По подсчетам ученых, экспедиция к Красной планете займет не меньше 460 суток. Но конструкторы рассматривают и другой вариант - на 700. Марсианских сценариев, разработанных российскими институтами, НАСА, Европейским космическим агентством, уже пухлые тома. Основной - не только облететь планету, но и высадиться на нее, поработать на поверхности от полутора до трех месяцев. И уже сейчас ясно: не техника, а именно человек тут самое уязвимое звено.
Летим за тайной
Ученые смоделируют всю схему экспедиции: 250 суток пути до околомарсианской орбиты, около 50 - пребывание в поле тяготения Красной планеты и 240 - возвращение корабля. Причем в ИМБП не исключают, что, если все будет нормально, эксперимент продлят по максимуму. Он начнется в будущем году, но уже поступили заявки от добровольцев из семнадцати стран. Потрудиться на благо космической науки не прочь даже одна семейная пара.
- Полет на Марс будет абсолютно автономным, - рассказывает директор института академик Анатолий Григорьев. - Поэтому степень принятия решений чрезвычайно высока. Земля, безусловно, подстрахует. Но сигнал из дальнего космоса идет с запозданием почти в полчаса. Для экстремальной ситуации - очень долго. Вот почему на борту надо собрать поистине уникальный объем знаний. Подобная научная задача еще не стояла.
Отправляя испытателей в научную ссылку, медики хотят прежде всего посмотреть: как может вести человек в столь драконовских условиях? Сверхдлительная невесомость, гиподинамия, изоляция, повышенная радиация... Как сработают резервы организма, если их постоянно подстегивает стресс?
- Приглашаем тех, у кого нет проблем со здоровьем, от 25 до 50 лет, - говорит главный менеджер проекта "Марс-500" доктор Марк Белаковский. - Высшее образование - обязательно. Впрочем, как и знание русского, английского языков. В "экипаже" обязательно будут врачи - практик, владеющий методами неотложной медицинской помощи, и исследователь, который способен проводить клиническую лабораторную диагностику. "Полетят" биолог, инженеры, специалисты по системам жизнеобеспечения, вычислительной технике, электронике. Причем желательно, чтобы кандидаты совмещали несколько специальностей. Отбор предстоит жесточайший.
Технические нюансы эксперимента еще уточняются. В любом случае трем "космонавтам" предстоит десантироваться на поверхность Марса. Одного оставят "на стреме" во взлетно-посадочном модуле, а двое станут "настоящими марсианами": "погуляют" по планете. Как известно, сила тяжести там примерно в три раза меньше. И влияние марсианской гравитации пока для ученых - тайна за семью печатями. Поэтому добровольцев подвергнут 30-суточному воздействию антиортостатической гипокинезии. Это на языке специалистов. А если проще, то испытателей почти на месяц уложат на кровати с углом наклона около 4 с половиной градусов вниз. Вставать нельзя. Пить, есть, все прочее - только в таком состоянии.
Уже расписан распорядок дня всего экипажа. Личное время там, естественно, предусмотрено: на "борт" подберут обширную коллекцию фильмов, библиотеку, игры и т.д. Но прохлаждаться "марсианам" особенно не придется - для поддержания хорошей физической формы необходимо будет изо дня в день, систематически заниматься на тренажерах. Причем есть четкий показатель: космонавт должен "выдать" за день 1 литр 500 граммов пота. Выдал? Значит, работал как надо.
В тесноте, да не в обиде
По мнению многих российских специалистов, прообразом марсианского орбитального корабля станет служебный модуль "Звезда", входящий в состав МКС. Недавно в ЦПК имени Гагарина корреспонденту "РГ" посчастливилось побывать внутри его. Как же, оказывается, тесно живут космонавты на орбите! Ширина - как в вагоне, не больше. Почетные квадратные метры занимают компьютеры. Здесь же стол обеденный, и он же рабочий. Здесь же тренажер, так называемый медицинский ящик. Здесь же подогревается еда. И рядышком - туалет...
