Все новости

Ученый ИМБП РАН: антарктическая станция "Восток" послужит аналогом будущей базы на Луне

Евгений Ильин ИМБП РАН
Описание
Евгений Ильин
© ИМБП РАН

Роскосмосом была озвучена концепция исследования и освоения Луны, предполагающая строительство постоянной обитаемой базы. Российские ученые уже приступили к отработке технологий и методик для полета человека к спутнику Земли. В частности, в этом году Институт медико-биологических проблем (ИМБП РАН) инициировал проведение на российской станции "Восток" в Антарктиде нового научного исследования. Почему условия на станции "Восток" во многом похожи на космические, какие аспекты будущей работы на поверхности Луны будут изучаться в Антарктиде и как обычные полярники будут "стыковать космические корабли", в интервью ТАСС рассказал главный научный сотрудник ИМБП РАН, доктор медицинских наук Евгений Ильин.

— У Института медико-биологических проблем стартует новый эксперимент, который будет проводиться на станции "Восток" в Антарктиде. Институт будет проводить исследования на этой станции впервые? Почему именно Антарктика?

— Еще в 1965 году, когда в нашей стране начали работать над созданием будущей долговременной орбитальной станции для многомесячных полетов человека, перед медиками был поставлен вопрос: сможет ли человек длительное время — до года — находиться в экстремальных условиях существования? Как это может повлиять на состояние здоровья, на работоспособность и поведение? В те времена у ИМБП еще не было стендов для того, чтобы воспроизводить экстремальные условия на Земле. И наши взоры обратились на поиски наземных климатических природных аналогов, где можно было бы проводить такие исследования. Самым подходящим местом для воспроизведения экстремальных условий существования человека была определена станция "Восток" в Антарктиде. Станция расположена внутри континента на расстоянии 1230 км от Южного полюса Земли и на высоте 3500 м над уровнем моря, среднегодовая температура там составляет -55°С.

С 1966 по 1972 год ИМБП регулярно направлял своих врачей на проведение исследований с целью набора экспериментальных данных применительно к будущим долговременным орбитальным станциям. Данные свидетельствовали о том, что жить и работать человек в экстремальных условиях может длительное время без какого-либо существенного ущерба для состояния здоровья, поведения и работоспособности. Нами было собрано достаточно данных, чтобы обосновать возможность полета человека до года на орбитальных станциях, поэтому институт перестал направлять своих сотрудников на станцию.

— Почему сейчас исследования возобновились?

— В прошлом году ситуация кардинальным образом изменилась. Было объявлено, что теперь нашей приоритетной задачей является Луна: сначала облет вокруг спутника, потом миссия с посадкой и затем создание базы с проведением работ на поверхности. Луна рассматривается как аванпост для полетов в дальний космос, в том числе на Марс и астероиды. В этой связи нами была разработана концепция использования российской антарктической станции "Восток" в качестве аналога будущей долговременной обитаемой базы на Луне.

Здесь немного другой крен в наших исследованиях — большой объем работ за пределами станции. Для этого потребуются новые технологии медицинского обеспечения человека. Эти технологии мы и хотим отработать на станции "Восток", а также систему медицинского обеспечения и оказания медицинской помощи человеку в этих условиях.

— Условия пребывания на станции "Восток" схожи с космическими?

— Много факторов, которые являются общими и в космическом полете, и при нахождении на станции. Во-первых, длительная изоляция, автономное существование. В течение девяти месяцев экипаж станции "Восток" не имеет возможности получить какую-либо помощь извне — например, в случае болезни, пожара, стихийного бедствия. Из-за сильнейших морозов они полностью изолированы от внешнего мира. Кроме того, влияет малоподвижный образ жизни, обусловленный тем, что из-за низких температур полярники вынуждены все время проводить в помещениях и выходить за пределы станции только в случае необходимости.

