Спасение утопающих – не дело самих утопающих. ХVI конференция по космической биологии и медицине

Kornienko & Kelly
С.Филипенков
Сергей Филипенков,
редактор журнала «Авиапанорама», кандидат медицинских наук, доцент
С 5 по 7 декабря 2016 года в Президиуме Российской академии наук (РАН) в Москве на Ленинском проспекте состоялась 16-я российская конференция по космической биологии и медицине. Она прошла с широким международным участием учёных из делегаций американского NASA, европейского ESA, японского JAXA и ряда других национальных космических агентств. 8 декабря в рамках конференции проведена «Школа молодых ученых» и молодёжная секция, в ходе которой специалисты в возрасте до 35 лет выступали с устными докладами и встретились с ведущими учёными страны в области космической биологии и медицины на стендовой базе Института медико-биологических проблем РАН. Организаторами мероприятия выступили Государственный научный центр РФ-Институт медико-биологических проблем (ИМБП) РАН, Федеральное агентство научных организаций (ФАНО), Государственная корпорация по космической деятельности ГК «РОСКОСМОС» и Российская академия наук.

Программа конференции включала в себя проведение секционных и пленарных выступлений, а также круглых столов по ключевым вопросам в области пилотируемой космонавтики, космической биологии, инновационных разработок для перспективных сверхдлительных космических полетов. На конференции участникам была предоставлена возможность подискутировать с мировыми экспертами в области космической биологии и медицины из академии РАН. Зарубежные ученые рассказали о планах проведения совместных с Россией международных изоляционных и аналоговых экспериментов, моделирующих длительные пилотируемые полёты в дальний космос на наземных экспериментальных стендах, а также имитирующих десантирование на другие планеты в экстремальных условиях приполярных зон Арктики и Антарктики.

Среди участников были отмечены не только ведущие учёные из ГНЦ РФ ИМБП РАН, космонавты Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С. П. Королёва и специалисты НИИ ЦПК им. Ю. А. Гагарина, но также представители космических агентств NASA, ESA, JAXA, учёные из немецкого авиакосмического института DLR, МГУ имени М. В. Ломоносова и 20 других вузов страны, а также Красноярского института биофизики СО РАН и 50 НИИ и др. ведомственных организаций России.

На пленарном заседании со вступительным словом выступил вице-президент РАН, научный руководитель ИМБП, академик Анатолий Иванович Григорьев, который призвал к укреплению международного сотрудничества в разработке долговременной программы освоения дальнего космоса, для осуществления которой и был создан данный Институт, а также обратил внимание участников конференции на необходимость применения достижений космической биологии и медицины в здравоохранении и народном хозяйстве России.

Важными этапами в получении новых медико-биологических знаний, необходимых для выполнения длительных космических полётов, явились результаты уникальных аналоговых исследований на стендовой базе ИМБП в годовом медико-техническом эксперименте «Год в земном звездолете» (1967–1968 гг.); 56-суточном эксперименте с «сухой» иммерсией с участием двух добровольцев (1972 г.); 370-суточном эксперименте с антиортостатической гипокинезией (АНОГ) с участием 9 мужчин-добровольцев (1986–1987); 120-суточном эксперименте с АНОГ с участием 8 женщин-добровольцев (1993–1994); 240-суточном международном эксперименте с изоляцией SFINCSS-99 (1999–2000); российской программе «Марс-500» с широким международным участием по моделированию пилотируемого полета на Марс (2007–2011); 9-суточном изоляционном проекте «Луна-2015» с женским экипажем (2015).

