НАСА начинает эксперимент по изоляции для симуляции полёта на Марс



    В рамках нового проекта НАСА команда из шести ученых начала эксперимент по долговременной изоляции на одном из Гавайских островов. Цель — изучение возможности полета на Марс в тяжелых условиях, когда человек находится в замкнутом пространстве на протяжении многих месяцев. Исследование поможет НАСА лучше понять поведение человека и его работоспособность во время длительных космических полетов.

    Прежде, чем отправить к Марсу команду астронавтов, космическое агентство (да и не только оно) хочет удостовериться, что люди смогут выдержать такой перелет и автономную жизнь на планете. База, где будет проводиться симуляция полетов, расположена на Гавайских островах, ее решили разместить на высоте в 2,5 км над уровнем моря на горе Мауна Лоа (Mauna Loa) на Большом Гавайском острове.

    Члены команды будут изолированы на срок в восемь месяцев, внешние контакты им недоступны. Конечно, общение с представителями проекта будет поддерживаться, но разговаривать друг с другом «колонисты» и представители «Центра управления полетом» смогут только посредством телекоммуникаций. Причем специалисты по связи будут создавать искусственные задержки, чтобы как можно более полно смоделировать общение реальных астронавтов с реальным же ЦУП, когда сигнал приходит с задержкой в несколько минут. Что касается Марса, то сигнал оттуда до Земли идет 20 минут. Затем столько же — обратно. Так что задержка как раз и составляет пару десятков минут.

    Дом-купол, где будут проживать участники «экспедиции на Марс», получил название HI-SEAS (Hawai'i Space Exploration Analog and Simulation). Купол компактный, но здесь удалось разместить все самое необходимое. Энергию команда проекта будет получать от массива солнечных батарей (10 кВт). Энергия будет запасаться в светлое время суток в аккумуляторной системе. Ночью и в пасмурную погоду эта энергия будет постепенно расходоваться. Кроме того, на станции есть еще генератор, работающий на водородных топливных элементах. Общая мощность генератора составляет тоже 10 кВт. Запускается он тогда, когда запас энергии в аккумуляторной батарее снижается до 10%. Плюс ко всему, есть и еще один запасной генератор, который работает на пропане. Он может работать несколько дней подряд, если необходимо. Конечно, пропан — ограниченный ресурс, но в крайнем случае его можно будет использовать для снабжения станции энергией. Общий объем газа, запасенный на HI-SEAS, составляет 4 м3.

    Воду обитателям станции будут завозить. Общий ее объем в двух резервуарах — 4 м3. Чтобы максимально приблизить условия к реальным, водообеспечение на станции оборотное. То есть вода, которая уже использовалась, после очистки снова поступает в систему. Туалеты на станции не используют смыв, работает иная система (какая именно, не сообщается).

    В команду, которая поддерживает работу станции, изучает условия жизни и работы участников проекта, исследует их психофизиологическое состояние, входит 40 человек.

    Исследователи должны каждый день готовить для себя еду, выполнять физические упражнения, проводить научные исследования и общаться с «операторами». Реальный космический полет на Марс НАСА планирует осуществить к 2030-му году. «Мы хотели бы понять, как лучше осуществлять подбор астронавтов, как формировать команду и как и поддерживать эту команду во время долгих полетов в космосе», — заявила научный руководитель проекта Ким Бинстед, профессор Гавайского университета.

    Она также сказала, что считает срок реализации проекта полета на Марс достаточно реалистичным, и хотела бы надеяться, что руководство агентства ничего не будет менять в будущем. Речь идет о возможных изменениях в планах НАСА из-за нового президента США и практически полном обновлении администрации.

    Команда из шести человек была выбрана после тщательного анализа более, чем 700 кандидатов, изъявивших желание принять участие в проекте. «Когда мы начали, моим самым большим страхом было то, что мы можем повторить не слишком удачный опыт Биосфера-2», — говорит лидер команды испытателей Джеймс Бевингтон (James Bevington).