Станция расположена на высоте 3500 м. Это означает, что во вдыхаемом воздухе содержание кислорода резко снижено — примерно 12–13% (стандартно — 21% кислорода). Это влияет на организм: повышается давление, учащается частота сердечных сокращений, изменяется обмен веществ. Также неблагоприятными факторами являются: частые магнитные колебания, измененная светопериодичность суток (четыре месяца полярный день, четыре месяца полярная ночь), повышенное ультрафиолетовое излучение. За пределами станции в светлый период без очков находиться нельзя, можно получить, как в открытом космосе, ожог глаз.

Жизнь в малом коллективе. Сейчас на станции "Восток" 11 полярников. На МКС максимальная численность экипажа — семь человек. Я думаю, что на лунной базе будет от семи до 12 человек, это обусловлено системой жизнеобеспечения. Плюс специфика питания: консервированная пища, недостаток овощей и фруктов.

— Кто поехал в экспедицию от ИМБП?

— Сейчас идет 64-я антарктическая экспедиция. В нее поехал наш младший научный сотрудник Николай Осецкий. Надо отметить, что не всякий человек сможет выдержать условия Антарктиды. Это должен быть практически здоровый человек без хронических заболеваний, тренированный, физически крепкий. Например, Николай Осецкий ходит в горы, поднимался на Килиманджаро, на Эльбрус. Летает на самолете. Прыгает с парашютом. Был врачом-волонтером в Танзании. Ему 30 лет. Возраст полярного исследователя — желательно где-то до 40, максимум — 45 лет.

— Вы хотите сказать, что и на Луну должен полететь молодой экипаж?

— Поначалу, конечно, надо брать более молодых космонавтов. Но затем, когда технологии будут отработаны, это не столь критично.

— Что планируется изучать в этой исследовательской экспедиции?

— Будут прикладные исследования для решения практических задач медицинского обеспечения лунной базы, оказания медицинской помощи, диагностики. Планируется отработка системы телемедицинского контроля за состоянием человека в период работы за пределами лунной базы. Чтобы кто-то, находясь на лунной базе, мог контролировать давление, пульс, самочувствие работающего вне базы товарища.

Для нашего сотрудника была подготовлена научная программа. Предполагается исследование всех 11 полярников. Надо отметить, что каждый из них — это специалист в какой-то области: аэролог, метеоролог, магнитолог. Каждый человек едет туда со своими профессиональными обязанностями, для них медицинские исследования — дополнительная нагрузка и их добровольное желание. Поэтому программу для каждого врача, который поедет на "Восток", мы составляем из расчета, что наш врач должен программу эту выполнить, не мешая при этом выполнению профессиональных обязанностей полярников. Т.е. находить какие-то окна в их расписании.

— Будут проводиться психологические тесты?

— В этой экспедиции у нас объем психологических тестов достаточно ограничен. Они сводятся только к изучению когнитивных возможностей человека: памяти, внимания. Т.е. операторская деятельность, сообразительность, скорость выполнения каких-то задач. Другие психологические исследования на предмет межличностных, групповых взаимоотношений, определение каких-то социально-психологических особенностей и статусов каждого человека, социально-психологической динамики в этой экспедиции проводиться не будут.

— Какие конкретно эксперименты будут проводиться?

— Мы постарались, конечно, включить в программу такие исследования, которые проводятся в настоящее время на Международной космической станции. Например, исследования по изучению надежности профессиональной деятельности человека. И на борту МКС, и на "Востоке" есть имитатор стыковки и расстыковки космических кораблей с орбитальной станцией. Периодически на протяжении зимовки полярники будут на нем тренироваться. Осецкий будет оценивать, страдает ли операторская деятельность, увеличивается ли количество ошибок, меняется ли латентное время реакции. У человека при выполнении этих задач будет также регистрироваться электрокардиограмма, кровяное давление, оцениваться степень нервно-эмоционального напряжения при выполнении "стыковки-расстыковки". Будем смотреть их динамику на протяжении зимовки.