Обоснованию возможности межпланетных экспедиций послужит уникальный опыт орбитальных полетов человека продолжительностью до года и более. Именно в них эффективная система медицинского обеспечения позволила сохранить здоровье, работоспособность космонавтов и помогла благополучно возвратиться к условиям земной гравитации. Специфика проблем освоения Луны и подготовки к марсианской миссии обусловлены условиями деятельности членов экипажа в дальнем космосе, что потребуют разработки стратегии, в которой человеческий фактор становится приоритетным, а люди наиболее ценным и вместе с тем уязвимым звеном, в значительной степени определяющим возможность успешной реализации пилотируемой экспедиции. Полеты за пределы орбиты Земли потребуют тщательной подготовки на Земле, многочисленных теоретических, технологических и медико-биологических исследований, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

В 1967 году, в рамках НИОКР по созданию околоземной орбитальной станции и пилотируемых экспедиционных комплексов для полётов на Луну и Марс, в ИМБП успешно провели годовой медико-технический эксперимент с участием трех добровольцев. После создания в Институте наземного экспериментального комплекса на его базе в период 1970–1980-х гг. были проведены комплексные санитарно-гигиенические и медико-биологические исследования систем жизнеобеспечения по проектам марсианского экспедиционного комплекса и орбитальных станций «Салют», в 1994–2000 гг. проводились международные эксперименты HUBES-94, «Экопси-95» и SFINCSS-99 с многомесячной изоляцией экипажей. Эти эксперименты явились необходимыми этапами для реализации международного проекта «Марс-500» с 520-суточным пребыванием международного экипажа в условиях, моделирующих некоторые особенности экспедиции экипажа на Марс и обратно в период 2007–2011 гг. В качестве иных аналогов длительных полетов человека в космос в ИМБП были проведены эксперименты с антиортостатической гипокинезией, «сухой» иммерсией, а также пребывание на станции «Восток» в Антарктиде. С тех пор специалистами ИМБП получен большой объем научной информации при проведении исследований с использованием аналогов.

Важной вехой в сотрудничестве американских и российских ученых стало проведение совместного 340-суточного полета на МКС космонавта Михаила Корниенко и астронавта Скотта Келли, который успешно завершился 2 марта 2016 г. Как отметил в своём выступлении первый заместитель генконструктора РКК «Энергия», руководитель полета российского сегмента МКС лётчик-космонавт Владимир Соловьев, доля медицинских экспериментов на МКС достигает 60 процентов. В настоящее время на российском сегменте МКС проводится более 30 научных экспериментов по медицине и биологии. Именно от медико-биологических исследований на борту орбитальных станций берет начало наука телемедицина, аэромобильные госпитали и создание большого количества новых медицинских инструментов и фармакологических средств, предназначенных не только для профилактики воздействия неблагоприятных факторов полёта на космонавтов, но и нашедших широкое применение в «земном» здравоохранении.

Российский участник уникального годового полета лётчик-космонавт Михаил Корниенко обратил особое внимание на оснащение бортовой аптечки и проблемы послеполетной реабилитации вернувшихся на Землю экипажей. «При всех успехах космической науки хотелось бы обратить внимание на болевые точки, которые затрагивают все экипажи. Стоит обратить внимание на бортовую аптечку МКС. Нам присылают шприцы и ампулы на орбиту. Кто-нибудь пробовал набирать в невесомости лекарство в шприц? Сразу скажу, получится газово-жидкостная смесь. Думаю, не надо объяснять, что получится, если загнать эту субстанцию в вену. Надо как-то обратить внимание на эту проблему. Меня попросил отряд космонавтов это все рассказать. Если есть проблемы, то решать их нужно сообща, у летавших космонавтов такие пожелания», — сказал космонавт Михаил Корниенко. Кроме того, по словам космонавта, имеются недочеты в организации послеполетной реабилитации и отдыха космонавтов. «Пока получается, что дело спасения утопающих должно быть делом самих утопающих. Есть ИМБП (Институт медико-биологических проблем), отряд космонавтов, но я считаю, что здоровьем космонавтов должна заниматься фундаментальная наука, помогать.
Пока этими исследованиями занимаюсь я сам», — отметил Корниенко.

Он также вспомнил, что после возвращения из своего первого полета мучился от болей в спине. «Я две недели практически не спал. У меня шла судорога по продольным мышцам спины, в основном ночью. И откуда это взялось, не понимали ни специалисты ИМБП, ни центра подготовки. Ну пришли, укол сделали обезболивающий — вот и вся помощь», — отметил космонавт.

