Более 50 лет прошло с тех пор, как Валентина Терешкова впервые отправилась в космос. За это время технологии значительно усовершенствовались, но космонавтами стали всего четыре женщины из СССР и России. Ввиду слабой исследованности состояния женского организма в условиях полной изоляции Институт медико-биологических проблем РАН провел необычный эксперимент: отправил в импровизированный «полет» шесть девушек.
Быть космонавтом не только почетно, но и очень тяжело — как морально, так и физически. Человек оторван от привычных условий обитания: подолгу не видит семью, не может сходить в кино, находится под постоянным контролем. Он чувствует большую ответственность за свою работу, и, как следствие, постоянное напряжение. Важную роль в психологическом состоянии также играют межкультурные различия членов экипажа, потому что сейчас основные полеты совершаются на МКС (Международная космическая станция). Соответственно, команда состоит из представителей разных национальностей, стран и культур; это могут быть военные специалисты, летчики, инженеры и даже врачи и ученые. То есть одна и та же ситуация воспринимается ими абсолютно по-разному. Совокупность таких условий может стать причиной стресса для космонавтов.
ИМБП РАН начал заниматься этой проблемой. Задача состояла в том, чтобы подготовиться к полету уже на Земле и понять, какие неблагоприятные воздействия влияют на человека в космосе.
— Для этого существуют две возможности: так, ученые могут запускать спутники с животными и исследовать воздействие условий космического полета на живых существ на уровне клетки и систем организма, — рассказывает психолог, аспирантка ИМБП РАН Полина Кузнецова. — Мы не можем проводить такие эксперименты на человеке по этическим соображениям. Поэтому в космос иногда отправляются мыши, гекконы, улитки, личинки комаров... Но что-то проводится при участии космонавтов, которые летают на МКС.
Кроме того, существуют так называемые изоляционные эксперименты. Они, помимо прочего, направлены на изучение психологического состояния человека — одного либо в группе — во время космических полетов. Довольно известное исследование 2010-2011 года называлось «Марс-500». Экипаж состоял из трех россиян, двух европейцев и одного китайца. Шестеро мужчин находились в изоляции 520 суток — полтора года, безвылазно. Стояла задача выяснить, может ли экипаж из шести человек выдержать друг друга, долететь до «Марса» и вернуться обратно.
— В нашем институте находится наземный экспериментальный комплекс (НЭК), в котором и были созданы изоляционные условия, — поясняет Полина Кузнецова. — Там есть два этажа с отсеками разного объема: каютами членов экипажа, кухней, медицинской и спортивной частью, оранжереей, складом и условным «спускаемым модулем» на имитацию поверхности Марса.
Сложность заключалась в том, что при реальном полете к другой планете люди более автономны, чем на МКС. В случае нештатной ситуации они могут перейти в спусковой аппарат и приземлиться в безопасном режиме, а если это произойдет при межпланетном перелете, такой быстрой возможности у них не будет.
— У общества молодых ученых нашего института появилась идея провести модельный эксперимент для изучения влияния краткосрочной изоляции на женщин, — добавляет Полина Кузнецова. — В нем приняли участие шесть девушек-добровольцев — сотрудниц института. Связана эта идея еще и с тем, что не все имеют подобный опыт, а из-за готовящихся международных исследований он может понадобиться.
Всего нашлось десять желающих, а потому был проведен отбор на нескольких этапах. Первым стал медицинский: он включал в себя ряд процедур, дающих комплексное представление о здоровье человека. Например, рассматривалось состояние вестибулярного аппарата на кресле ускорения Кориолиса, которое крутится вокруг своей оси.
— Пока вы там сидите, вам нужно с закрытыми глазами наклоняться и подниматься, — рассказывает Полина Кузнецова. — И вроде бы ничего страшного, но поскольку оно крутится… Это неприятно для вестибулярного аппарата, по крайней мере, моего. Другие радовались, получали удовольствие: говорят, как на карусели.
После этого начался следующий этап отбора— психологический. С помощью ряда опросников и методик составлялось психологическое заключение на каждого члена экипажа. Также участниц спрашивали, кто с кем хотел бы полететь. По итогам отбора в полет на «Луну-2015» отправилось шесть девушек от 25 до 34 лет, среди которых была и Полина.
— Мы были там всего девять суток, поэтому «марсианская» поверхность и некоторые другие отсеки нами не использовалась, — поясняет Полина Кузнецова. — Нам выделили каюты, санузел, кухню и спортивный модуль. Там мы должны были разместиться вместе с аппаратурой, не мешая друг другу. За нами велось видеонаблюдение, следили дежурный врач и инженер: первый смотрел на самочувствие членов экипажа, а второй — на состояние комплекса, воздушной среды и прочего.
