосмос" начинают серию экспериментов SIRIUS по длительной изоляции. Как нужно сегодня готовить космонавтов к полетам в дальний космос? Как защитить экипаж от радиации и одиночества? Обязательно ли вырезать аппендицит у тех, кто отправится к Луне и Марсу? Об этом корреспондент "РГ" беседует с директором Института медико-биологических проблем РАН академиком Олегом Орловым.
Олег Игоревич, "Роскосмос" и НАСА договорились вместе строить окололунную станцию. Не исключено, что Россия будет разрабатывать и жилой модуль. А как готовить людей, которым предстоит не только жить, но и работать на орбите Луны?
Олег Орлов: Очень важный вопрос. Почему? Да, у нас колоссальный опыт, колоссальный задел обеспечения длительных полетов. Космонавт-врач Валерий Поляков летал 437 суток: можно считать, на Марс и обратно.
И после приземления из спускаемого аппарата до палатки спасателей Поляков дошел сам! Триумф космической медицины?
Олег Орлов: Безусловно. Однако до сих пор экипажи летали и летают на орбите Земли. Что называется, "под боком". И вся система медицинского обеспечения построена на возможности возврата, если вдруг возникнет ситуация, угрожающая жизни. В свое время, например, разрабатывались варианты оказания хирургической помощи в космических полетах. У нас даже в музее какие-то экспонаты есть. Но потом все это было приостановлено. Летаем на орбите - и проще посадить. А межпланетные полеты будут автономными и будут иметь другие принципиальные отличия.
Какие?
Олег Орлов: Прежде всего это радиация. Мы знаем: на этапе Луны радиационная нагрузка у космонавтов будет выше, чем на орбите Земли, хотя и в пределах профессиональной нормы в отсутствие вспышек на Солнце. Однако мы имеем дело уже с галактическим излучением. Частицы, обладающие очень высокой энергией, могут нанести тяжелый биологический вред. Более того, сталкиваясь с конструкциями космической станции, они формируют еще и вторичное излучение.
Сделать техническую защиту сложно?
Олег Орлов: Думаю, нет. Но ни один корабль не выдержит вес такой защиты. Поэтому решающими становятся вопросы значимости биологических повреждений, восстановления функций. Мы в первую очередь говорим о мозге. Еще одна серьезная проблема - пребывание человека вне магнитного поля Земли. Это мало исследовано. Те научные данные, которые есть, не систематизированы, противоречивы. Поэтому необходимо разработать надежную систему медицинского обеспечения межпланетных полетов и создать задел для обеспечения планетных баз.
У всех на слуху недавний интереснейший российско-американский эксперимент на Международной космической станции: год провели в невесомости Михаил Корниенко и Скотт Келли. Почему и дальше нельзя отрабатывать дальние полеты именно на МКС?
Олег Орлов: Почему нельзя? Можно. Но в чем преимущество наземных экспериментов? Это возможность использования более широкого спектра научной аппаратуры и оборудования. На станции - ограничения по массе и габаритам. Это большая по сравнению с реальным полетом статистическая выборка. Это возможность предварительной отработки новых методов, аппаратуры и оборудования.
Двое суток ученые не дадут "космонавтам" спать. Возможно, отключат связь на какой-то период времени
Ведь мы полетим к Луне на корабле уже другого поколения?
Олег Орлов: Конечно. Сейчас разрабатывается новый пилотируемый корабль "Федерация". И ученые уверены: его создание должно идти под определенным медицинским, экологическим, санитарным сопровождением. Например, выбор материалов для конструкции корабля. Что лучше: металл или современные пластики? Однозначного ответа нет. Надо смотреть с точки зрения старения материалов, изменения их свойств при воздействии невесомости, радиации и т.д. Очень важно, скажем, знать, насколько они будут "газить", как это изменит на борту атмосферу. У нас есть определенные методики.
Насколько мне известно, в декабре пройдет очередное заседание российско-американской рабочей группы по космической биологии и медицине?
Олег Орлов: Да. Американцы подтвердили: приезжают. Достаточно большим составом. Ожидается широкая дискуссия и по лунной программе. И в части медицинского сопровождения, и в части научных задач. Начнем практическую работу. Договорились: сначала все отрабатываем на Земле. Потом как тренинг, как платформа для отработки в реальных условиях полета - на МКС. Сейчас на МКС временно сокращен российский экипаж. От этого во многом зависит возможность проведения годовых полетов.
На сколько рассчитана программа изоляционных экспериментов?