С учётом замечаний космонавтов новый экспериментальный образец медицинской укладки в виде набора лекарств и инструментов для оказания неотложной помощи скоро будет отправлен на МКС. Об этом журналу «Авиапанорама» сообщили начальник отдела ИМБП Алексей Поляков и ведущий разработчик перспективной укладки, научный сотрудник ИМБП Арсен Ниязов: «В ИМБП создан макетный образец новой перспективной укладки НП-2 для оказания экстренной и неотложной медицинской помощи на российском сегменте МКС. Туда также входит стандартный набор лекарств для обеспечения экстренной помощи, регламентированный приказом Минздрава. За основу была взята укладка по скорой медицинской помощи, которую мы адаптируем под работу в космосе. Макет может отправиться на станцию в конце 2017 — начале 2018 года. Планируется, что реальная укладка отправится на станцию до 2020 года». Ниязов рассказал, что в укладке есть приспособления для оказания первой неотложной помощи, в частности для проведения мини-трахеостомии, в ходе которой осуществляется разрез щитовидного хряща и вставляется воздуховод для обеспечения дыхания при нарушении проходимости дыхательных путей, а также хирургические инструменты.

Представители ИМБП отметили, что они давно знают о том, что применение растворов лекарственных средств в ампулах для внутримышечного и внутривенного введения в условиях невесомости крайне затруднительно. «В связи с невозможностью полностью отказаться от использования инъекционных препаратов, считаем, что наиболее эффективным остается использование в полете преднаполненных форм лекарственных средств. Мы решаем вопрос о замене ампул, но это тяжелый вопрос, потому что в России когда-то вообще закрыли производство преднаполненных лекарственных средств, то есть тюбиков-шприцев. По этой причине в новой укладке ампулы все еще есть, т. к. пока их не на что заменить», — объяснил Ниязов. При этом он отметил, что российским поставщикам невыгодно этим заниматься из-за низкой потребности, т. к. нужен большой ассортимент лекарств, но в очень малом количестве. «То есть специально запускать производственные линии нерентабельно», — пояснил Ниязов.

Директор программы по изучению человека в NASA Уильям Палоски (William Paloski) рассказал о том, как сотрудничество с ГНЦ РФ ИМБП РАН поможет США подготовиться к жизни на лунной базе и к полетам на Марс. Он очень надеется на то, что при новом президенте Дональде Трампе в лучшую сторону изменится сотрудничество России и США в космосе. В настоящее время на NASA наложены санкционные ограничения по научному взаимодействию с российскими коллегами и на текущий момент, к сожалению, подобное сотрудничество пока разрешено только по проектам, которые имеют то или иное отношение к полётам на борту МКС. Но Уильям Палоски полагает, что появление перспективных проектов, подобных сотрудничеству американских учёных с ИМБП, не приведет к возникновению новых политических ограничений, которые смогут помешать совместной работе. Единственное, что можно сказать сейчас — текущие меры пока ограничивают пределы научной кооперации, но не более того.

По намеченным Уильямом Палоски планам, американские ученые и сотрудники NASA в 2017–2018 гг. примут участие в изоляционных экспериментах на базе гермоотсеков и модулей наземного экспериментального комплекса, созданного для проекта Марс-500, а учёные из ИМБП со своими методиками и оригинальными исследованиями примут участие в аналогичных экспериментах в изоляционных системах, созданных в NASA. Совместные проекты будут нацелены на получение «универсальной» информации, которая поможет учёным обеих стран оценить то, как длительная изоляция влияет на здоровье и поведение людей. Такие данные необходимы для любых космических проектов, выходящих как за пределы орбиты Земли, так и проходящих на низкой околоземной орбите, подобно МКС. Россия и США обоюдно заинтересованы в биомедицинских исследованиях на МКС.

