Через месяц в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН стартует эксперимент, имитирующий полет к Луне. Активную роль в его подготовке играет сколковский стартап «Лин Индастриал»
Шесть сотрудниц ИМБП добровольно проведут восемь дней в изоляции, имитирующей космический полет, в дооснащенном новым оборудованием модуле в Москве. Ранее в том же модуле был успешно проведен эксперимент «Марс-500». Помимо имитации полета к Луне ученые планируют использовать этот эксперимент, который стартует 28 октября, для того, чтобы получить новую практическую информацию о том, как человеческое сердце, сосуды и легкие приспосабливаются к жизни в условиях длительного полета в космосе. Во время «Луны-2015» девушки будут совершать те же процедуры, которые обычно производят космонавты при обследованиях на МКС: надевать на себя датчики и наклеивать электроды, проводить дыхательные тесты, контролировать корректное отображение физиологических сигналов на экране монитора, и передавать записанную информацию для анализа.
Шесть участниц "Луны-2015" были отобраны из большого числа претенденток. Фото: ИМБП
Как пояснили в ИМБП, успех космических миссий во многом зависит от тщательности проработки в наземных модельных экспериментах различных этапов космического полёта. Именно в Институте медико-биологических проблем, созданном в 1963 году для изучения влияния факторов космического полета на живые организмы, начались опережающие исследования в наземных экспериментах с участием человека. С 1967 года по сегодняшний день было проведено несколько десятков экспериментов, самые известные из них – «Год в звездолете» (1967-68), HUBES (1994), EKOPSY (1995), SFINCSS (2000), Марс-500 (2007-2011).
Фото: ИМБП.
«Сегодня становится очевидным, что человечество «засиделось» на околоземной орбите и готово осваивать дальний космос, - говорится на странице ИМБП в Facebook. - Однако подобные шаги требуют расширения наших знаний в области космической биологии и медицины, совершенствования медико-биологического обеспечения с учётом последних достижений в области науки и техники. Так одним из перспективных средств профилактики действия микрогравитации является центрифуга короткого радиуса действия (ЦКР). К сожалению, вплоть до настоящего момента, не проводились комплексные исследования влияния перегрузок, создаваемых в ходе вращения на ЦКР на организм человека. Кроме того, особый интерес вызывает изучение психофизиологических аспектов адаптации женского организма к условиям изоляции в гермообъекте. С целью восполнения указанных выше пробелов знания, а также в рамках передачи опыта ведущих специалистов Института молодому поколению, на плечи которого ляжет вся тяжесть подготовки и осуществления межпланетной одиссеи, Совет молодых учёных и специалистов Института предложил 8-дневный изоляционный эксперимент с участием добровольцев, имитирующий полет к Луне, облет её по орбите и возвращение обратно.
Модель полета к ближайшему спутнику Земли выбрана не случайно – освоение Луну включено в Федеральную космическую программу России на 2016-2025 годы. Важной особенностью эксперимента, получившего название «Луна-2015», является состав экипажа – он будет женским. Все девушки, участвующие в проекте, не новички в космонавтике. Уже сегодня они разрабатывают научную аппаратуру, методики и эксперименты для МКС, биоспутников и наземных модельных экспериментов, а также напрямую работают с космонавтами. Данный эксперимент позволит им в некоторой степени почувствовать себя в космическом полете и опробовать в условиях, приближенных к реальным, часть своих наработок».
В подготовке эксперимента «Луна-2015» с ИМБП активно сотрудничает компания «Лин Индастриал», резидент космического кластера Фонда «Сколково». Команда разработала детальный план освоения Луны, который, по заверению авторов, может быть реализован уже через 10 лет от начала принятия решения. В интервью Sk.ru генеральный конструктор «Лин Индастриал» Александр Ильин рассказал о взаимодействии с Институтом медико-биологических проблем.
- Каков формат участия вашей компании в эксперименте «Луна-2015»?
- Мы сотрудничаем с ИМБП по двум направлениям. Первое - научно-методическая поддержка. Второе - стенд управления виртуальным луноходом.
Что касается первого направления. Эксперимент должен быть не просто пребыванием восьми человек в замкнутом пространстве, но и, по возможности, моделировать полет к Луне с точки зрения психологии и организации работ. Для этого необходимо составить реалистичный график работы экипажа, что, в свою очередь, требует понимания того, когда, например, будут сеансы связи с Землей и сеансы управления луноходом на поверхности Луны. Для этого необходимо понимать, по какой траектории летит экипаж. Чтобы понимать, по какой траектории летит экипаж, надо понимать, для чего он летит на Луну, чем будет заниматься в районе Луны и множество других подобных вещей.
В ИМПБ РАН работают психологи, биологи, медики, но не баллистики и не специалисты по конструкциям космических аппаратов. Институт мог бы обратиться за консультацией в любое традиционное государственное космическое предприятие. Но такие большие предприятия обычно неповоротливы, поэтому сотрудничество с ними, скорее всего, завязло бы в бюрократической рутине. Кроме того, официальные российские планы пилотируемых полетов к Луне очень расплывчаты и не позволяют на их основе построить программу эксперимента «Луна-2015». Последняя редакция Федеральной космической программы на 2016-2025 гг. предусматривает только пилотируемый облет Луны на создаваемом корабле ПТК НП в 2025 году. Все остальное в государственных документах сформулировано на уровне общих слов.
База на Луне. Иллюстрация: "Лин Индастриал".