Олег Орлов: На пять лет. Это серия экспериментов продолжительностью от 4 месяцев до года. Мы договорились, что это будет открытая международная научная платформа, база - в развитие нашей концепции создания Международного центра по разработке системы медико-биологического обеспечения межпланетных полетов. Партнерами программы стали прежде всего коллеги из Программы исследований человека (HRP) НАСА. Есть и другие договоренности - с немецким космическим агентством, плотно идут переговоры с японской JAXA. Они подключаются к 4-месячной изоляции. Очень большая работа с итальянцами, которые хотят в эксперименте опробовать свои технологии и аппаратуру.
Вы начинаете с короткого эксперимента - 17-ти суток. Почему?
Олег Орлов: Это реальный сценарий полета к Луне: облет, работа на орбите и возврат. Пробный вариант. Научная задача - отработка поведения экипажа в экстремальных ситуациях, изучение реакции организма на стресс-факторы. В прошлых экспериментах мы моделировали всякие ЧП, неожиданные для экипажа. Здесь же в программе все прописано по-честному. Обязательно будет депривация сна: двое суток мы не дадим "космонавтам" спать. И будем изучать, как они смогут выполнять работу. Возможно, отключим связь на какой-то период времени. Надо сказать, что гендерный состав экипажа, а именно: трое мужчин и трое женщин - это тоже "провокация".
Слышала, что в одном из изоляционных экспериментов как-то разразился скандал: канадка, единственная девушка в экипаже, неадекватно восприняла дружеский жест со стороны россиянина. Было такое?
Олег Орлов: Было. Тут же еще другая проблема: формирования экипажа, взаимоотношений малых групп и т.д. Этот вопрос почему-то оказался выпавшим из внимания ученых. Наверное, не было такой задачи. А вот сейчас она поставлена.
Интересно, а аппендицит у космонавтов должен быть вырезан?
Олег Орлов: Очень хороший вопрос вы задали. Я уже упоминал, что проблема хирургии в космическом полете не решена. И если бы только аппендицит был. Если мы посмотрим таблицу возможности рисков в развитии тех или иных ситуаций, то я, наверное, соглашусь: аппендицит проще удалить, чтобы этот риск в полете не возник. Но могут возникнуть другие ситуации, требующие хирургического вмешательства. Поэтому как? Сейчас есть разные технологические подходы, включая робототехнику. Это важнейшая тема.
Знаю, что в "Марсе-500" испытатели некоторое время спали головой вниз, при угле кровати минус 12 градусов. Так имитировалось состояние, близкое к невесомости. В экспериментах по изоляции такого не будет?
Олег Орлов: Думаем. Возможно, испытатели будут спать в таком режиме, а в течение дня будем их поддерживать с помощью нагрузочных костюмов.
Как я понимаю, все подобные эксперименты нацелены на оценку уровня функциональных резервов человеческого организма. Важно "поймать", когда этот уровень начинает снижаться?
Олег Орлов: Мы должны научиться вовремя отслеживать это снижение. Сейчас все заинтересованы в поиске маркеров стресса.
Выдыхаемый человеком воздух может многое рассказать о состоянии организма. . Фото: Олег Волошин
А что может выступить таким маркером?
Олег Орлов: Для психологов, например, это отклонения в речевом взаимодействии членов экипажа. Для физиологов - какие-то тонкие вещи на уровне протеомных исследований. Например, изменение белкового состава мочи.
Оказывается, это может быть маркером начинающихся метаболических изменений, которые проявятся гораздо позже. Или, например, изучение выдыхаемого человеком воздуха: изменения, которые происходят в организме, оставляют здесь "след". Сегодня даже хеликобактер диагностируют по изменениям состава выдыхаемого воздуха - это уже клиническая практика.
Кто вошел в первый наземный "лунный" экипаж?
Олег Орлов: Командир - космонавт Марк Серов, один из разработчиков корабля "Федерация". В числе испытателей и единственная женщина из российского отряда космонавтов - Анна Кикина. Будут две сотрудницы института - кандидаты биологических наук Наталия Лысова и Елена Лучицкая. Врач экипажа - наш Илья Рукавишников, который встречает космонавтов после приземления и проводит полевые эксперименты. Испытателем-добровольцем будет гражданин Германии Виктор Феттер, руководитель одного из проектов Airbus DS.
То, что в эксперименте участвуют космонавты, важно?