С другой стороны, эти же исследования помогают в изучении планеты Земля. К примеру, люди живут в схожих условиях и в почти полной изоляции на антарктических полярных станциях, поэтому мы сегодня систематически изучаем то, что происходит в изоляционных экспериментах, в том числе и взаимодействие между членами команды, то, что помогает и мешает им, как они взаимодействуют с «землей» и как решают эти проблемы. Особую ценность представляет то, что можно будет проверить в рамках наземных экспериментов ту задержку в связи, которую будут испытывать все экспедиции, путешествующие к Марсу и к другим далеким планетам. «Такие эксперименты невозможно провести на борту МКС, хотя специалисты США уже пытались их выполнить на американском сегменте МКС, однако реальную задержку и изоляцию экипажа сложно воссоздать в условиях космической станции на протяжении долгого времени», — сообщил Уильям Палоски.

Защитить экипажи долговременных космических полетов за пределы околоземного пространства от космической радиации, используя только конструктивные решения по пассивной противорадиационной защите космического корабля Orion, пока невозможно, поэтому требуются биологические средства, заявил Уильям Палоски. «Проблема радиации не решается обшивкой или экранированием. Нужно найти побольше биологических и фармакологических средств защиты в виде радиопротекторов», — сказал он. К такому выводу ученые НАСА пришли в рамках разработки программы для пилотируемого облета Луны в течение 21 дня, намеченному на 2020–2021 гг. Ранее американские ученые уже высказывали опасения по поводу невозможности долгосрочных полетов без использования новых способов защиты от радиации.

Именно сотрудничество на борту станции поможет успешно осуществлять научные проекты. «Но важным элементом в работе станции и в научных исследованиях, которые специалисты США проводят на ее борту, являются и наземные опыты. Это касается, в том числе, и изоляционных экспериментов, подобных тем, которые ИМБП проводит в Наземном экспериментальном комплексе. Подобные опыты и данные, которые мы совместно получим в них, помогут нам и при подготовке экспедиции на Марс, и при постройке базы на Луне, и при создании окололунной космической станции. Когда опыты завершатся, мы будем использовать полученные результаты в ходе повторных экспериментов уже на борту МКС», — заявил Уильям Палоски.

«Программа сотрудничества с NASA достаточно давно обсуждалась, и мы сейчас готовимся к подписанию соглашения о ведении совместной программы исследований. Уже в следующем году мы проведем короткий совместный эксперимент, 14-дневную изоляцию, которая поможет нам отработать взаимодействие и решить научные задачи», — дополнил Уильяма Палоски директор Института медико-биологических проблем, член-корреспондент РАН Олег Орлов. Кроме того, директор ИМБП сообщил, что к проектам готовится присоединиться Японское космическое агентство JAXA и другие иностранные партнеры из европейского ESA. 19 октября 2016 г. руководство ИМБП подписало совместное письмо о намерениях между NASA HRP (Программа по исследованию человека Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США) и ИМБП о проведении в 2017–2021 годах на базе наземного экспериментального комплекса ИМБП серии совместных международных экспериментов с изоляцией увеличенной продолжительности (4, 8, 12 месяцев) в поддержку будущих исследований на МКС, а также уменьшения рисков в космических исследовательских миссиях.

После обсуждения плана международных экспериментов на данной конференции ИМБП и NASA планируют продолжить сотрудничество в области космической медицины и биологии, а также совместное участие в биологических проектах по изучению жизнедеятельности различных животных как на борту МКС, так и в полёте второго российского биоспутника «Бион-М2». Летом следующего года на МКС отправится партия мышей, за которыми будут следить как российские, так и американские учёные и космонавты. Планируется, что впервые в истории подобных экспериментов мыши вернутся назад на Землю в спускаемом аппарате живыми, и в лабораториях ИМБП продолжится их изучение.