С другой стороны, «Лин Индастриал» — это не только частный, оперативно работающий коллектив космических профессионалов. Мы еще и разработали по собственной инициативе предложения по развитию пилотируемой космонавтики в РФ под названием «Луна семь». Мы предложили в будущем создать российскую базу на Южном полюсе Луны, а также провели ее предварительную разработку — оценили ее основные технические параметры, расположение, стоимость. Также мы показали, что базу можно создать с использованием технологий, которые либо уже существуют, либо могут быть созданы в ближайшие 5 лет. Другими словами, Луну реально начать осваивать прямо сейчас, не дожидаясь создания экзотических технологий или дорогостоящих ракет типа сверхтяжелой ракеты-носителя. Кроме того, нами созданы трехмерные модели лунной базы, а также лунохода, необходимого для ее обслуживания.
Поэтому научную основу для эксперимента «Луна-2015» в разрезе баллистики и космической техники предоставил «Лин Индастриал». Мы предложили для ИМБП схему лунной миссии — перелет виртуального космического корабля к Луне за 3 дня, выход на орбиту Луны, 4 витка на орбите вокруг Луны (длительность одного витка — около 14 часов; соответственно, время пребывания на окололунной орбите — около 2 суток), затем обратный перелет к Земле. При этом выбрана именно высокоэллиптическая (то есть, проще говоря, очень вытянутая) окололунная орбита, потому что она позволяет большую часть витка видеть луноход. Соответственно, можно большую часть витка им управлять по прямому радиоканалу и связь не будет прерываться каждые несколько десятков минут.
Тяжелый луноход. Иллюстрация: "Лин Индастриал".
Вдобавок, мы создали видеоролик, который наглядно показывает, как для наблюдателей растет Луна по мере приближения к ней корабля, а затем — убывает по мере удаления. Этот ролик можно показывать на дисплее, имитирующем иллюминатор космического корабля.
Второе направление, по которому мы сотрудничаем с ИМБП — это симулятор управления луноходом.
Сам симулятор представляет собой компьютер со специальным программным обеспечением и 3D-очками. Эта система виртуальной реальности создана лабораторией математического обеспечения имитационных динамических систем кафедры прикладной механики и управления механико-математического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и вообще говоря может использоваться для создания у человека иллюзии пребывания в разных местах. Можно, например, полетать вокруг Главного здания МГУ или Международной космической станции. «Лин Индастриал» предоставила создателям симулятора проект лунной базы, соответствующие трехмерные модели, а также проконсультировала их о том, что представляет собой Луна с точки зрения рельефа и физических свойств. В результате сотрудничества теперь на симуляторе можно еще поездить на луноходе вокруг базы «Луна семь».
Правда, условия эксперимента «Луна-2015» предполагают, что к моменту облета Луны база еще не будет создана, поэтому «экипаж», сидя в виртуальном космическом корабле, будет с «окололунной орбиты» только управлять луноходом, исследующим район горы Малаперт у Южного полюса Луны (самое перспективное место для будущей базы).
- Как началось ваше взаимодействие с ИМБП? Кто был инициатором сотрудничества?
Сотрудники «Лин Индастриал» достаточно известны в отрасли, выступают на различных профессиональных мероприятиях, на одном из которых познакомились с представителем ИМБП, участвующим в подготовке эксперимента «Луна-2015». Оказалось, что мы можем быть полезными друг другу. Затем мы подписали формальный договор и начали сотрудничество.
- Как участие в этом эксперименте поможет «Лин Индастриал» в реализации проектов компании?
Возможно, по результатам отработки программы полета в «Луне-2015» мы внесем изменения и дополнения в нашу программу «Луна семь». Однако, по нашему мнению, у этого сотрудничества есть хорошие перспективы коммерциализации. Космическое агентство одной из европейских стран уже заинтересовалось нашим лунным симулятором.
Александр Ильин. Фото: Лин Индастриал".
Кроме того, представители Европейского космического агентства заявляли, что раздумывают над началом разработки базы на Южном полюсе Луны. Если разработка начнется, то «Лин Индастриал» планирует принять в ней участие со своим проектом «Луна семь».
- ИМБП — единственная научная организация, с которой вы взаимодействуете?
«Лин Индастриал» взаимодействует с различными научными организациями, в том числе с уже упоминавшимся МГУ. Мы бы сформулировали вопрос так: каким еще государственные космические организации кроме ИМБП РАН интересны разработки нашей частной фирмы?
Разработку ракеты-носителя «Анива», которая сможет выводить на низкую околоземную орбиту груз около 90 кг и использует качестве топлива сжиженный природный газ (СПГ), «Лин Индастриал» начал по просьбе КБХМ им. А.М.Исаева — знаменитого космического предприятия, чьи двигательные установки сейчас стоят на корабле «Союзе», Международной космической станции, ракетах GSLV Mk.I, «Союз» и «Протон», а также на многих других космических аппаратах и ракетах.
В КБХМ им. А.М.Исаева для нужд государственной космонавтике разработали двигатель С5.86.1000-0 на СПГ, однако заказов от государства на этот ракетный двигатель поступает мало. Одновременно он очень интересен как основа для создания коммерческой сверхлегкой ракеты. Поэтому «Лин Индастриал» подготовило предварительный проект ракеты на этом двигателе. Если наши разработки удастся коммерциализовать, то выиграем и мы, частники, и госпредприятие.