Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Официальный логотип миссии
Экипаж 520-дневного моделирования перед запуском миссии.
Трехмерный план российского комплекса МАРС-500 , используемого для наземных экспериментов, дополняющих подготовку МКС к полету человека на Марс.

Миссия MARS-500 представляла собой эксперимент по психосоциальной изоляции, проведенный в период с 2007 по 2011 год Россией, Европейским космическим агентством и Китаем в рамках подготовки к неуказанному будущему пилотируемому космическому полету к планете Марс . [1] объект Эксперимент был расположен в Российской Академии наук " Институт медико - биологических проблем (ИМБП) в Москве , Россия. [1]

В период с 2007 по 2011 год три разных команды добровольцев жили и работали на макете космического корабля в ИМБП. Заключительный этап эксперимента, имитирующий 520-дневную экспедицию с экипажем, проводился мужской командой, состоящей из трех россиян (Алексей Ситев, Сухроб Камолов, Александр Смолеевский), француза (Ромен Шарль), Итальянец (Диего Урбина) и гражданин Китая (Юэ Ван). Макет установки моделировал космический корабль-шаттл Земля-Марс, спускаемый аппарат и поверхность Марса. Волонтеры, принявшие участие в трех этапах, включали профессионалов с опытом работы в области инженерии, медицины, биологии и пилотируемых космических полетов. В ходе эксперимента были получены важные данные о физиологических, социальных и психологических последствиях длительной изоляции в тесном контакте.

Обзор проекта [ править ]

Цель [ править ]

МАРС-500 был предназначен для изучения психологических, физиологических и технологических проблем, присущих длительному космическому полету. Среди других препятствий, которые необходимо было преодолеть, в эксперименте изучались физиологические эффекты длительной невесомости, эффективность управления ресурсами и последствия изоляции в герметичной среде. Системы связи MARS-500 были спроектированы с 13-минутной задержкой, чтобы имитировать фактическое время передачи к и от космического корабля, направляющегося к Марсу.

Научные цели [ править ]

Научные цели MARS-500 включали изучение возможных конструкций среды обитания с особым упором на медицинскую и психологическую поддержку экипажа (который обязательно будет заключен в относительно небольшой космический корабль с относительно ограниченным медицинским оборудованием для семи-пяти человек. девятимесячное путешествие на Марс). [2]

Этапы эксперимента [ править ]

В период с 2007 по 2011 год было запланировано в общей сложности 640 дней экспериментов, разделенных на три этапа разной продолжительности. На каждом этапе команда добровольцев жила и работала в макете космического корабля. Связь с внешним миром была ограничена и проводилась с реалистичной задержкой до 25 минут, чтобы имитировать реальную задержку связи между Марсом и Землей. Точно так же добровольцам был предоставлен реально ограниченный запас бортовых расходных материалов. [3] Некоторые условия, такие как невесомость и космическое излучение, не могли быть смоделированы.

Первый пятнадцатидневный этап эксперимента MARS-500 проходил с 15 ноября 2007 г. по 27 ноября 2007 г. [4] Целью этого этапа было испытание технического оборудования, средств и рабочих процедур для рейса. [5]

Второй, 105-дневный этап эксперимента MARS-500 начался 31 марта 2009 года, когда шесть добровольцев начали жить в изолированном жилом комплексе эксперимента. [6] 14 июля 2009 г. этот этап эксперимента был завершен.

520-дневный заключительный этап эксперимента, который был предназначен для моделирования полномасштабной миссии с экипажем, начался 3 июня 2010 г. и закончился 4 ноября 2011 г. [7] [8] [9] Этот этап проводился шестью - международный экипаж в составе трех россиян, француза, итальянца / колумбийца и гражданина Китая. [9] Этап включал моделирование посадки на Марс с экипажем , с тремя смоделированными прогулками по Марсу, проведенными 14, 18 и 22 февраля 2011 года. [10] [11] Эксперимент завершился 4 ноября 2011 года, и, как сообщается, все участники в оптимальном физическом и психологическом состоянии. [9]

В феврале 2013 года Слушания Национальной академии наук сообщили, что у четырех из шести членов экипажа были значительные проблемы со сном и увеличилось время сна и отдыха в поведении по сравнению с животными, находящимися в спячке. [12] Участники также испытали нарушение своего циркадного ритма во время заключения. [13]

Объект [ править ]

Помеченная схема экспериментальной изоляционной установки.

Экспериментальная установка располагалась на территории Института медико-биологических проблем в Москве. Комплекс состоял из изолятора, операционной, технических помещений и офисов.