19 мая 2013 года успешно завершился полет модернизированного космического аппарата «Бион-М1», находившегося на орбите 30 суток, и в настоящее время продолжается активная подготовка оборудования и программы научных экспериментов для биоспутника «Бион-М2», который планируется отправить на орбиту в 2021 г. Программа исследований на спутнике будет насчитывать до 30 экспериментов, уточнил замдиректора ИМБП по научной работе, доктор биологических наук, профессор Владимир Сычёв. «Всего планируется проведение 27 экспериментов, плюс три эксперимента со «звездочкой», которые могут быть включены в программу», — сказал он в кулуарах конференции. На «Бионе-М2» будут изучены возможности использования одноклеточных водорослей для жизнеобеспечения космонавтов. «На заре космонавтики они (одноклеточные водоросли) были основными кандидатами жизнеобеспечения космонавтов, они оказались довольно эффективными, потом были вытеснены высшими растениями и ушли в тень, но актуальность исследований остаётся», — добавил Владимир Николаевич.

Эксперимент «Мультиинкубатор» оценит влияние невесомости на культуру стволовых клеток. Планируются также исследование мух-дрозофил для определения свойств элементарных белков, определяющих механические свойства клеток. Также намечено проведение эксперимента «Взаимодействие» для изучения деструкции материалов микроорганизмами, который уже не раз проводился на станции «Мир» и на борту МКС.

Сычев отметил, что всего на биоспутнике планируется проводить исследования по 10 направлениям, главное из них — изучение мышей. Всего на орбиту отправят 75 грызунов, 60 из которых будут получать пастообразный корм, как и на первом «Бионе-М1». Остальные 15 будут питаться сухим кормом, а воду получать в форме гидрогеля. Такая организация питания проводится по программе подготовки полёта «Биона-М3», намечаемого в 2025 г. На борту «Бион-М3» будут установлены центрифуги короткого радиуса (ЦКР), что требует иных систем жизнеобеспечения мышей. Среди прочих направлений исследований на биоспутнике учёный выделил эксперименты с культурами клеток, с растениями и культурами растительных клеток, семенами и водорослями. Также будут проведены радиобиологические эксперименты и исследования по космическому материаловедению, в том числе, технологический эксперимент «Калибр-2», аналог которого уже проводился на аппарате «Фотон-М4». Этот эксперимент необходим для отработки методов калибровки приборов измерения температуры на борту космических аппаратов, находящихся в долговременных полетах. По словам Сычёва, калибровка по методу фазовых переходов — единственный на сегодняшний день способ определения температуры на борту с достаточно высокой точностью.

Наличие аналогичных планов у JAXA в ходе пленарного и секционных заседаний подтвердил Оцухико Огата (Otsuhiko Ogata), официальный представитель японского агентства. По его словам, ИМБП допустит участие одного японского добровольца во всех последующих изоляционных экспериментах, а японские учёные и врачи пригласят российских специалистов к участию в изоляционных исследованиях, проводимых на базе JAXA.

По проблемам биологических наук были проведены специальные секционные заседания по иммунологии, клеточной физиологии; метаболизму и изменениям обмена веществ в условиях космического полёта. На секциях конференции детально обсуждали результаты биомедицинских исследований в российско-американском годовом полете на МКС космонавта Михаила Корниенко и астронавта Скотта Келли, а также данные самых разнообразных медико-биологических экспериментов на борту МКС в полётах меньшей продолжительности.

Поддержание работоспособности и хорошего самочувствия членов экипажа в условиях длительных космических полетов при экспедициях на Марс или Луну будет невозможно без создания на обитаемых космических аппаратах искусственной гравитации, считает советник исследовательской программы NASA HRP доктор Джон Чарльз, рассказавший на конференции об основных итогах годового космического полета на МКС американского астронавта Скотта Келли. «Думаю, что всякий, кто пролетал бы в космосе год и больше, согласился бы с тем, что без искусственной гравитации для длительных полетов успехов будет сложно добиться», — сказал он.

Представитель NASA уточнил, что результаты исследований пока не доступны, т. к. американские ученые продолжают работать над систематизацией полученных данных. Однако он рассказал о некоторых отличиях длительного полета от полугодовых, на которые указал американский астронавт. В первую очередь Келли отметил психологический стресс из-за оторванности от семьи. Кроме того, астронавт рассказал об ухудшении зрения, которое может объясняться фактом перемещения жидкости в теле человека в условиях невесомости и изменении давления в глазном яблоке. Среди прочих послеполетных изменений в самочувствии Келли отметил боли в мышцах, общее утомление и симптомы, похожие на симптомы заболевания гриппом, которые не проявлялись с такой силой после полугодового пребывания на орбите.

