Так что же нам, людям, мешает пересечь пустоту между планетами, ведь космические станции летают к Марсу, Венере и другим объектам солнечной системы практически каждый год? Мешает, прежде всего, расстояние. Это вам не до Луны долететь за две-три недели – до воинственного соседа минимум 250 дней пути (и это только туда, космонавты всё же надеются на возвращение, так что добавляем ещё столько же на обратный путь). И если для автоматической станции, запущенной к Марсу, год-другой пройдет в блаженном сне, то люди будут вынуждены бодрствовать – мы все ещё не умеем укладывать человека в состояние, аналогичное зимней спячке медведей, не говоря уже об анабиозе.
Другим, не менее важным фактором, является отсутствие радиационной защиты – межпланетные зонды подвергаются облучению гораздо сильнее, чем те, что кружат вокруг Земли, под защитой её магнитного поля. Кстати, отсутствие магнитного поля само по себе является проблемой для земного организма и тоже представляет угрозу при длительных межпланетных перелетах. А вот невесомость сегодня уже не является проблемой – система медицинской профилактики, применявшаяся на станции "Мир" и применяющаяся сегодня на МКС, позволяет космонавтам проводить в невесомости месяцы и годы2.
Ещё одной большой проблемой является длительная изоляция нескольких человек в ограниченном замкнутом пространстве космического корабля. Во многих фантастических фильмах герои летят в огромных и просторных кораблях, имея в личном распоряжении чуть ли не по несколько комнат, однако реалии совершенно другие – достаточно посмотреть на фотографии быта космонавтов на МКС (которая сегодня является самым большим внеземным объектом, построенным руками человека), чтобы понять – там всё-таки тесновато.
Интерьер и объемы межпланетного экспедиционного комплекса, разрабатываемого Роскосмосом, примерно соответствуют тому, что существует сегодня на МКС. А раз так, то космонавты фактически не смогут жить наедине и будут вынуждены проводить большую часть времени в компании одних и тех же людей, которые за пару лет вполне могут поднадоесть.
Точный трёхмерный макет марсианского комплекса
И, наконец, ещё одной (но, увы, не последней) трудностью является полная и окончательная автономность межпланетного экипажа. Непосвященному человеку может показаться, что все космонавты находятся в подобной ситуации, однако это не так – даже во время самой неудачной миссии Apollo – Apollo 13, экипаж смог вернуться на Землю. А у космонавтов, находящихся на борту МКС, в случае аварии есть возможность дождаться транспортного корабля, который вернет их в родные пенаты. В случае же с межпланетным полетом к тому же Марсу, это уже невозможно – слишком велики расстояния. Кстати, запасы воздуха, воды, продовольствия и других, необходимых для жизни вещей, регулярно пополняемые на МКС, в межпланетное путешествие тоже придется брать сразу на всю дорогу, и туда, и обратно.
Другая сторона автономности – это полная свобода в принятии решений. Сегодня космонавт, находящийся на орбите, живет по программе, разработанной и корректируемой с Земли. Более того, всяческие неполадки, сбои в работе оборудования и прочие неприятности обсуждаются с ЦУП’ом, где, собственно, и принимается решение о том, что должен делать космонавт. Я не утрирую – к примеру, иногда приходится объяснять, где находится тот или иной разъём на аппаратуре, как его подключать и что делать, если он не работает.
Внешний вид реального комплекса
В случае же межпланетного полёта все решения (и контроль за их выполнением) будут приниматься и выполняться самим экипажем. А так как от этого будет зависеть не только выполнение миссии как таковой, но в первую очередь – жизнь космонавтов, то степень ответственности за любое, мало-мальски серьёзное решение возрастает многократно. Даже банальный распорядок дня, и тот требует постоянной корректировки, так как в случае нарушения может привести к нервному и физическому истощению, и как следствие – к проблемам со здоровьем, что в условиях автономности крайне нежелательно.
Да, не стоит забывать, что к автономности относятся и ограничения по связи – на максимальном удалении задержки будут составлять до 20 минут в одну сторону, так что на ваше "алло" ответ вы услышите только через 40 минут. Фактически, все общение будет сводиться к пакетной передаче сообщений, а не к прямой трансляции, как это происходит при разговоре с космонавтами, находящимися на борту МКС.
