Как подготовиться к космической изоляции?

Ученые в Антарктиде учатся летать на космическом аппарате, изучая возможные проблемы миссии на Марс — и имитируют невероятную изоляцию, с которой столкнутся астронавты во время таких дальних поездок. Из окна исследовательской станции Холли, принадлежащей British Antarctic Survey, на ледяном шельфе в Антарктиде, не на что смотреть. «Однообразие, — говорит Натали Пэттин. — Я могу сейчас выглянуть из окна и увидеть огромную, плоскую, белую бесконечность».

Таков вид, хотя приближается середина лета и температуры достигают прекрасных -3 градуса по Цельсию.

Будучи врачом на Холли, Пэттин также изучает эффекты изоляции в небольшом обществе в суровых условиях окружающей среды. Это исследование поддерживается Европейским космическим агентством и направлено на выявление человеческих проблем жизни на Луне или путешествия на Марс и обратно. Миссия туда-обратно займет по меньшей мере два года.

«Это настоящая сенсорная депривация, — говорит Пэттин. — Никаких вариаций не только во внешнем ландшафте, но и в социальном — лишь зима, двенадцать наших и никого больше».

Корреспондент BBC пообщался с Пэттин по телефону и выяснил, что Пэттин живет на базе уже больше года.

«У меня есть ровно 23 шага между спальней и моим рабочим пространством, — говорит она. — Одна из вещей, которые на самом деле помогают, это возможность поговорить с людьми дома, потому что помогает сохранить перспективу — все это похоже на антиутопическое общество, которое можно найти в научно-фантастическом романе».

Очевидно, таких фраз не услышишь от организаторов подобных мероприятий. И все равно такая обстановка идеально подходит для работы Пэттин. И хотя порой смотреть совершенно не на что, одно из ее исследований включает полет на космическом аппарате.

В этом проекте используется полностью оборудованный космический аппарат «Союз» для изучения того, как навыки астронавтов будут, вероятно, ухудшаться в течение длительных миссий.

«Деградация навыка — очень острая и насущная проблема для профессий вроде моей», говорит Пэттин.

«Я консультант по неотложной медицине, но в больнице работала в последний раз больше года назад, видела по 20 пациентов на дню и выполняла многочисленные технические акты и т. д., — говорит она. — Мы посылаем обученного профессионала на Марс, но сколько подготовки, опыта и мастерства можно ожидать, если он не будет использовать свои навыки?».

Этот аспект исследований Пэттин может также принести непосредственную выгоду авиационной промышленности на Земле, особенно для пилотов, которые возвращаются к работе после перерыва или меняют модели самолетов.

Симулятор космического аппарата, который использует Пэттин, обладает идентичным реальному союзовскому инструментарием и работает точно так же, как симуляторы «Союза», на которых обучают космонавтов в российском Звездном городке. Добровольцы, принимающие участие в эксперименте, даже проходят через те же миссии, чтобы продемонстрировать свою производительность.

«Мы обучаем их, пока они не достигнут определенного уровня профессионализма, — говорит Пэттин. — После этого они делятся на две группы, одну с частыми тренировками и другую с редкими тренировками».

Быстро забывается

Такой же эксперимент проводится врачом на франко-итальянской исследовательской станции Concordia высоко на антарктическом плато и еще один в контрольном центре Университета Штутгарта в Германии.

В ходе исследования мало кого удивляет, что люди с редкими тренировками теряют производительность. Важный вопрос, однако, это как быстро уходит знание, как сильно ухудшаются навыки и как показывают себя одни испытуемые по сравнению с другими.

Пэттин уже набросала некоторые предварительные выводы. «Мы знаем, что люди обучаются с разными темпами — некоторые люди схватывают все на лету, другим нужно больше времени. Самое смешное в том, что никакой корреляции в этом нет, то есть вы можете быстро обучаться, но также быстро забываться».

Этот вывод имеет значение для пилотов самолетов, среди которых способность быстро обучаться зачастую воспринимается инструкторами как хороший индикатор последующей производительности. Исследование показывает, что все может быть совсем не так.

Наряду с исследованием симулятора космического аппарата, Пэттин проводит ряд других экспериментов в пределах антарктической станции, чтобы отразить проблемы длительных периодов изолированного пребывания в космосе.

Она утверждает, что это не имитация. «Если у меня здесь будет чрезвычайный случай, — говорит Пэттин, — это будет настоящий случай и мне придется по-настоящему самостоятельно справляться с ним — и это куда ближе к реальности космического полета, чем мысленный эксперимент с изоляцией».

Антарктический персонал также должен справиться с проблемой хорошего сна при постоянном дневном свете полярного лета и 24-часовой зимней тьме. Астронавтам на Международной космической станции тоже приходится привыкать к нарушенным режимам сна — бороться с 90-минутным днем. Вероятнее всего, любой космический аппарат на пути к Марсу будет почти постоянно подвергаться солнечному свету для солнечной энергии — с постоянным днем на одной стороне и ночью — на другой.

«Немного странно видеть, как некоторые люди страдают от недостатка света, а другие нет, — говорит Пэттин. — У меня вот есть проблемы с бодрствованием зимой и энергией в течение дня, если я не вижу солнечного света в окне».

Учитывая то, что на Антарктиде были постоянно населенные станции уже больше 50 лет, вызывает удивление, как мало исследований проводилось на тему нарушения часов организма. Чтобы изучить эти эффекты, Пэттин лечит добровольцев ярким светом зимой и мелатониновыми добавками летом.

«Гормон мелатонин в нашем организме настраивает нас на свет в окружающей среде, — объясняет она. — Если в окружающей среде вокруг вас нет изменения света, у вас будут проблемы с секрецией мелатонина, а значит, и со сном».

Драки и обиды

Пожалуй, самая большая проблема жизни и работы в изолированной среде — будь то антарктическая база или космический аппарат на пути к Марсу — это управление отношениями. Как предотвратить превращение мелких вздоров в распри или драки?

В 1990-х годах на одной антарктической базе взбунтовался экипаж — принял решение больше не следовать инструкциям своего командира. Романтические связи тоже вызывали проблемы — представьте себе круглосуточную жизнь и работу со своей бывшей (-им). Еще более неловко, если он (она) теперь встречается с коллегой, с которым вам тоже приходится работать.

«Люди легко упускают чувство перспективы, — говорит Пэттин. — Вы должны определять структуру группы, чтобы упростить повседневную жизнь, но также среагировать в случае чрезвычайно ситуации, иначе подвергнете жизнь людей опасности».

Проблемы, с которыми сталкиваются те, кто живет на плоту из плавающего льда на другом конце планеты, удивительно похожи на те, с которыми столкнутся космические путешественники в будущем. Результаты этих исследований помогут обеим группам жить, работать и адаптироваться к жизни в экстремальных условиях.

Итак, после своего опыта в Антарктиде, подпишется ли Пэттин теперь на поездку на Марс?

«Нет, — говорит она. — Мне слишком нравится моя жизнь на Земле».