Комиссия NASA HRP единодушно признала эффективность совместных годовых полетов на МКС и рекомендовала проведение еще 5 подобных полетов, заявил Джон Чарльз. «Наша комиссия считает необходимостью проведение полетов длительностью в один год и единодушно рекомендовала проведение дальнейших годовых полетов на МКС. Мы предлагаем создание совместной с Россией программы отправки годовых миссий на МКС. Рекомендуем отправку еще 20 космонавтов, что повлечет за собой проведение еще пяти полетов», — сказал он. По словам представителей американского космического агентства, для того, чтобы систематизировать данные по воздействию микрогравитации на человека в течение длительного времени, необходимо отправить в космос с годовалыми миссиями еще, как минимум, десять человек, а лучше — двадцать. При этом планируется осуществить как минимум пять годовых полетов, в каждом из которых будут участвовать по двое астронавтов США. Чарльз отметил, что такие планы, разумеется, необходимо согласовать с остальными участниками проекта МКС, в том числе и с Россией.

Впрочем, директор ИМБП, член-корреспондент РАН Олег Орлов заявил, что наша сторона совсем не против подобной инициативы американцев, т. к. полученные в рамках экспериментальных миссий сведения имеют большую важность для космической медицины будущего. В недалёком будущем человек, вне всяких сомнений, отправится в длительные космические миссии, в том числе и в полет на Марс. И для того, чтобы подготовиться к такому полету, необходимо собрать сведения о том, как пребывание в космосе в течение большого срока воздействует на организм. «Да, мы поддерживаем эту инициативу. Мы с нашими американскими партнерами планируем также развивать и расширять программу наземных экспериментов по изоляции, соответствующее соглашение уже заключено», — сказал в заключение Олег Игоревич.

На круглом столе обсуждались инновации, внедрение разработок, образовательная деятельность, а также международная программа исследований и разработок для перспективных космических полетов за пределы околоземной орбиты к Луне и Марсу. Как сообщил старший научный сотрудник ИМБП доктор психологических наук Вадим Гущин, российские психологи и физиологи, прежде всего, хотят изучить границы «зоны комфорта» космонавтов в полете и определить размеры персонального пространства, необходимого для комфортного самочувствия в полете. «Нужно понять, какой объем персонального пространства нужен члену экипажа, чтобы чувствовать себя комфортно. Мы не знаем суточные затраты космонавтов, и у нас нет данных по их сну. Хотим понять, какой нужен рацион, объем психологической поддержки», — сказал Вадим Игоревич. С этой целью ученые предлагают увеличить объем видеонаблюдения за добровольцами во время наземных изоляционных экспериментов. «Мы очень мало знаем о поведении в гермокамерах, во многом это связано с этическими ограничениями. Это, прежде всего, ограничения на видео. В тех экспериментах, которые мы планируем с нашими американскими и японскими коллегами, мы собираемся расширить объем видеозаписей», — сообщил Гущин. Он пояснил, что если раньше видеосъемка велась лишь во время завтрака и групповой дискуссии, в течение которой участники должны были совместными усилиями решить поставленную перед ними задачу, то теперь ее предлагается осуществлять практически круглосуточно.

Как сообщил в своём докладе начальник испытательного отдела РКК «Энергия» Марк Серов, корпус нового российского космического корабля «Федерация» будет изготовлен из традиционного алюминия, а не из композитных материалов, которые выделяют в атмосферу кабины слишком много токсических продуктов. В то же время он отметил, что работы с композитными углерод-углеродным материалами продолжаются, но только как одна из возможных версий будущего корабля, обладающего повышенной противорадиационной защитой.
«В документации утвержден металлический корпус. Для изменения принятого решения должны быть очень серьезные основания», — сказал он. Ранее глава РКК «Энергия» Владимир Солнцев сообщал, что материал для корпуса нового космического корабля планируется выбрать в середине 2017 г., а пока испытываются композитные материалы и сплавы на основе алюминия. Космический корабль «Федерация» разработки РКК «Энергия» обладает повышенным комфортом и свободным объёмом кабины, проходит в настоящее время эргономическую оценку интерьеров и жидкокристаллических и сенсорных дисплеев бортовой панели управления.