Теперь возвращаемся к проекту "Марс-500". Чтобы выяснить, как именно повлияют все вышеперечисленные факторы на экипаж марсианской экспедиции, нужно провести модельный эксперимент. В одном-единственном эксперименте, не выходя за некие разумные рамки (в том числе и финансовые), смоделировать все вышеперечисленные проблемы невозможно. По этой причине приходится не только проводить несколько экспериментов, но и делать некоторое неизбежное упрощение экспериментальной модели. Поэтому в рамках проекта "Марс-500" проводится несколько экспериментов – наиболее известной является серия изоляционных экспериментов, проводимых с участием людей в Институте медико-биологических проблем (ГНЦ РФ – ИМБП РАН). На сегодняшний день проведено два из трёх запланированных экспериментов – длительностью 14 и 105 суток соответственно. В ближайшие месяцы начнется третий, самый длительный – 520 суток. Именно он будет соответствовать по длительности полету к Марсу (рассчитанному, исходя из наиболее выгодных расположений Земли и Марса относительно друг друга).
Оранжереи проверяют перед установкой в экспериментальный комплекс. В данном случае это происходило за два дня до начала 105-суточной изоляции
Напрашивается вопрос – а кроме длительности будет ли ещё что-то соответствовать условиям полёта?
Будет. Строго говоря, 520-суточная изоляция – это модельный эксперимент, и как любая модель, он имеет ряд допущений, условностей и приближений. Так, в нём не будет учитываться воздействие радиации, отсутствие магнитного поля и невесомости (впрочем, о ней – чуть ниже). Зато будет изоляция, монотонность, ограниченность ресурсов (в том числе – контроль расхода воды и кислорода), контроль состояния среды обитания, внештатные ситуации, задержки связи, "выход" и работа на поверхности Марса. Эти новые факторы (а вернее – их комплексное воздействие), и будут отличать его от множества других изоляционных экспериментов, проводившихся в России ещё с 60-х годов прошлого века.
Жизнь взаперти
Итак, испытатели отобраны и заперты в объекте. И что, думаете, теперь для них начинается райская жизнь?
Во-первых, надо понимать, что за просто "посидеть" много денег не дадут3 с момента закрытия шлюза у испытателей фактически начинается новая работа, которая будет длиться 24 часа в сутки и 7 дней в неделю – без выходных и отгулов. Хотя, безусловно, в распорядке дня испытателя будет и личное время, и возможность отметить праздники (дни рождения, Новый год и национальные красные дни календаря). Во-вторых, во всех помещениях комплекса (за исключением личных кают и туалетов) стоят видеокамеры, которые ведут круглосуточное наблюдение за жизнью "в бочке". Они нужны не для шоу, а для контроля и безопасности. Кстати, все изображения с камер будут видны и самим испытателям – в рубке управления каждый день будет сидеть дежурный, который тоже должен будет следить за тем, что происходит в модулях.
Основная часть работы экипажа – это выполнение научных экспериментов. Для того чтобы работа была выполнена качественно, всех членов команды фактически обучают профессии лаборанта-исследователя – в течение двух месяцев до начала эксперимента они будут изучать все методики, которые планируется использовать за время 520-суточной изоляции. Даже простая еда, и та является частью сложной экспериментальной методики, в которую входит, в частности, разработка рациона питания. Ведь часть пищи-то должна храниться в течение почти двух лет, что заметно ограничивает выбор продуктов.
Кандидат учится выполнять стыковку транспортного корабля "Союз" с МКС. И ручки управления, и вид на экране - все в точности соответствует тому, что видит настоящий космонавт. Эти тренировки входят в программу подготовки как настоящих космонавтов, так и участников 520-суточной изоляции
520-суточная изоляция будет разделена на три основных этапа – 250 дней полета до Марса, 30 дней работы на его поверхности и 240 дней обратной дороги. Кстати, работа на поверхности Марса будет не фигуральная ("вышел-посмотрел"), а вполне реальная – в скафандрах (специально разработанная облегченная модификация, выполненная на базе скафандра "Орлан"). Также предполагается управление специальным марсианским ровером, который будет собирать образцы и устанавливать научное оборудование. На текущий момент имитатор марсианской поверхности выглядит немного скучновато, однако сейчас рассматривается вариант по дооснащению комплекса системами 3D-визуализации.