Изолятор состоял из пяти разных модулей. Три модуля - жилой, вспомогательный и медицинский - моделировали основной космический корабль. Четвертый модуль моделировал марсианский спускаемый аппарат и был связан с основным космическим кораблем. Пятый модуль был симулятором марсианской поверхности и связан с марсианским посадочным модулем. Общий объем модулей составлял 550 м 3 (19 000 куб. Футов).

В помещении было все необходимое оборудование для проведения эксперимента. Сюда входят системы связи и управления, системы вентиляции, подачи воздуха и воды, электроустановки, канализационные системы, системы мониторинга качества воздуха и воды и системы частичной рециркуляции, медицинское оборудование, противопожарные и другие системы контроля безопасности, а также аварийное оборудование. В модулях поддерживалось атмосферное давление, нормальное для Земли. [14]

Жилой модуль [ править ]

Жилой модуль был основным жилым помещением для экипажа. Цилиндрический модуль 3,6 м × 20 м (12 футов × 66 футов) состоял из шести отдельных отсеков экипажа, кухни / столовой, гостиной, главной диспетчерской и туалета. В отдельных спальных отсеках площадью примерно 3 м 2 (32 кв. Фута) были кровать, письменный стол, стул и полки для личных вещей. [15]

Медицинский модуль [ править ]

Накладной план экспериментального комплекса.

Цилиндрический медицинский модуль имел размеры 3,2 × 11,9 м (10 футов × 39 футов) и вмещал две медицинские койки, туалет и оборудование для обычных медицинских осмотров. В нем также находилось оборудование для телемедицинских , лабораторных и диагностических исследований. Если бы член экипажа заболел, его бы изолировали и лечили в модуле. [14]

Симулятор посадочного модуля на Марс [ править ]

Имитатор посадочного модуля на Марс использовался только во время 30-дневной фазы эксперимента "Марс-орбита". Цилиндрический модуль размером 6,3 м × 6,17 м (20,7 футов × 20,2 фута) вмещал до трех членов экипажа и имел три двухъярусные кровати, два рабочих места и туалет. Его вспомогательные системы включали систему управления и сбора данных, систему видеонаблюдения и связи, систему газоанализа, систему кондиционирования и вентиляции, систему канализации и водоснабжения, а также систему пожаротушения. [14]

Модуль хранения [ править ]

Цилиндрический модуль хранения 3,9 м × 24 м (13 футов × 79 футов) был разделен на четыре отсека: [14]

  1. Холодильная камера для хранения продуктов
  2. Отсек для хранения нескоропортящихся продуктов
  3. Экспериментальная теплица
  4. Отсек с ванной, сауной и тренажерным залом.

Экипаж [ править ]

Рекламируемые требования к волонтерам [ править ]

Проект МАРС-500 выдвигал ряд основных требований к любым потенциальным кандидатам. Это были: [ необходима цитата ]

  1. Возраст: 25–50 лет
  2. Высшее образование
  3. Профессиональные требования:
    • врач общей практики, имеющий навыки оказания первой медицинской помощи
    • врач-исследователь, владеющий навыками клинической лабораторной диагностики
    • биолог
    • инженер - специалист по системам жизнеобеспечения
    • инженер - специалист по информатике
    • инженер - специалист по электронике
    • инженер - механик
  4. Знание языков: знание русского и английского языков на профессиональном уровне

Экипаж первой ступени [ править ]

Экипаж первого 15-дневного этапа изоляционного эксперимента состоял из шести россиян: пяти мужчин и женщины. [16] Этот этап эксперимента проводился в ноябре 2007 года.

  • Антон Артамонов (1982 г.р.), инженер, физик, программист
  • Олег Артемьев (1970 г.р.), инженер, космонавт.
  • Александр Ковалев (1982 г.р.), инженер лаборатории телемедицины ИМБП.
  • Дмитрий Перфилов (1975 г.р.), врач-анестезиолог телемедицинской лаборатории ИМБП.
  • Сергей Рязанский (1974 г.р.), командир экипажа, физиолог, космонавт.
  • Марина Тугушева (1983 г.р.), биолог, исследователь ИМБП

Марина Тугушева, единственная женщина в команде, была исключена из более длительных миссий. [ необходима цитата ]

Экипаж второй ступени [ править ]

105-дневный второй этап, в котором участвовала бригада из шести человек, завершился 14 июля 2009 г. [17]

  • Олег Артемьев , российский космонавт
  • Алексей Баранов, российский врач
  • Сирил Фурнье, пилот французской авиакомпании
  • Оливер Кникель, инженер-механик в немецкой армии
  • Сергей Рязанский (командир), российский космонавт
  • Алексей Шпаков, российский спортивный физиолог