Особенностью новых пилотируемых комплексов, как сложных технических систем, является активное включение членов экипажа в контур управления и наличие систем, обеспечивающих жизнь и безопасность самого человека. Одной из основных задач, проводимых при создании пилотируемого космического комплекса эргономических испытаний, является внедрение ряда мероприятий, направленных на значительное повышение эффективности работы человека-оператора за счет анализа и решения задач инженерной психологии, построения среды обитания, конструкции и компоновки космической техники, медико-биологического обеспечения, технической эстетики и многого другого.

Вопросы эргономики зачастую слабо или совсем не проработаны. По нашему мнению, проблема как раз в том, что мы уже довольно длительное время занимаемся практической космонавтикой, по сути, наладили конвейер, но при этом мало решаем или совсем не решаем абсолютно новых задач. Не ставим себе новых целей, не создаем новую технику. Ведь именно на заре практической космонавтики, когда создавались первые космические корабли, станции, готовились межпланетные экспедиции, вопросу эргономического обеспечения, во всех его аспектах, уделялось первостепенное значение. Даже технической эстетике. Эргономическое проектирование, как начало процесса эргономического обеспечения, задавало тон в самых различных аспектах космических полетов — от написания бортовой документации и создания тренажеров до разработки систем жизнеобеспечения для длительных космических полетов и компоновочных решений космических аппаратов. Заданный в то время импульс позволил нам успешно продвигаться вплоть до сегодняшнего дня. В настоящее время появляется уникальная возможность для продолжения роста и перевода сохраненной потенциальной энергии РКК «Энергия» в энергию поступательного развития.

В России де-факто начата Лунная программа, де-юре определяются и утверждаются её основные аспекты. Гонки никакой нет, но есть обозримая, понятная, измеримая цель — высадка на Луну и закладка будущей российской исследовательской базы.

Перспективный транспортный корабль нового поколения будет предназначен для доставки людей и грузов на околоземную орбиту, а также к Луне. Численность его экипажа составит до 4 человек. В режиме автономного полета корабль сможет находиться до 30 суток, а в составе орбитальной станции — до года. Для выведения «Федерации» на орбиту планируется использовать тяжелые ракеты-носители «Ангара-А5В» и «Ангара-А5П». Первый беспилотный запуск запланирован на 2021 год, первый пилотируемый — на конец 2023 – сообщил в своем докладе М.В. Серов.

Пилотируемая экспедиция с высадкой на Луну станет реальной перспективой отечественной космонавтики после 2030-х годов при условии, что будут отработаны медико-биологические и психофизиологические аспекты вопросы безопасности экипажа при выполнении операций в полужестком скафандре космонавта (ПСК).

В докладе, сделанном молодым научным сотрудником, дана ретроспектива работ по моделированию десантирования с использованием ПСК и приведена оценка энергетической стоимости основных рабочих операций. Первыми шагами в данном направлении были имитации высадки на Луну и Марс в наземных условиях на стенде ЛИИ с вывешиванием человека в СК до 1/6 и 3/8 их суммарного веса. На стендах вывешивания «Звезды» аналогичные исследования при изучении условий работы испытателей-добровольцев в ПСК «Кречет» при выполнении ими рабочих операций на специально оборудованном стенде «лунодроме» и в вакуумной термобарокамере ТБК-30 с определением жизненно-важных вегетативных показателей путем измерения частоты пульса и дыхания, температуры тела, энергозатрат проводились с 1964 г.

В те же годы, при полетах по параболе на летающей лаборатории ЛИИ, созданной на базе самолета Ту-104А, летчики и проектанты при участии сотрудников завода «Звезда», а также технических и медицинских специалистов ЛИИ (1965–1968) моделировали внекорабельную деятельность в условиях невесомости и при ускорениях, характерных для лунного тяготения. (см., например, в /wp-content/uploads/2016/06/84.pdf. — Прим. ред.)