    «Биосфера-2» — сооружение, моделирующее замкнутую экологическую систему, построенное компанией «Space Biosphere Ventures» и миллиардером Эдвардом Бассом в пустыне Аризона (США). Цифра «2» в названии призвана подчеркнуть, что «Биосферой-1» является Земля. Существует альтернативная версия по поводу «первой Biosphere» — именно так назывался американский павильон Biosphere на всемирной выставке Экспо-67, в своё время не менее известный, чем Атомиум. В пользу этой версии говорит заметное внешнее сходство в конструкции Biosphere и Biosphere-2. Главной задачей «Биосферы-2» было выяснить, сможет ли человек жить и работать в замкнутой среде. В отдалённом будущем такие системы могут быть полезны и как автономные поселения в космосе, и в случае крайнего ухудшения условий жизни на Земле.

    В ходе реализации этого проекта члены команды начали ссориться, разделившись на несколько команд. Это усложнило и без того не слишком удачный проект. Дело в том, что изначально предполагалась полная автономность сферы. Внутри лаборатории размещались трава, деревья, кустарники, что позволяло получить 46 видов разной растительной пищи. Кроме того, участники получили в свое распоряжение таких домашних животных, как козы, куры, свиньи. В искусственных водоемах была рыба. Поэтому сложностей с едой, как считали инициаторы проекта, не должно было возникнуть.

    Но из-за того, что через несколько недель в биосфере начали неожиданно быстро и в больших количествах развиваться микроорганизмы и насекомые, большинства сельскохозяйственных культур команда лишилась. Ядохимикатами, по условиям проекта, пользоваться было нельзя. Участники проекта стали терять в весе, им стало сложно дышать. Первый эксперимент закончился полной неудачей и его пришлось остановить. Через несколько лет решено было повторить опыт, только уже без участия людей. Ситуация повторилась — начали бурно развиваться микроорганизмы, муравьи и другие представители «фауны» сферы. Под стеклянной крышей комплекса регулярно конденсировалась вода и лился искусственный дождь. А из-за того, что в сфере не было ветра, деревья стали хрупкими и начали ломаться. В результате и второй этап эксперимента пришлось завершить.

    Участники «марсианского проекта» постарались учесть проблемы «Биосферы-2», и создать среду, в которой повторение описанной ситуации невозможно. Сам проект профинансирован НАСА. Агентство выделило 2 млн долларов США для этой цели. Сейчас НАСА продолжает реализовать космическую программу полета на Марс и делает все, чтобы запланированные работы выполнялись вовремя и в срок. «Марс — одно из лучших мест в Солнечной системе для поиска признаков жизни, существовавшей в прошлом или существующей сейчас», — говорят участники проекта.

    Представители команды будут носить на специальные датчики, которые смогут оценивать общее эмоциональное состояние человека, а также оценивать расстояние до других участников. Также в проекте планируется задействовать технологию виртуальной реальности для того, чтобы как можно более полно эмулировать условия, которые будут окружать человека на Марсе.

    При выходе из-под купола «астронавты» будут надевать скафандры. Даже самый краткосрочный выход во внешнее пространство будет требовать облачения в скафандр. Что касается питания, то продукты у астронавтов практически исключительно глубокой заморозки, предварительно обезвоженные. Есть немного консервов и некоторых других продуктов, но такого типа запасов не слишком много.

    Общая площадь купола разделена на отдельные комнаты — кухню, лабораторию и ванную.

    Сам проект не является полностью уникальным, поскольку в мире выполнялись и выполняются другие, похожие проекты. Но здесь — полноценное государственное финансирование, серьезная научная подготовка, план перенять полученный опыт при реальном полете на марс и жизни на поверхности Красной планеты.