Ученые пока не решили, какому экипажу отдать предпочтение: сугубо женскому или мужскому
Если марсианская "хата" и будет попросторнее, то ненамного. В свое время по заданию Сергея Королева в ИМБП был построен аналог жилого отсека тяжелого межпланетного корабля. Сейчас он модернизируется. Наземная исследовательская "коммуналка" будет состоять из пяти герметичных модулей.
В принципе сколько может в космосе непрерывно работать человек, наглядно показал Валерий Поляков, которому вот уже который год принадлежит орбитальный рекорд - 437 суток 17 часов 59 минут. Другой "потолок" - суммарного времени в невесомости, - у Сергея Крикалева - более 803 суток. И все-таки полет на Марс выдвигает принципиальные вопросы.
Именно здоровье человека и психологический климат в экипаже ставят на кон успех самой миссии. История космоса знает случаи, когда из-за несовместимости космонавтов в тартарары летела вся программа и "небожителей" срочно возвращали домой.А ведь на трассе к Марсу задний ход не дашь - полет продлится при любом раскладе.
Имитационные испытательные полеты ученые ИМБП проводили и раньше - от 90 до 366 суток. А первыми на Марс еще в 1968 году "слетали" врач Герман Мановцев, биолог Андрей Божко и инженер Борис Улыбышев. "Что больше всего раздражало, когда месяцами в четырех стенах видишь одни и те же лица? Как правило, мелочи, на которые в нормальной обстановке и внимания не обратишь: манера есть, говорить", - делится с корреспондентом "РГ" Герман Мановцев.
- Одно из важнейших условий успеха марсианской экспедиции - готовность человека к адекватным решениям в нестандартных ситуациях, - говорит академик Григорьев.
И аварийных ситуаций ученые обещают в избытке. Обязательно будет разгерметизация. Будет съедаться кислород в воздухе и повышаться содержание углерода. Будет меняться микроклимат: скажем, было девятнадцать на термометре, а потом скачок до тридцати. Потребление жидкости по условиям эксперимента тоже резко ограничат.
- Экипаж должен подбираться с максимальной способностью адаптации к экстремальным нагрузкам, - замечает Анатолий Иванович. - Наши коллеги из Института общей генетики имени Вавилова РАН рекомендуют проводить отбор с учетом показателя так называемой гетерозиготности - параметром генотипа человека, связанным с приспособляемостью.
Вообще стресс в невесомости - штука весьма коварная. И подтверждение этому ученые получают постоянно. В свое время американские медики провели интересный эксперимент: они измеряли количество вируса Эпштейна-Барра, который связан с одним из видов рака, у астронавтов до, во время и после полета. Этот вирус есть в крови почти каждого и обычно не опасен. Но, как выяснилось, на орбите он размножается и его агрессия увеличивается в сорок раз!
Кстати, до сих пор нет единого мнения, кто должен лететь на Марс. Допустим, американский ученый Паскаль Ли считает, что лучший кандидат для полета на Марс - женщина 45-55 лет. Ее преимущества: уживчивость, рассудительность, способность контролировать сексуальное влечение. А вот, по мнению "небожителя" Валерия Полякова, в экипаж нужно отобрать мужчин 60-62 лет, профессионалов-универсалов. Почему? Риск, которому подвергнутся первопроходцы, слишком велик и не известно, как он аукнется на репродукции.
Нюрка среди звезд
Еще один важный вопрос, на который хотят получить ответ ученые: какими болячками может отозваться дальняя экспедиция? Понятно, что без традиционных хворей, которые случались и на "Мире", и на МКС, не обойдется. Чаще всего дают о себе знать нарушение сна, усталость. После выходов в открытый космос болят мышцы: физическая нагрузка за бортом станции у космонавтов такая, что они за раз теряют по 4 кг. Без головной боли тоже не обходится. Врачи сталкивались и с нарушениями сердечного ритма, и с мелкими травмами. А однажды пришлось даже срочно купировать урологическое заболевание.