Экипаж третьей ступени [ править ]

На 520-дневный третий этап эксперимента подали заявки более 6000 человек из 40 стран. [18] В число выбранных добровольцев вошли трое россиян, двое европейцев и один китаец. [19] Они в разной степени владели английским языком, но не все говорили по-русски. [20]

  • Ромен Шарль, 31-летний французский инженер [21] [22]
  • Сухроб Рустамович Камолов (Сухроб Рустамович Камолов), российский хирург [18] [23]
  • Алексей Сергеевич Ситёв (Алексей Сергеевич Ситёв), русский инженер [18], командир миссии [24]
  • Александр Егорович Смолеевский (Александр Егорович Смолеевский), российский физиолог [18] [24]
  • Диего Урбина, 27-летний итальяно- колумбийский инженер [19]
  • Ван Юэ (王跃), 27-летний китайский инструктор в Китайском центре исследования и подготовки космонавтов [23] [25]

Другим членом экипажа, который был заменен, был Михаил Синельников (Михаил Олегович Синельников), 37-летний российский инженер. [18] Миссия началась 3 июня 2010 г. [26] и завершилась 4 ноября 2011 г., после чего участники вошли в четырехдневный карантин перед тем, как покинуть учреждение. [9] [27]

Спутниковые эксперименты [ править ]

В ходе эксперимента МАРС-500 были проведены дополнительные эксперименты, направленные на изучение воздействия радиации , проблем со здоровьем, связанных с невесомостью, воздействия огня на борт корабля и другие. [28]

Сердечные эксперименты [ править ]

Эксперименты экипажа включали ежемесячные оперативные исследования, состоящие из записи электрокардиограммы , респираторных проб и артериального давления , а также анкетирование об образе жизни, стрессе и возможных жалобах за последний месяц.

Квартальные динамические комплексные исследования включали измерение и регистрацию артериального давления и сложных кардиореспираторных параметров при выполнении функциональных проб с физической, умственной и ортостатической нагрузкой. До и после серии исследований проводились подробные анкеты с проведением психологического тестирования и стандартные амбулаторно-диспансерные исследования.

Погружные эксперименты [ править ]

Из-за длительного пребывания в невесомости у человека появляются гипокинетические расстройства. Для изучения этого явления ИМБП в течение многих лет проводит исследования в этой области, что позволило построить детальную картину причины гипокинетических нарушений. Экспериментальные результаты показывают, что основной причиной нарушений является изменение гравитационно-зависимых механизмов, отвечающих за двигательную активность под действием силы тяжести на тело. Изменения начинают происходить из-за нарушения скоординированной работы сенсорных систем, в частности опоры скелета и проприоцептивной системы.единицы. Данные, полученные в ходе экспериментов, предполагают, что поддерживающая афферентация у человека действует как механизм активации и регуляции активности постурально-тонической системы, а отсутствие поддержки скелета является причиной сброса физиологических и морфологических изменений, которые являются общими. в условиях невесомости и микрогравитации. [28] [ жаргон ]

Основная цель иммерсионных экспериментов заключалась в изучении потенциальных эффектов полета (включая разгрузку) на поддерживающие механизмы тела (спинной, надспинальный), на состояние центральной нервной системы, а также на двигательную функцию и взаимодействие рук и глаз. рукоположение. [29]

Гипербарические эксперименты [ править ]

Во время полета существует риск возгорания в космическом корабле, и аргон планируется в качестве ингибитора в атмосфере корабля, чтобы уменьшить этот риск. Использование аргона позволяет значительно снизить концентрацию кислорода в атмосфере космического корабля без ущерба для экипажа и создать так называемую гипоксическую среду . ГипербарическийЭксперименты дополнят знания о влиянии огнестойкой смеси кислорода и азот, аргон на организме человека с помощью комплексной оценки тела субъекта в течение длительного пребывания в огнеупорной смеси. Тесты позволят определить уровень умственной и физической работоспособности, оценить состояние кардиореспираторной системы, гематологические, метаболические и иммунологические параметры крови, а также провести микробиологические исследования и исследования, которые улучшат существующие системы поддержки. [30]

Радиологические эксперименты [ править ]

Чтобы избежать проблем со здоровьем, вызванных облучением во время полета на Марс, необходимо создать модель прогнозирования радиационного риска. Модель должна описывать риск лучевой болезни в зависимости от полученной общей дозы, снижение работоспособности, которое вызывает острую реакцию, и возможное снижение общей устойчивости иммунной системы к другим рискам для здоровья, связанным с межпланетным полетом.