    Среди прочих экспериментов, которые запланированы, будут выполняться следующие:

    • Изучение активности и сна членов команды. Специалисты надеются получить информацию о том, как будет меняться привычный режим дня у участников, насколько сменится их настроение. Для того, чтобы оценивать физическую активность членов команды, планируется также использовать умные часы или браслеты. Члены команды будут регулярно отвечать на вопросы различных анкет, что позволит фиксировать любые проблемы/изменения психологического настроя «марсонавтов».
    • Также крайне необходимо изучить появление стрессовых ситуаций. Дело в том, что в течение долгого космического полёта или же работы в условиях купола на Марса высока вероятность получения стресса людьми. Для фиксирования таких моментов также планируется использовать носимые устройства. Кроме того, участники будут регулярно оценивать состав мочи и выполнять другие медицинские тесты.
    • Важным элементом миссии будет определение возможности работы с 3D печатью. Участникам будет предоставлен 3D принтер, который, по мнению авторов проекта, поможет получать инструменты и детали, которые нельзя доставить с Земли. Несомненно, в процессе работы будет что-то ломаться, и даже простейшую поломанную деталь будет невозможно заменить (какие-то важные элементы будут поставляться и лежать на складах, но все продублировать просто невозможно).

    Ну а когда на Марс?


    Как и говорилось выше, НАСА собирается отправить пилотируемый аппарат на Марс к 2030 году. Вся эта миссия поделена на несколько этапов. Первый этап — изучение различных аспектов жизни на Марсе в земных условиях и на МКС. Этот этап как раз сейчас и реализуется.

    Второй этап — это посещение Луны человеком. Сейчас у НАСА в планах разработка сверхтяжёлой ракеты-носителя, которая и отправит на Луну людей. Конечно, этот этап миссии может оказаться и под вопросом, но пока что кардинальных изменений не было. На этом этапе планируется еще один важный шаг — это доставка астероида на орбиту Луны. Доставлять его будет зонд-автомат, а уже на орбите астероид станут изучать люди.



    И третий этап — высадка людей на Марс, возможно, с последующим созданием марсианской базы. Один из вариантов такой миссии — это создание временной базы на Фобосе или Деймосе. Отсюда уже будет осуществляться отправка людей и оборудования на красную планету. На этом этапе планируется активно использовать 3D печать, вот почему «колонисты» в доме-куполе тестируют эту технологию в применении к жизни в замкнутом пространстве без возможности технологической помощи со стороны.

    Сама миссия на Марс — это, по словам агентства, лишь начала, после чего должен последовать прыжок в глубокий космос.

    Не только НАСА


    Схожий проект несколько лет назад начали реализовывать российские ученые. Он получил название «Марс-500», стартовал проект летом 2010 года. В ходе нескольких сотен дней пребывания «космонавтов» на автономной базе специалисты изучали влияние, которое может оказывать на организм человека длительный перелет. Были получены интересные результаты. Например, ученые узнали, что проблем с дыханием у космонавтов в условиях, приближенных к космическим не возникает, зато снижается скорость свертываемости крови и концентрация холестерина.

    Психофизиологических проблем не возникало. Со стрессом все участники проекта справлялись отлично. Сам проект «Марс-500» был признан успешным и полезным в плане освоения глубокого космоса.

    Хотелось бы надеяться, что вся прошлая и текущая работа по эмулированию жизни в космическом корабле и Марсе не пропадет зря и все-таки пригодится тем космонавтам, кто уже через пару десятков лет все же отправится покорять красную планету — Марс.
    Поддержать автора
    Поделиться публикацией

    Комментарии 39

      0
      > Второй этап — это посещение Луны человеком… которая и отправит на Луну людей
      А можно попросить ссылку на сайт NASA, где об этом написано?
        +2

        Почему у них все подобные проекты, как санаторий для астронавтов? Здоровенный купол, возможность выходить наружу… По хорошему, участники должны 8 месяцев сидеть в "консервной банке", потом дней 5 совершать 4-5 часовые выходы на "поверхность", а потом опять 8 месяцев сидеть в "банке".