Олег Орлов: Безусловно. У них свой взгляд на происходящее. Кстати, по перспективному пилотируемому кораблю мы тесно работаем с коллегами из РКК "Энергия" . Они конструкторы, инженерная эргономика у них замечательная. Но нужны врачи, психологи, которые помогут доработать корабль с точки зрения "человек-машина". Договорились, что на нашей базе будет создан макет "Федерации". Будем отрабатывать вопросы системы жизнеобеспечения, вопросы управления. А чем наш научно-экспериментальный комплекс не модель для того же лунного поселения? Для отработки технологий, которые "на послезавтра"? Ученые, как всегда, смотрят на шаг вперед.
Все эксперименты будут проходить в знаменитых "бочках" ИМБП?
Олег Орлов: Да. Для "облета Луны" будут задействованы два отсека наземного экспериментального комплекса. Общий объем - 250 кв. метров. Вообще один из важнейших вопросов для межпланетных полетов: каким должен быть объем космического корабля? Есть некие задумки. Но надо понять многое. Какой экипаж самый оптимальный? Какие системы управления, жизнеобеспечения? Не секрет, что наземный экспериментальный комплекс - те самые "бочки" - в свое время строился как макет межпланетного корабля. Но представить себе, что такая махина полетит к Марсу, сложно.
Кстати, с РКК "Энергия" мы обсуждаем необходимость проведения изоляционного эксперимента и в совсем маленьком объеме. Он будет под реальные условия "Федерации" или семейства этих кораблей. Тоже очень серьезная задача.
Визитная карточка
Олег Игоревич Орлов, директор ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН, академик РАН. Выпускник 1-го Московского медицинского института им. И.М. Сеченова и Академии народного хозяйства при правительстве РФ. Специалист в области космической физиологии и гравитационной биологии, космической медицины.
Автор более 100 научных работ, в том числе монографий,изобретений и патентов, учебных пособий. Член Совета РАН по космосу, а также ряда других координационных органов РАН и "Роскосмоса". Участник международных рабочих групп по космической медицине.
Герой России, летчик-космонавт Анатолий Иванишин о том, как исполнить свою мечту, если не всё получается с первого раза (спойлер - нужно попробовать ещё раз), и о том, как заниматься спортом в космосе.
Анатолий Иванишин
В детстве я не думал о том, чтобы стать космонавтом - хотел быть лётчиком, мечтал летать. Это моё любимое дело, и оно остаётся таковым до сих пор. Поэтому после школы решил поступать в авиационное училище. Но в первый раз не получилось - не прошёл медкомиссию по зрению. Целый год занимался специальными упражнениями для глаз, чтобы поступить со второй попытки. И поступил.
В космонавты тоже попал не с первого раза. Но здесь помешало уже не зрение - мешал рост. Оказался высоковат - 1 метр 82 сантиметра. Таких высоких в космонавты не брали. Ограничения сняли только через несколько лет. Я всё это время не терял надежды на то, что когда-нибудь всё-таки полечу в космос. Попробовал пройти комиссию снова. И всё получилось.
25 секунд невесомости
Подготовка космонавта к полёту может растянуться надолго. Даже последний этап, когда ты уже готовишься в составе экипажа, с которым должен лететь, занимает около двух с половиной лет. На Земле у космонавта формально обычный восьмичасовой рабочий день. Но мне этого недостаточно. Всем недостаточно, я думаю. Очень многое нужно изучить, ко многому подготовиться. Системы управления, основы навигации, подготовка к работе на МКС и проведению экспериментов (мы ведь учимся даже делать заборы крови для анализов у самих себя - я однажды на МКС только раза с шестого смог это сделать). Отработка навыков поведения на космическом корабле и космической станции. Английский язык должен быть на высоком уровне, чтобы ты мог беспрепятственно общаться с космонавтами из других стран. Физическая подготовка, конечно. Я всегда много занимался спортом: лёгкая атлетика, плавание, парашютный спорт - больше 500 прыжков с парашютом. У космонавта к общим физическим нагрузкам добавляются ещё и специализированные тренировки. Например, подготовка к пребыванию в невесомости. Создать условия невесомости на Земле можно, например, на специально приспособленном для этого самолёте Ил-76 МДК. Состояние свободного полета в нём достигается за счёт движения самолёта по особой траектории и длится примерно 25 секунд. За один полёт такой режим невесомости можно выполнить около десяти раз. При этом внутри самолёта абсолютно безопасно - все стены обиты мягкими материалами.
Специальные тренировки разработаны и на случай внештатных ситуаций при приземлении. Космонавты учатся, что делать, если спускаемый аппарат приземлился на воду, как выживать в диких условиях и суметь дождаться спасателей даже в очень холодную погоду.