Модель прогноза создается путем воздействия на группу обезьян источником радиации ( цезий-137 ). Затем проводятся радиологические эксперименты для изучения радиобиологических реакций основных регуляторных систем организма (нервной, эндокринной, иммунной, сердечно-сосудистой, кроветворной), сперматозоидов и цитогенетической реакции на облучение и анализа долгосрочных эффектов облучения (продолжительность жизни и канцерогенез). . В эксперименте используются самцы макаки-резус в возрасте 3–5 лет. Они разделены на группы по 10–15 обезьян в каждой группе. Эксперименты были разработаны таким образом, чтобы имитировать реальное облучение экипажа во время полета на Марс, включая острую и хроническую фазы болезни. [31]

Исследование желудочно-кишечного тракта [ править ]

В рамках биологических и медицинских исследований MARS-500 экипажу была проведена круглосуточная электрогастроэнтерография с использованием бортового медицинского оборудования для изучения электрической активности в желудочно-кишечном тракте человека. [32] [33] [34]

Психологические эффекты [ править ]

По официальным данным, бригада 520-дневной изоляции прошла испытания как единое целое. Не было замечено ни межличностных конфликтов, ни ситуаций, которые потребовали бы прерывания или отсрочки любого аспекта проекта. [35] Трудности, возникшие при выполнении некоторых сложных работ, экипаж преодолевал вместе. Культурные различия и языковые трудности не оказали существенного влияния. Утверждается, что на протяжении всего эксперимента преобладали дружеские и конструктивные отношения. Съемочная группа проводила время вместе, просматривая фильмы на разных языках, и использовала такие развлекательные мероприятия как возможность обсудить фильмы и пообщаться.

Экипаж приготовил сюрпризы к дням рождения, крупным государственным праздникам и неформальным праздникам (31 октября отметили Хеллоуин). Некоторые члены экипажа увеличили время, затрачиваемое на индивидуальные занятия, что не мешало общению или взаимодействию. Никаких языковых, социальных или культурных барьеров не наблюдалось, и командир миссии пользовался своими полномочиями как формального, так и неформального лидера.

Позже в эксперименте команда проводила больше времени в постели или занималась личной деятельностью. Общий уровень активности экипажа резко упал в первые три месяца и продолжал падать в течение следующего года. На обратном пути они провели в постели на 700 часов больше, чем в пути. Четверо участников страдали от сна и психологических проблем. Один член экипажа так плохо спал, что страдал хроническим недосыпанием и в одиночку объяснил большинство ошибок, сделанных в компьютерном тесте, который использовался для измерения концентрации и бдительности. [36]

См. Также [ править ]

  • Колонизация Марса
  • Человеческая миссия на Марс
  • Общество Марса
  • Марс остаться
  • ПРИВЕТ МОРЕ
  • Научные международные исследования уникальной наземной станции