          0
          Так и не понял — они на замкнутом цикле будут или нет? Судя по
          Воду обитателям станции будут завозить.
          — нет
          Но к чему тогда
          Чтобы максимально приблизить условия к реальным, водообеспечение на станции оборотное.
          ?

          Ну и по воздуху какая схема — тоже интересно. Судя по «Биоосфере» от полного кругооборота отказались. Но какова тогда ценность исследования? Как уживется группа людей в длительной изоляции? Так это Дом-2 получается…
            –2
            Видимо процесс многократного использования воды уже отработан и лишний раз испытывать это смысла нет.
            То же самое с воздухом.

            Все же участвовать будут люди, у которых есть права и гарантии.
            На Марс же полетят осознанно, принимая все тяготы и лишения и риски просто не долететь и не выжить.
              +3
              лишний раз испытывать это смысла нет
              По мне — так в космонавтике и других «ответственных» отраслях все и всегда надо испытывать в условиях, максимально приближенных к реальным.
                0
                Это все понятно. Но зачем подвергать людей воздействию переработанных веществ?
                Вы согласились бы употреблять в пищу свои выделения, на протяжении долгого времени просто так? Если это не цель исследований.
                  +1
                  Но зачем подвергать людей воздействию переработанных веществ?
                  Как минимум, чтобы понять — как это повлияет на их здоровье. Потому что на Марсе полис ДМС не действует, да и до ближайшей поликлиники далеко.
                  Вы согласились бы употреблять в пищу свои выделения, на протяжении долгого времени просто так?
                  Вы лукавите. Никто не заставляет астронавтов на замнутом цикле питаться продуктами своего метаболизма. Да и невозможно это, дерьмо жрут только в анекдотах.
                  Замкнутый цикл по воде дает дистиллированную воду, в которой нет ничего, кроме Н2О. Тут, кстати, нелишне будет задуматься — где брать минеральные вещества, которые должны быть в питьевой воде by default.

                  По поводу исходящей органики, то тут без биоразложения не обойтись. Поскольку растения на чистом навозе растут плохо, с превышением по содержанию азота. Вангую либо использование марсианского грунта (Марк Уотни, привет!) либо организация компостера (тут сложно, в него надо пихать много органики, да и кислород он потребляет). Ну или какие-то сложные биохимические цепочки с использованием биомодифицированных микроорганизмов, кувалды и какой-то матери.

                  К чему я это все? Да к тому, что обкатывать (многократно) все это надо НА ЗЕМЛЕ! И заранее.
                    0
                    В том и вопрос: зачем обкатывать то, что уже обкатано? И влияние и содержание и очистка, все уже давно проверено, это будет просто бессмысленная нагрузка.

                    Я не утверждаю это, я предполагаю что этим руководствуются испытатели.
              +2
              Мне кажется по хорошему их надо посадить в бункер и залить/сделать вид что залили вход бетоном и сказать что минимум за который можем расколупать это ну скажем 7 дней. Это даст психологическое давление, что в случае чего нам не успеют помочь. Что как мне кажется весьма важно для того как они себя чувствовать будут. Ибо одно дело знать, что случись че, тут же налетят вертолеты и вас вытащат, а другое дело понимать, что вряд ли вам кто успеет помочь. Ну а по факту им помочь смогут гораздо быстрее, о чем будет знать ограниченный круг лиц.
                0
                посадить в бункер и залить/сделать вид что залили вход бетоном