Во время эксперимента участницы следовали определенному распорядку дня: что-то в графике можно было передвинуть, а что-то стоило выполнить в определенное время. Утро и вечер начинались с медконтроля: измерялись пульс, давление, температура тела, бралась кровь. Также во время изоляции проводился съем ЭЭГ (электроэнцефалограммы) — исследование электрической активности головного мозга. Еще изучалось состояние иммунитета, метаболизм и даже выдыхаемый воздух.
Важно было наблюдать за тем, как работают внимание, мышление и навыки управления. Так что было несколько методик, направленных на наблюдение за реакциями, потому что изоляционные эксперименты истощают нервную систему. Как следствие, люди гораздо медленнее реагируют, пропускают какие-то важные сигналы, и в реальном полете это может закончиться плачевно.
— В исследовании использовалась методика «Пилот», которую выполняют космонавты на борту, — добавляет Полина Кузнецова. — С помощью виртуальной реальности мы управляли стыковкой нашего «как бы аппарата» с другим кораблем, находящимся в космосе. Это тоже относится к исследованию операторской деятельности и реакции человека на стресс.
Кроме того, на борту не прекращались психологические эксперименты: участницы заполняли опросники, вели дневники. Это простой, но весьма действенный способ узнать, что чувствуют люди — ведь опросы не всегда дают возможность понять субъективные ощущения человека. Причем дневники хороши не только для исследователей, но и для самих космонавтов, потому что они позволяют избавиться от эмоционального напряжения.
— К сожалению, почитать их мне не дадут — вдруг про меня там гадости писали, а я не должна этого знать, — улыбается Полина Кузнецова. — Я, например, писала в один день, что какая-то раздраженная сегодня, все тяжело, и обычная ситуация вызывает напряжение. А когда увидела, что другому человеку тоже тяжело приходится, мне сразу стало легче — что я не одна такая, и это как раз действуют условия изоляции.
Во время полета у космонавтов выше порог болевой чувствительности: то есть требуется более сильное воздействие, чтобы почувствовать боль. Этот факт исследовался с помощью специального прибора: нужно было засунуть палец в отверстие специального прибора, откуда выдвигался специальный «штырек», который причинял дискомфорт. Когда становилось совсем невмоготу, девушки прекращали испытание. Другое приспособление — это термощуп: он прикладывался к коже, и если оказывалось слишком горячо, его отпускали. Однако приборы сконструированы так, что повредить свой кожный покров невозможно. На Земле подобные эксперименты проходили с целью отработки самой технологии исследования, как инструкции для испытателей, а также, чтобы проверить, влияет ли изоляция и монотонная среда обитания (даже без невесомости) на порог болевой чувствительности.
— Существует такое понятие как нештатная ситуация, — добавляет Полина Кузнецова. — В космосе она случается сама собой, а в изоляционных экспериментах ее придумывают организаторы, естественно, ничего не сообщая членам экипажа. У нас таких было две. В первый раз за сутки до выхода на месте посадки появились якобы неблагоприятные погодные условия — поэтому экипажу пришлось задержаться. Во второй по громкой связи было сказано, что один из членов нашей команды без сознания в спортивном модуле, и нам нужно оказать ему помощь. Мы туда пришли, узнали, где находится реанимационное оборудование, и Инна Носикова — врач экипажа — прекрасно откачала манекен.
Чтобы создать ощущение, что девушки действительно были на Луне, есть несколько способов: например, отработка лунной походки (умения ходить в условиях невесомости) или управление луноходом с помощью 3D-очков. Кроме того, до и после изоляции можно было воспользоваться центрифугой короткого радиуса. Ширина у нее два метра, и, соответственно, сравнительно небольшая перегрузка. Такой тренажер чисто теоретически поместится на борту космического корабля, чтобы люди могли проходить профилактику неблагоприятных воздействий невесомости.
— У нас было свободное время: мы успевали читать и писать, — добавляет Полина Кузнецова. — Одна из участниц вела онлайн-журнал, пересылая информацию нашему пресс-секретарю. У командира экипажа прошел день рождения, и мы его отметили! Проводили свободные вечера за настольными играми, что сплачивало нас еще больше. Так что результатом эксперимента стала не только профессиональная тренировка молодых ученых и исследование женского организма, но и формирование дружной команды.
Лекция Полины Кузнецовой «Космические полеты на Земле. Модельные эксперименты» прошла в рамках фестиваля «Нулевое сентября» в Красноярске.
Алёна Литвиненко
Фото: Юлии Поздняковой (1), Олега Волошина, ИМБП РАН (2)