Когда находился на МКС, очень много тренировался, чтобы мышцы работали. Но ощущения при возвращении на Землю всё равно такие, как будто заново учишься ходить.
Звёздная велодорожка и горячие полотенца
Фото Анатолия Иванишина, сделанные с борта МКС
Во время адаптации к невесомости человек испытывает космическую болезнь. Причина в том, что наш вестибулярный аппарат не приспособлен к пребыванию в таком состоянии. Симптомы космической болезни похожи на морскую болезнь - тошнота, головокружение, головная боль. Интенсивность ощущений различная в каждом конкретном случае. Кому-то приходится прибегать к медикаментам, я, например, справлялся сам. Вестибулярный аппарат долго привыкает и к возвращению на Землю. Раньше, когда я видел, что после приземления люди едва могут ступить два шага, думал, что они недостаточно тренировались, пока были на МКС, и теперь их подводят мышцы. Поэтому сам я, когда находился на Международной космической станции, к тренировкам подходил очень серьёзно - занимался много. Но ощущения при возвращении на Землю всё равно такие, как будто заново учишься ходить. И ничего с этим не сделаешь.
В первый раз я провёл в космосе 165 суток, во второй - 115. Это довольно много. Когда космонавт долго пребывает в состоянии невесомости, ему необходимо заниматься спортом по несколько часов в день , иначе мышцы не получают достаточной нагрузки. На МКС есть беговая дорожка. Чтобы заниматься на ней, нужно зафиксировать себя специальными ремнями - иначе вы будете просто перебирать ногами в воздухе. Крепления же помогают получить от тренировки эффект, похожий на тренировку на Земле. Есть велотренажёр. А в американском сегменте есть ещё и силовой тренажёр-трансформер, приспособленный сразу для нескольких видов упражнений: жимов, тяг, приседаний. Одно из них очень коварное - подъём на носки. Там перед выполнением необходимо определённым образом закрепить штангу. Все об этом периодически забывают, конечно. Не помогает даже наклейка с предупреждением на самом тренажёре. Я как-то тоже забыл. Ох, много сил потратил, когда потом оттуда выбирался. И ведь на помощь никого не позовёшь - вентиляция очень шумная, а станция большая, размером с футбольное поле. Пришлось справляться самому.
Занятия на силовом тренажере МКС
На заключительных этапах полета мы делаем дополнительные упражнения. Например, где-то за месяц до возвращения на Землю, космонавты периодически надевают на себя особое приспособление: оно похоже на штаны и называется «Чибис». Это специальный нагрузочный костюм, в котором создаётся разрежение, чтобы обеспечить отток крови к ногам. Так мы постепенно привыкаем к земным условиям.
Ещё один «костюм» называется «Пингвин». Он нагружает скелет человека. Для чего это? В условиях невесомости с позвоночника снимается вся нагрузка, естественные изгибы выпрямляются, позвоночник вытягивается. И человек в космосе растёт - может прибавить 5-6 сантиметров. Это не очень хорошо, особенно учитывая, что скафандр и специальное сиденье для космического корабля, в котором космонавт будет возвращаться на Землю, изготовлено по индивидуальным меркам. Когда мы носим «Пингвин», специальные резиновые тяги нагружают позвоночник и постепенно возвращают космонавта к его обычным параметрам.
Конечно, перед стартом космонавты напряжены. Да, все нештатные ситуации отработаны, всё готово. Но волнение всё равно есть - это же не на такси на работу съездить.
Душ после тренировки? Можно, конечно. Только как такового душа на МКС нет. Есть мыло, шампуни и полотенце, которое пропитывают горячей водой. Это полотенце и заменяет нам ванну.
Сконцентрироваться на работе, чтобы не бояться
Меня спрашивают, что я почувствовал, когда впервые увидел Землю из иллюминатора космического корабля. А я отвечаю, что любоваться было некогда. В первые часы полёта очень много работы. Да и наблюдать Землю из иллюминатора корабля не рекомендуется - это только усилит космическую болезнь. Со станции, конечно, смотрел. Особенно на родной Иркутск. Много фотографировал во время первой экспедиции. Но я не очень впечатлительный человек. И думаю, что для космонавта это скорее плюс, чем минус. Космос оставляет мало возможностей для эмоций - слишком много работы. Я мечтал о том, что прилечу на МКС и прочитаю там книжку, но даже на это времени не оказалось. Высыпался там легко - после пятичасового сна чувствовал себя бодрым. Но даже когда вставал рано, казалось, что время течёт слишком быстро из-за того, как много было дел.