Чаще всего занемогшему достаточно того, что есть в бортовой аптечке. Но тут опять же особый случай. Скажем, у всех "марсиан" должен быть заранее удален аппендикс. На случай ЧП со здоровьем конструкторы предусматривают на корабле целый медицинский отсек: с блоками общетерапевтической и неотложной помощи, а также операционный. В наземном же исследовательском комплексе создается так называемая карантинная зона.
Конечно, эксперимент есть эксперимент. Главное его условие: люк открывается по первому требования испытателя-добровольца.
- Иногда мы спрашиваем по связи: "Объясни. Почему ты выходишь из эксперимента?", - делится академик Григорьев. - А он отвечает: "Я расскажу потом, а сейчас выпустите". Такое бывает. Когда перед запуском модуля "Звезда" имитировали условия работы интернациональных экипажей, японец через два месяца изоляции просто-напросто не выдержал.
Ученые рассчитывают, что эксперимент позволит разобраться и с марсианским меню. По предварительным оценкам, в полете к Красной планете на человека в сутки понадобится 1,75 кг продуктов, 2,5 кг питьевой воды и 4,85 технической, 0,96 кг кислорода. Питаться "марсиане" будут тем же, чем и космонавты сейчас: рацион составят сублимированные, то бишь высушенные продукты. Заливаешь горячей водой - и на стол. Но вот сколько всего еды надо брать собой и как долгие месяцы хранения скажутся на ее качестве - еще предстоит уточнить. Что обязательно будет на "борту", так это оранжерея.
В идеале на межпланетном корабле нужна оранжерея не меньше 15-20 квадратных метров, но подобной роскоши экипажи вряд ли дождутся. Как бы там ни было, "огород" в эксперименте будет разбит всего лишь на одном-двух небольших стеллажах. Поэтому специалисты делают ставку на культуры неприхотливые, вкусные и быстрорастущие. Не исключено, что в их число попадут карликовые помидоры и перец.
Ученые не устают подчеркивать: оранжерея - сильнейший "психотерапевт" в условиях длительной изоляции. В космосе отношение к растениям и вообще ко всему живому особое. Иногда у неказистого стебелька космонавт способен сидеть часами. А Петр Климук рассказывал, как во время полета с Севастьяновым, выполняя медико-биологические исследования, они размножали мух-дрозофилл. По непонятным причинам дрозофиллы начали дохнуть. Осталась самая шустрая и выносливая, которую космонавты любовно назвали Нюркой. Но наступил день, когда и Нюрка перестала шевелиться. Климук не скрывал: увидев неподвижную Нюрку, он не выдержал и прослезился.
Когда земляне полетят на Марс, как говорится, "в натуре"? Раз в 15-17 лет происходит "великое противостояние" планет: они сближаются на минимальное расстояние. И это самое благоприятное время для экспедиции. По самым оптимистическим прогнозам она могла бы состояться в 2016-2020 годах. Причем многие ученые считают, что лучше всего - в 2018 году, когда активность Солнца ожидается наибольшая, а радиация соответственно - минимальная. Но сегодня все чаще уже называются другие сроки - 2030-2035 годы. В любом случае годы, оставшиеся до полета, для ученых, которые выиграли тендер для проведения беспрецедентного эксперимента, пролетят незаметно.
Справка "РГ"
Марсианский проект в настоящее время разрабатывают РКК "Энергия", Исследовательский центр им. М.В. Келдыша, Институт космических исследований РАН, ИМБП и ряд других организаций. Этот проект предлагается реализовывать после 2025 года в следующей последовательности. На первом этапе создается марсианский экспедиционный комплекс (МЭК). Проводится его отработка во время испытательного полета на орбиту вокруг Луны и возвращения на околоземную орбиту. Второй этап - первая пилотируемая экспедиция к Марсу без высадки экипажа на поверхность планеты. Третий этап - первая пилотируемая экспедиция с посадкой экипажа на Марс.
Основные характеристики МЭК:
Начальная масса - 480 тонн.
Масса взлетно-посадочного комплекса - 35 тонн.
Электрическая мощность солнечных батарей - 15 МВт.