МАРС - 500

Первые сообщения о подготовке в ИМБП масштабного эксперимента, моделирующего длительный космический полет, появились еще в марте 2003 года. При этом эксперимент должен был начаться осенью 2003 года. Постепенно сроки проведения эксперимента сдвигались. К 2005 году проведение эксперимента, получившего название «Марс-500», было запланировано на 2006 год. В декабре 2005 года было объявлено, что к проведению этого российского эксперимента примут участие европейские ученые из научных центров Европейского космического агентства (ЕКА). Сроки продолжали сдвигаться, и в мае 2006 года стало известно, что эксперимент может начаться не ранее IV квартала 2007 года. Это было связано с необходимостью более тщательной подготовки научно-исследовательской и медицинской базы ИМБП для проведения этого эксперимента. По оценкам начала 2008 года, общая стоимость проекта по имитации полета на Красную планету составляла более 15 миллионов долларов.

В июне 2007 года, в момент начала отбора кандидатов для участия в эксперименте со стороны Европейского космического агентства появилась информация, что основной 520-суточный эксперимент может начаться не ранее конца 2008 - начала 2009 года. А на лето и осень 2008 года запланированы два предварительных 105 суточных эксперимента.

В июне 2008 года было объявлено, что состоится только одно предварительное 105-дневное исследование, которое было перенесено на первый квартал 2009 года. А сам основной 520-суточный эксперимент должен начаться в конце 2009 года.

Место проведения и подготовка эксперимента

Эксперимент проводился в Москве в Наземном экспериментальном комплексе (НЭК) Государственного научного центра РФ - Институте медико-биологических проблем (ГНЦ ИМБП), состоящем из пяти герметичных сообщающихся между собой модулей суммарным объемом 550 м³.

Фотография с сайта журнала «Новости Космонавтики».

Модуль ЭУ-100 (объемом 100 м³) предназначен для медицинских нужд, а модуль ЭУ-50 (объемом 50 м³)  планируется использовать как модель спускаемого аппарата, в котором троим членам экипажа придется провести около 30 суток на «поверхности Марса».  Рядом с моделью посадочного аппарата будет расположен легкий, надувной модуль, предназначенный для имитации поверхности Марса. Ряд систем обеспечения жизнедеятельности будет располагаться вне модулей, однако при этом будет обеспечена возможность непосредственного или имитированного управления ими членами экипажа.

К концу декабря 2006 года были завершены работы по созданию гермооболочки новой экспериментальной установки ЭУ-250 («Бытовой» модуль объёмом 250 м³), выполненного в виде герметичного горизонтально расположенного цилиндра из нержавеющей стали, составленного из 24 кольцевых секций, соединенных между собой сварочным соединением. В модуле была оборудована оранжерея, тренажерный зал (четыре метра длиной), комната отдыха и складские помещения для хранения продуктов.

К апрелю 2007 года были завершены работы по изготовлению внутреннего интерьера жилого модуля ЭУ-150 (объемом 150 м³), в состав которого входят: каюты командира и экипажа, кают-компания, кухня, главный пульт, санузел, коридор.

В начале 2008 года начнется строительство пятого модуля с имитацией марсианской поверхности. После его завершения весь комплекс будет полностью готов к эксперименту «Марс-500».

На 520 дней «полета» шестерых участников обеспечат пятью тоннами воды и шестью тоннами продовольствия - как сублимированного, так и обычного. Ресурс обеспечения норм жизнедеятельности будет лимитирован. Кислород и вода будут воспроизводиться посредством процессов жизнедеятельности самих космонавтов. Например, для восстановления запасов воды внутри межпланетного корабля будет подобие земного круговорота. Для питания членов экипажа будут использованы рационы, идентичные рационам, используемым на Международной космической станции (МКС).

Деятельность экипажа будет включать штатные операции (медицинский контроль здоровья, физические тренировки, контроль и обслуживание систем, управление посадочным модулем), выполнение научных исследований и санитарно-гигиенических процедур. Планируется также моделирование нештатных и аварийных ситуаций, обусловленных человеческим фактором (снижением работоспособности, надежности деятельности), а также отказами бортовых систем и оборудования.

Цели эксперимента

Эксперимент «Марс-500» запланирован как элемент подготовки к полету пилотируемых космических кораблей на Марс. Эксперимент предполагает бессменное пребывание экипажа из шести человек в закрытом пространстве, имитирующем внутрикорабельные помещения, в течение 520 суток (с возможностью продления до 700 суток). При этом планируется, что участники эксперимента будут выполнять функциональные обязанности членов экипажа, проводить научные исследования, обслуживать аппаратуру. Они будут находиться под постоянным наблюдением медиков, которые будут исследовать их работоспособность и микроклимат в коллективе.

Основной целью является изучение взаимодействия в системе «человек – окружающая среда», получение экспериментальных данных о состоянии здоровья и работоспособности человека, длительно находящегося в условиях изоляции в герметично замкнутом пространстве ограниченного объема при моделировании основных особенностей марсианского полета (сверхдлительность, автономность, измененные условия коммуникации с Землей (задержка связи), лимитированность расходуемых ресурсов).

Основные задачи:

• изучение влияния моделируемых условий пилотируемой марсианской экспедиции на здоровье и работоспособность экипажа;
• организация деятельности экипажа и его взаимодействия с центром управления экспериментом;
• отработка принципов, методов и средств:
• контроля, диагностики и прогнозирования состояния здоровья и работоспособности членов экипажа, оказания медицинской помощи, в том числе с использованием телемедицинских технологий;
• профилактики неблагоприятного воздействия факторов «полета» на организм человека;
• психологической поддержки и мониторинга среды обитания;
• апробация современных технологий и средств обеспечения жизнедеятельности и защиты человека;
• апробация элементов медико-биологической информационно-аналитической системы.

Планируется, что в результате эксперимента будут получены данные для уточнения концепции медико-биологического обеспечения пилотируемой экспедиции на Марс, а также исходные требования к концепции полета в целом, к составным частям марсианского экспедиционного комплекса и системам обеспечения жизнедеятельности экипажа.

Предварительные эксперименты

С 15 по 29 ноября 2007 года в ИМПБ был проведен предварительный 14-суточный эксперимент, в котором принял участие экипаж из шести человек. Целью эксперимента была всесторонняя оценка готовности модулей, их систем и оборудования, а также инфраструктуры к проведению эксперимента, моделирующего пилотируемый полет к Марсу.

В апреле 2008 года в рамках подготовки к эксперименту «Марс-500» был проведен попутный эксперимент, в рамках которого четверо добровольцев находились десять дней в барокамере с пониженным содержанием кислорода.

В 2008 году планировалось проведение еще одного или двух подготовительных (контрольных) экспериментов продолжительностью 105 суток, в каждом из которых должны были принимать участие по шесть человек. Состав экипажа 105-суточного эксперимента должен был быть сформирован в середине февраля 2008 года. Однако позднее было решено провести только один 105-суточный эксперимент, который стартовал 31 марта 2009 года.

Основной эксперимент

3 июня 2010 года. В Институте медико-биологических проблем РАН начался основной этап научного проекта «Марс-500», моделирующий 520-суточный полёт экипажа из шести человек на Красную планету и обратно.