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b В Москве завершилась 520-дневная репетиция полета на Марс.
  2. ^ «Основная цель 520-дневной изоляции» . Проверено 1 июня 2010 года .
  3. ^ «ESA - Mars500 - Mars500: обзор исследования» . Esa.int. 21 мая 2010 . Проверено 1 июня 2010 года .
  4. ^ "Россия продолжает эксперименты по моделированию полета для Марса-500 | Наука | РИА Новости" . En.rian.ru. 6 января 2010 . Проверено 1 июня 2010 года .
  5. ^ "Марс500 быстрые факты" . Европейское космическое агентство . 21 мая 2010 . Проверено 2 июня 2010 года .
  6. ^ Schwirtz, Майкл (30 марта 2009). «Остаться на Земле, сделать шаг к Марсу» . Нью-Йорк Таймс .
  7. ↑ Келли, Джон (1 июня 2010 г.). «Космическая одиссея разума» . BBC News .
  8. ↑ Амос, Джонатан (3 июня 2010 г.). «Добровольцы начинают изоляцию Mars500» . BBC News .
  9. ^ a b c d Амос, Джонатан (4 ноября 2011 г.). «Симуляция Марс Миссия назад„Lands“на Земле» . BBC News .
  10. ↑ Марс-500: вторая прогулка . Роскосмос , 18 февраля 2011. Проверено 2011-11-04.
  11. ^ «Марсонавты» начали третью прогулку по «поверхности» Красной планеты . РИАН , 22 февраля 2011. Дата обращения 04.11.2011.
  12. ^ «Моделирование миссии Mars 520-d показывает длительную гипокинезию экипажа и изменения продолжительности и времени сна». Труды Национальной академии наук . 12 февраля 2013 г. doi : 10.1073 / pnas.1212646110 .
  13. ^ Виго, Даниэль Э .; Туэрлинкс, Фрэнсис; Огринц, Барбара; Ван, Ли; Симонелли, Гвидо; Берсенев, Евгений; Ван ден Берг, Омер; Обер, Андре Э. (2013). «Циркадный ритм вегетативного сердечно-сосудистого контроля во время моделируемой миссии Mars500 на Марс». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 84 (10): 1023–1028. DOI : 10.3357 / ASEM.3612.2013 . ISSN 0095-6562 . PMID 24261053 .  
  14. ^ a b c d "ESA - Mars500 - Изолятор" . Esa.int. 21 мая 2010 . Проверено 1 июня 2010 года .
  15. ^ "Информационный комплект исследования изоляции Марса 500 ESA" (PDF) . Проверено 2 февраля 2011 года .
  16. ^ (На русском языке ) Проект Марс-500, Состав экипажа 14-суточной изоляции
  17. ↑ Миссия выполнена: 105-дневное моделирование миссии на Марс завершается в Москве , Портал ЕКА, 2009-07-14
  18. ^ a b c d e Россия выбирает команду Space-Pod для 520-дневного московского "путешествия" на Марс , Bloomberg Businessweek, 18 мая 2010 г.
  19. ^ a b Марс 500: обратный отсчет начинается изнурительной миссии на московской автостоянке , The Guardian, 02.06.2010
  20. ↑ Шесть человек готовятся к 520-дневному симулированному путешествию на Марс , ABC News, 18 мая 2010 г.
  21. ^ Romain Charles [ постоянная мертвая ссылка ] , ESA - Mars500
  22. ^ Путешествие к Марсу признали скучным занятием
  23. ^ a b Шесть человек готовятся к 520-дневному симулированному путешествию на Марс , ABC News, 18 мая 2010 г., стр. 2
  24. ^ a b Он женился и уехал на Марс , Русская лента новостей, 03.06.2010
  25. ^ Китайский доброволец Ван Юэ , Китайское управление пилотируемой космической техники - Mars500
  26. ^ Новости ESA Mars500 , ESA - Mars500
  27. ^ «Призыв к СМИ: Mars500, добро пожаловать на Землю» . ESA, 10 октября 2011 г. Проверено 24 октября 2011 г.
  28. ^ а б Харланд, Дэвид М .; Харви, Брайан. Исследование космоса 2008 . Берлин Гейдельберг Нью-Йорк: Спрингер. п. 62. ISBN 978-0-387-71667-1.
  29. ^ (На русском языке ) Официальный сайт проекта МАРС-500. Иммерсионные эксперименты (Иммерсионные эксперименты) .
  30. ^ (На русском языке ) Официальный сайт проекта МАРС-500. Гипербарические эксперименты (Гипербарические эксперименты) .
  31. ^ (На русском языке ) Официальный сайт проекта МАРС-500. Радиологические эксперименты (Радиологические эксперименты) .
  32. ^ (На русском языке ) Официальный сайт Института медикобиологических проблем РАН. Отделение питания, гастроэнтерологии и гигиенического контроля физических факторов окружающей среды .
  33. ^ Функциональная гастроэнтерология, веб-сайт. Исследования желудочно-кишечного тракта в проекте «Марс-500» .
  34. ^ Функциональная гастроэнтерология, веб-сайт. Исследования желудочно-кишечного тракта при моделировании невесомости методом сухого погружения .
  35. ↑ Информация на официальном сайте IMBP на русском языке. Архивировано 19 июля 2009 г., Wayback Machine.
  36. ^ https://www.theguardian.com/science/2013/jan/07/fake-mission-mars-astronauts-spaced-out

Внешние ссылки [ править ]

  • Информация на официальном сайте ИМБП на русском языке (актуальная, более обширная) и на английском языке.
  • Информация на официальном сайте ЕКА
  • Информация об участии чешских ученых в проекте МАРС-500
  • Официальный блог проекта
  • Новостной по окончанию проекта с качеством фотографий (на русском языке )
  • Официальный иллюстрированный отчет об окончании 520-дневной изоляции (на английском языке)
  • Николай Кюблер о «симуляции Марса на Земле», включая «Марс 500» (видео на YouTube), SpaceUp, Штутгарт, 2012 г.
Новостные статьи по проекту
  • Внутри «космического корабля» Марс-500 , BBC News , 3 марта 2008 г.
  • Россия продолжает эксперименты по моделированию полета для Марса-500 , РИА Новости , 15 апреля 2008 г.
  • Добровольцы стекаются в космический эксперимент , BBC News , 27 марта 2009 г.
  • «Космонавты» готовы к испытаниям Марса , BBC News , 22 марта 2010 г.