По массе и габаритам ПСК полностью соответствовал характеристикам программы «Луна-3». В полетах удалось отработать сложные и «нештатные» операции по выходу из кабины взлётно-посадочного корабля, а также действия по высадке на лунную поверхность в аварийных ситуациях.

Позднее, в 1974–1994-х психофизиологические исследования с определением работоспособности операторов были продолжены в испытаниях ПСК типа «Орлан» под избыточным давлением 0,27–0,40 кг/см2 в термобарокамере при вывешивании до остаточного веса изделия в 20–30 кг, который испытателю приходилось носить в течение 3–8,5 часов пребывания в вакууме. Аналогичные исследования были также проведены в процессе создания экспериментального ПСК «Орлан-Э» (масса 32 кг, вентиляционная система, избыточное давление 0,2 кг/см2). В отработке ходьбы и операций с инструментами участвовало 11 кандидатов в эксперименте «Марс-500», 5 испытателей НПП «Звезда» и 1 космонавт РКК «Энергия».

По изменениям пульса от 50 до 192 уд/мин, частоты дыхания от 8 до 42 в 1 минуту и температуры тела от 34,1 до 38,2 °C в зависимости от энергозатрат (ЭТ) в пределах 1–14 ккал/мин установлено, что при пребывании в позе сидя в «Орлане» ЭТ = 2 ккал/мин и увеличивались до 3 ккал/мин в отдыхе стоя. При ходьбе по горизонтальной песчаной поверхности со скоростью 2–3 км/ч ЭТ = 4–6 ккал/мин. При отборе проб инструментами ЭТ увеличивались до 7–8 ккал/мин. ЭТ достигали 10–11 ккал/мин при операциях вставания с колен или из положения лежа с опорой на инструмент. Максимальные ЭТ достигали 12–14 ккал/мин при выполнении наиболее трудоемких рабочих операций (геологических исследований с разрушением породы, отборе проб грунта в капсулы, подъеме вверх по пересеченной поверхности со сложным рельефом). Анализ испытаний по перемещению на горизонтальной поверхности с восхождением на ступеньку высотой 17–23 см в течение 3,5–8,5 ч при средних ЭТ 200–400 ккал/ч и двух 10–15-минутных пиковых нагрузках 8–12 ккал/мин показал, что циклограмма ВКД вызывает физическое, эмоциональное и терморегуляторное напряжение, а также сильное мышечное утомление, значимо усиливающиеся при длительности работы более 5 ч. Следовательно, энергозатраты человека могут повыситься настолько, что вызовут утомление после 2–5 ч работы и затруднят выполнение 8,5–10-часовых циклограмм ВКД, для которых должен быть разработан специальный режим труда и отдыха и внедрена механизация операций.

На пленарном и секционных заседаниях конференции было представлено более 200 устных и более 100 стендовых докладов по перспективам развития мировой пилотируемой космонавтики, не решённым медицинским и биологическим проблемам длительных полётов, инновационным разработкам для перспективных космических комплексов, включая радиационную безопасность, психофизиологию экипажей и другие актуальные вопросы. Тематика этой международной конференции затронула основные медицинские проблемы обеспечения безопасности пилотируемых полетов; жизнеобеспечения экипажей и обитаемости пилотируемых космических комплексов; совершенствование противорадиационной защиты экипажа и вопросы радиобиологии дальних космических трасс; физиологические механизмы адаптации организме человека к факторам космического полета; профилактику гравитационных нарушений, развивающихся при сверхдлительных полётах, прежде всего, в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой, дыхательной и опорно-мышечной системах. Были представлены последние достижения нейронауки и космической психофизиологии, обсуждены аналоговые эксперименты и экстремальная медицина. Подробнее ознакомиться с мероприятием, скачать программу и тезисы можно на сайте XVI Конференции — http://www.spacemedicine-2016.com/

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика