Валерий Поляков,
заместитель директора Государственного научного центра — Института медико-биологических проблем, доктор медицинских наук, профессор

Марс… Четвертая по порядку от Солнца большая планета Солнечной системы, далекая и загадочная с незапамятных времен, сегодня стала близкой реальностью для осуществления первых пилотируемых полетов к ней и организации первых поселений землян. Уже в 2012 г. станет возможным осуществление первого пилотируемого полета на Марс — предполагают американские специалисты, а в 2015 г. на этой планете будут жить люди — считает ведущий специалист НАСА Дэниэл Маклинз. Это стало возможным сегодня благодаря достигнутым успехам космонавтики. А вчера еще любопытное и целеустремленное человечество довольствовалось «голубой мечтой» о полетах на «красную планету».

Испокон века Марс притягивал к себе взоры и мысли землян. Возможность жизни на других планетах Солнечной системы будоражила лучшие умы человечества. Вначале была Луна. Писатели-фантасты не жалели сил, чтобы «побывать» на ней. Десятки ученых и фантастов мира, начиная с 40-х гг. XVII в., сочинили «горы» книг на эту тему. Немецкий астроном Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет, в 1634 г. опубликовал научно-фантастическое сочинение «Сон или астрономия Луны». Немного позже Френсис Годвин в книге «Человек на Луне» описал полет на Луну на лебедях. Далее были Джон Вилкинс, Давид Рассен, Йозеф Гайдн, Эдгар По, Жюль Верн, Константин Циолковский, Герберт Уэллс … и наш современник — британский писатель-фантаст Артур Кларк, взявшийся в начале этого года за свою книгу «3001: последняя одиссея» и много написавший о марсианских экспедициях.

Пафос романтических 60 гг., когда с экранов кинотеатров не сходил восторженный вопрос «… есть ли жизнь на Марсе?», сменился рабочими буднями полетов на Марс автоматических межпланетных станций (АМС), начало которым положил первый полет к «красной планете» советской станции «Марс-1», запущенной 1 ноября 1962 г. Марс оказался «крепким орешком». Начиная с 1959 г. в СССР и России было разработано восемь типов «марсианских» станций, дошедших до летно-конструкторских испытаний. Путь к нашей последней, к сожалению неудачной, экспедиции оказался тернистым: с 1962 по 1996 г. выполнено 17 стартов АМС к Марсу. Из них лишь четыре миссии считаются частично успешными. Последний старт станции «Марс-8» (проект «Марс-96»), состоявшийся 16 ноября 1996 г., оказался безуспешным. Аппарат с разгонным блоком вышел на околоземную орбиту. Однако старт к Марсу с этой орбиты уже не состоялся.

Неудача, скорее всего, произошла из-за отказа разгонного блока. 17 ноября станция «Марс-8» сгорела в атмосфере Земли над Тихим океаном. Неудача марсианских экспедиций постигала не только нас, но и США. Однако последняя экспедиция США к Марсу оказалась удачной. 4 июля 1997 г. американская автоматическая межпланетная станция Mars pathfinder успешно выполнила посадку на поверхность планеты Марс в Долине Ареса. Посадочный аппарат и марсоход Sojourner результативно ведут исследования района посадки. Это — третья посадка на Марс американского аппарата. Летом 1976 г. на «красную планету» успешно сели две тяжелые станции Viking, созданные для ответа на один фундаментальный вопрос: «… есть ли жизнь на Марсе?»

«Все более правдоподобным кажется, что условия на Марсе миллиарды лет назад могли быть приемлемы для жизни и наличие воды в прошлом — это ключевой элемент, на котором держится теория существования жизни на Марсе, — говорит Артур Кларк. — Марс тогда очень походил на нашу планету». Ученые, работающие с американским марсоходом, полагают, что территория вокруг места приземления аппарата миллиарды лет назад подверглась катастрофическому затоплению. И вот они хотят выяснить, куда делась вода и что произошло с атмосферой, почему сейчас она такая тонкая, хотя когда-то была плотной, как земная.

Атмосфера Марса довольно разрежена, давление у поверхности в зависимости от рельефа изменяется от 0,18 до 1 кПа (или от 0,0018 до 0,01 атм). Основная составляющая атмосферы — углекислый газ (95 %), остальные — азот (2,7 %), аргон (1,6%) и кислород (0,15 %). Содержание водяного пара очень невелико. Средняя эффективная температура на Марсе равна — 57ОС. Масса планеты составляет 0,108 земной, диаметр экваториальный в единицах диаметра Земли — 0,53, ускорение свободного падения на экваторе 3,76 м/c2. Более похожими являются характеристики движения и вращения Земли и Марса: период обращения по орбите — 686,98 сут, период вращения вокруг оси — 24 ч 37 мин 22,6 с, наклон плоскости экватора к плоскости орбиты — 25,2 град (у Земли — 23,45 град), что вызывает сезонные изменения на Марсе. Условия на Марсе сейчас неприемлемы для жизни, по крайней мере по земным стандартам, но полеты, запланированные в ближайшем будущем, расскажут о Марсе много больше.

Длительность полета к Марсу и марсианские условия — главные факторы, определяющие требования к технике и человеку при организации пилотируемых полетов.

Длительность полета зависит от взаимного положения планет и расстояния между ними. Наиболее благоприятные условия для полетов на Марс — при наименьшем расстоянии между планетами, равном примерно 56 млн км. Это расстояние приблизительно в 145 раз больше расстояния между Землей и Луной. Соответственно и время полета к Марсу намного превышает время полета к Луне. Оно равно примерно семи с половиной месяцам (время полета к Луне — около двух суток).

Прежде чем человек отправится в далекий путь к Марсу, он должен испытать все тяжести этого пути — вначале на земле, а потом и в космосе. Первопроходцем таких испытаний в космосе стал «космический долгожитель» — 55-летний автор этой статьи. 438 сут — таков рекорд длительности пребывания в одном полете, установленный на орбитальном комплексе «Мир» в 1995 г. Это время в два с лишним раза превышает время полета к Марсу.

Готовиться к преодолению всех неблагоприятных факторов длительного космического полета начали уже давно. В 1968 г. Институт медико-биологических проблем провел наземный модельный эксперимент в герметичной капсуле с участием трех испытателей-добровольцев продолжительностью в один год. Уже тогда решались задачи будущего медико-гигиенического и медико-психического обеспечения пилотируемых экспедиций к Марсу.

Реализованная США 26 лет тому назад лунная программа «Апполон» подтвердила возможность решения технических проблем при осуществлении марсианского проекта.

Однако оставалась «человеческая» проблема, связанная с длительным существованием, жизнью и деятельностью человека в условиях сверхдлительной невесомости, гиподинамии, изоляции, хронического стресса от враждебной окружающей среды и многого другого.

Как большим магнитом, Земля крепко притянула к себе все живое и неживое. Человек, вырвавшись из ее оков в космос, словно в наказание, лишился столь привычной и естественной ему земной тяжести. Невесомость стала основным и коварным препятствующим фактором на пути обживания космоса. Поэтому, когда ученые и специалисты создавали систему защиты человека от невесомости, основной принцип был — «не давать организму адаптироваться к невесомости», насколько это возможно.

Основу созданной системы защиты составляет комплекс интенсивных физических упражнений в течение двух часов дневного полетного времени на станции «Мир». Показателем интенсивных упражнений является потовыделение. Если космонавт добросовестно выполняет весь комплекс физических тренировок, то он может выделять с потом и респираторной влагой до 1,7 литра жидкости в атмосферу станции.

Чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить потери солей из костей опорно-двигательного аппарата человека, космонавт должен носить в течение 10-12 ч специальный нагрузочный костюм с красивым названием «Пингвин». Этот костюм создает продольную нагрузку на позвоночник, кости таза, на суставы нижних конечностей человека, имитируя земное притяжение и противодействуя невесомости. Кроме того, на станции сейчас используется искусственное ультрафиолетовое облучение кожных покровов космонавтов для выработки у них витамина Д, способствующего уменьшению деминерализации костей в длительных полетах. Подобная система мер профилактики может функционировать и на борту пилотируемого марсианского корабля.

Но не только невесомость доставляет человеку так много хлопот в космосе. К болезненному состоянию — десинхронозу могут привести искусственные или вынужденные отклонения от сложившихся в результате длительного развития и существования человека на Земле устойчивых стереотипов физиологических и психических функций, связанных с суточными биологическими ритмами, или с так называемыми «датчиками времени» и «социальными датчиками», а также с режимом труда и отдыха. В результате того, что в космосе все это нарушается, уже на ранних этапах космических полетов, когда этим вопросам не уделялось должного внимания, мы имели печальный опыт десинхроноза, приводившего к досрочному прекращению полета.