Еще один эксперимент, который мы запланировали, — это изучение функций зрения. Одна из проблем космического полета — нарушение зрительной функции. Из-за повышения внутричерепного давления происходят морфологические изменения в сетчатке глаза. Эту проблему мы сейчас довольно подробно исследуем в полете. У Николая Осецкого одна из центральных задач — оценка состояния зрительной системы. Мы предполагаем, что в условиях недостатка кислорода кровь устремляется к голове и сердцу. Это может приводить к повышению и внутричерепного, и внутриглазного давления. У всех 11 полярников будет регулярно измеряться внутриглазное давление и регистрироваться состояние сетчатки.

Другие эксперименты, которые проводятся на МКС и будут проводиться на станции "Восток": изучение колебаний сердечного ритма в течение дня и на протяжении зимовки, снятие кардиограммы и измерение артериального давления. Также мы планируем оценить эффективность витамина D3 в качестве неспецифического средства повышения общего состояния организма, повышения работоспособности. Сейчас во всем мире пришли к выводу, что витамин D3 влияет на все функции организма как биостимулятор. Мы будем также давать полярникам капсулы с витамином и посмотрим, как он влияет на людей в экстремальных условиях.

Какие-то исследования на "Востоке" мы дублируем с исследованиями на МКС один к одному, какие-то повторяем частично. Мы старались программу составить таким образом, чтобы полученные результаты можно было сравнить с тем, что было в космическом полете. Насколько эта модель — станция "Восток" — близка к МКС.

— Какое научное оборудование было подготовлено для полярных исследований?

— В основном мы старались обеспечить нашего сотрудника малогабаритным оборудованием. Мы планировали, что наш врач будет проводить фоновые исследования на корабле в плавании до Антарктиды. Это малогабаритное оборудование для изучения зрительной функции, для изучения сердечно-сосудистой системы, профессиональной надежности. Все компьютеризировано, чтобы облегчить задачу врачу. Все оборудование отечественное. Часть оборудования — это то же, что делается для орбитальной станции. Специально для поездки на "Восток" мы ничего не делали, потому что решение о продолжении исследований в Антарктиде было принято только в мае 2018 года. А 1 ноября корабль уже отплыл к материку. У нас на подготовку было очень мало времени.

— ИМБП сотрудничал с кем-то при подготовке к экспедиции в Антарктиду?

— Головной организацией, которая организует антарктические экспедиции, является Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт в Санкт-Петербурге. Мы обратились к ним с просьбой предоставить место в экспедиции для реализации научной программы ИМБП. Мы очень благодарны этому институту за то, что он поддержал инициативу о продолжении исследований на станции "Восток" применительно к будущим полетам в дальний космос, в частности на Луну. При их поддержке мы планируем каждый год направлять нашего представителя для проведения исследований в Антарктиде.

— Кто финансирует исследования?

— Это инициативное исследование ИМБП, которое было поддержано Арктическим и Антарктическим НИИ. Но наша инициатива появилась не спонтанно, а в связи с тем, что Роскосмос объявил о том, что ближайшей стратегической задачей является полет человека на Луну. И поскольку мы специалисты в этой области, мы уже знаем, что нужно делать. Работу на станции "Восток" мы запланировали на много лет вперед. Будем набирать материал.

— Как вы считаете, чтобы успешно реализовать лунную программу, необходимо продлевать работу МКС на орбите?

— Уже сейчас ведутся обсуждения о том, чтобы продлить работу МКС до 2028–2029 годов. И скорее всего, такое решение будет принято. Сейчас на МКС уже ведутся исследования применительно к полетам на Луну и в дальний космос. Американцы планируют провести еще несколько годовых экспедиций. Мы же пока годовые экспедиции не планируем, в т.ч. и потому, что у нас было много таких экспедиций на станции "Мир".

Беседовала Милена Синева