                Одобрит ли это комиссия по этике?
                И да, мне кажется факт залития бетоном обеспечит всем участникам гарантированную депрессию. БОльшую, чем в реальном полете :)
                  +1
                  Ну если лечение смертельнобольных с помощью плацебо одобряют же. Да и реальной опасности не будет. Так и сказать, для имитации невозможности спасения, мы делаем вот это.
                    +1
                    > факт залития бетоном обеспечит всем участникам гарантированную депрессию. БОльшую, чем в реальном полете
                    Что и требовалось доказать… испытания на максимуме…
                    Эти эксперименты уже проводились в Марс-500: ограниченный объем модулей, ограничная связь, выход на поверхность, автономность (не помню насчет воды и воздуха).
                    Оффтоп: Есть интересный художественный фантастический фильм про такие эксперементы «500 дней»
                      0
                      ошибся про фильм называется — 400 дней
                      https://www.kinopoisk.ru/film/872739/
                  0
                  Playstation, Xbox, настольные игры, сериальчики, книжки — будут?
                  0
                  «Мы хотели бы понять, как лучше осуществлять подбор астронавтов, как формировать команду и как и поддерживать эту команду во время долгих полетов в космосе», — заявила научный руководитель проекта Ким Бинстед, профессор Гавайского университета.

                  1)Слишком большой объем помещений и отсутствие гравитации- это уже не похоже на космический аппарат.
                  В чем тогда смысл?


                  2)Изучение психологической совместимости? Ну так это не самая большая проблема. Хотя есть такая пробема в принципе.


                  3)через несколько десятков лет Марс будет очень подробно исследован автоматами.
                  И тогда непонятно зачем опасная и сложная пилотируемая миссия.
                  Ради флаговтыка?


                  Сама миссия на Марс — это, по словам агентства, лишь начала, после чего должен последовать прыжок в глубокий космос.

                  Это в первоисточнике так?
                  Очень хочу увидеть в первоисточнике "прыжок в глубокий космос"
                  Неужели именно такая формулировка?

                    0
                    Картинка в конце напомнила Маркер из Dead Space. Ещё раз, зачем они собрались на Марс?..
                      0
                      А вот можно ли для обеспечения разовой достаточной мощности энергии в бесконечном цикле использовать процесс ВЧ-электролиза воды? Т.е. разлагать воду на водород и кислород, потом сжигать — на выходе получать тепло/электричество — и снова воду? Естественно, при условии, что солнечные панели в наличие
                        0

                        И зачем это, интересно, делать, если «солнечные панели в наличии», которые сами дают электричество и тепло? Гремучий газ хранить крайне опасно, а ещё и сепарационную установку городить — сложно и затратно (и всё равно опасно).

                        –1
                        Никогда не понимал подобных экспериментов. Ну запрут их на полгода, ок, а ведь ещё позиционируется как достижение. Да взять любого хикки, дать хард с книжками, порно и аниме и хоть вдогонку за вояджерами отправляй.
                          +3
                          Заприте 6 хикки, да ещё и затребуйте от них делать какую-то полезную работу. Очень много интересного узнаете.
                            +1
                            На данный момент, в космосе от человека требуется лишь взять штучку «а», вставить в устройство «b» и нажать кнопочку «с». Любая обезьянка с этим справится.
                            Все задания готовятся группой на земле и данные анализировать будут люди на земле.
                              +1
                              А что сделает группа на земле если с устройства b повалит дым, а кнопка с отвалится? Ну про штучку а после интимных экспериментов уже и не говорю… потеряют, короче.
                                0
                                А что, группа что-то может сделать кроме как сказать «в ящике ***** находится замена сгоревшему модулю, а вместо кнопочки используйте обёртку от жвачки»?
                                  +1
                                  Почитайте про Аполлон-13, если еще не приходилось.
                                  И да, «обертками от жевачки» они сумели таки воспользоваться и вернуться.
                                  С тех пор не многое изменилось, увы. А еще не стоит забывать про то, что расстояния до Марса дают ощутимую задержку, так что экстренные решения экипажу принимать придется все равно…
                              +1
                              Можно разнообразить эксперимент — запереть вместе: Русского, Американца, Китайца, Француза, Итальянца и Беар Гриллса.
                                0
                                Беда в том, что каноническое условие такого разнообразного эксперимента требует полцарства (ну или плен у каннибалов)
                                  +1
                                  И дать каждому по два титановых шара…
                              0
                              >Этот огромный массив батарей, который на Марсе должен быть в полтора-два раза больше
                              >Хабитат площадью 13кило-футов на 40 человек
                              Видать, совсем уж для потомков тестируют, не очень и понятно зачем. Пока туда такую титаническую конструкцию отправят, вполне возможно что и технологии сменятся.
                                0
                                ИМХО глупая затея, так как уже давно есть результаты подобных исследований и экспериментов.
                                  0