Сейчас при полетах на орбитальном комплексе «Мир» используется такой распорядок труда и отдыха космонавтов: 6-дневная рабочая неделя, в рабочие дни установлены 8 ч работы, 9 ч сна, 3 ч на прием пищи и гигиенические процедуры, 2 ч отводятся для занятий физическими упражнениями и 2 ч на личное время. Такой режим труда и отдыха может быть использован в марсианской экспедиции.

Сенсорная депривация (изоляция от привычной земной среды обитания, отсутствие родных и близких, недостаточное информационное обеспечение) — таков один из основных факторов, вызывающих большую психологическую нагрузку у космонавтов. Для снятия этой нагрузки используется психологическая поддержка экипажей специальной службой поддержки, имеющейся в Центре управления полетами. Она организует телефонные разговоры космонавтов с семьей не реже одного раза в неделю, два раза в месяц — телевизионные встречи с семьями; транслирует в сеансах связи с ЦУПом на борт «свежие» новости, радионовости и выдержки из прессы; осуществляет отправку на «Мир» с грузовым кораблем «Прогресс» аудиозаписей и видеофильмов, пересылку писем и фото от родных и близких, доставку на борт книг, газет и журналов. На борту комплекса «Мир» сейчас имеется уже приличная по объему библиотека — свыше 200 книг, хорошая аудио- и видеотека.

Не все то, что сейчас используется для психологической поддержки космонавтов, сможет пригодиться при полетах на Марс: большая удаленность «красной планеты» не позволит частое информационное общение Земли с экипажем. Тогда для марсианской экспедиции существенную роль будет играть проблема психологической совместимости ее участников.

Какова же оптимальная численность экипажа марсианской экспедиции на первый полет? Ответ неоднозначный — от 3 до 12 человек. С учетом материально-технических, экономических и социальных трудностей, в качестве прообраза марсианского корабля целесообразно рассматривать орбитальную станцию «Мир», которая сможет обеспечить комфортные условия лишь экипажу, состоящему из трех человек. Поэтому наиболее реальным считается три члена экипажа. Эта цифра может быть обоснована также и психологическими соображениями.

Но кем должны быть эти люди, впервые в истории земной цивилизации отправляющиеся в чрезвычайно опасное и в то же время очень ответственное путешествие на Марс, готовые покинуть свою колыбель-Землю, дом, родных и близких, друзей на целых 2 года? Кому доверит Земля эту миссию? Это — профессионалы с большим опытом длительных космических полетов, энтузиасты по складу характера, абсолютно здоровые люди в довольно зрелом возрасте (может быть, и старше 50 лет).

Для экипажа из трех человек его состав может быть традиционным: командир экспедиции, бортинженер, космонавт-исследователь. По глубокому убеждению специалистов-медиков, одним из членов экипажа должен быть врач. Им может быть космонавт-исследователь.

Грандиозный проект будущего столетия — полет человека к Марсу потребует мобилизации такого огромного потенциала научно-технических и экономических возможностей, которые под силу только международной кооперации. Поэтому состав экипажа, видимо, будет международным, и их будет несколько: основной, дублирующий и резервный. Несмотря на разного рода трудности при формировании таких экипажей, утешает то, что у нас имеется большой опыт совместных международных полетов.

Полет к Марсу… Хочется верить, что в 20-х гг. следующего столетия весь мир будет рукоплескать этому торжеству человеческого разума и прогресса цивилизованного мира. Лучшим подтверждением этому могут быть слова, сказанные первым человеком, ступившим на Луну, астронавтом Нейлом Армстронгом: «Я думаю, мы отправляемся на Луну потому, что человек всегда бросал вызов всему и всем. Так уж устроила людей природа».

DIGETS

We will live on Mars as well

A big planet in the Solar system, Mars has always been shrouded in a mystery. Now, it looks like possible to make a manned flight to the planet in a foreseeable future, and then even to settle human settlements on it. US specialists believe that the first flight to Mars may occur in 2012. It would be marvellous to see the whole world applauding to such a great victory of the human brain and scientific progress. The best words to comment the event would be ones said by the US astronaut N.Armstrong: «I think we are going to the Moon because the humans always challenge everything and everybody. It is our nature.»

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (проголосуйте)
Загрузка...