                                  Сколько можно эти тесты проводить, уже 5 наверное по счету. В СССР только раза 2, если не ошибаюсь.

                                    0
                                    Подозреваю, что моряки-подводники и так пребывают в подобии такого эксперимента :)
                                      +1
                                      А вот кстати, да. Интересно, вообще в ходе подготовки тех же долгосрочных космических миссий анализируется ли опыт с автономок у подводников? Ведь там как раз и изоляция, в т.ч. информационная, и замкнутое пространство, и работы непочатый край.

                                      Единственная разница может быть в том, что там «все военные», т.е.легче оперировать понятиями приказа и субординации, на которых в гражданских миссиях стараются не акцентироваться.
                                        +1
                                        Там сроки чуть больше месяца и больше сотни народа. А тут всего шесть рож на 8 месяцев.

                                        Вспомнилось:
                                        4 декабря 1958 года два американца — Боб Тимм и Джон Кук — взлетели с аэродрома Лас-Вегаса на самолёте «Cessna 172» и находились в воздухе 64 дня, 22 часа и 19 минут, сменяя друг друга у штурвала через каждые 4 часа. Самолёт дозаправлялся в воздухе. Приземлились они 7 февраля 1959 года, как пишут об этом, «надоев друг другу».
                                      +1
                                      Само NASA в проекте HI-SEAS прямо не участвует как я понимаю. И проект в гораздо большей степени ориентирован на изучение психологических, поведенческих и управленческих проблем у изолированной группы, чем на технические вопросы типа замкнутости водоснабжения.
                                        0

                                        Почему не используется опыт подводников? Мы ведь все это уже прекрасно умеем — недели проводить в замкнутом пространстве. И про ссоры и психологическую совместимость люди все знают — есть многовековой опыт плавания на кораблях, просто отпралять надо не зеленых студентов, а профессиональных военных. Зачем испытывать то, что и так понятно. Ведь можно просто для начала одного человека туда отправить хотя бы облетеь Марс, Гагарин -2. Потом уже миссию с посадкой организовывать. ИМХО этот эксперимент делается просто для симуляции деятельности, мол работа идет, дела делаются. Хотели бы результатов, уже одиночку давно отправили туда. С "колонизацией" Луны та же песня.

                                          0

                                          Гавайи, серьезно? Если уж изолировать с погружением, то куда-нибудь в Антарктиду, чтобы на многие километры вокруг только ледяная пустыня, ну и не было соблазна не одеть скафандр!

                                            +1

                                            Профанация, все эти эксперименты ничего не показывают, потому что в любой момент можно нажать кнопку, вызвать спасателей и сказать им «да пошло оно всё нах, заберите меня отсюда».


                                            Даже «годовая экспедиция» на МКС — та же фигня, ибо снаружи хоть и пустота, но в случае серьёзной аварии всегда остаётся возможность эвакуироваться на Союзах. Из марсианского корабля эвакуироваться будет некуда, а с поверхности Марса — можно, но только после того, как корабль будет перезаправлен и проверен, а взаимное расположение планет — подходящим для старта. До этого же придётся все проблемы решать на месте с теми ресурсами, которые есть в наличии.

                                              0
                                              Годовая экспедиция на МКС не «та же фигня», у неё другие цели, почитайте…
                                              0
                                              Если ударные дозы радиации в эксперимент не входят — это все не эксперимент а бабка надвое сказала.

                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.