Интерфакс-Агентство военных новостей - самая полная и оперативная информация о силовых структурах, спецслужбах, оборонной промышленности России и стран СНГ
эксклюзивная информация из достоверных источников...
  Эксклюзив :
Директор Института медико-биологических проблем Игорь Ушаков: "Можно найти "радиационное окно", когда полет к Марсу можно провести с минимальным радиационным риском"

В 2013 году Институт медико-биологических проблем (ИМБП) РАН отмечает полувековой юбилей. О планах Института по проведению годовой экспедиции космонавтов на Международной космической станции, противодействию космической радиации и первых шагах по подготовке к организации пилотируемого полета на Марс "Интерфаксу-АВН" рассказал директор ИМБП Игорь УШАКОВ.

      - Игорь Борисович, в 2013 году ИМБП будет отмечать свое 50-летие. Какие праздничные и научные мероприятия запланированы Институтом на этот год?


      - Действительно, в 2013 году у нас юбилей, юбилей настоящий - 50 лет. В рамках праздничных мероприятий мы планируем провести крупную конференцию по космической биологии и медицине с международным участием. Ожидается участие ученых примерно из 32-х стран, с которыми мы взаимодействуем по линии космической биологии и медицины.

      Цель конференции - информирование научной общественности о приоритетных разработках ИМБП за последние 50 лет и оценка перспектив в этой области.

      Второй целью для нас является демонстрация преемственности поколений научных работников нашего Института. У нас очень много молодежи, чем мы, естественно, гордимся. Мы бы хотели, чтобы наши аспиранты активно участвовали в этой конференции.

      Главными темами конференции станет обсуждение медико-биологических проблем длительных пилотируемых полетов на Международной космической станции (МКС) и планов межпланетных перелетов, подведение итогов проекта "Марс-500".

      Конференция откроется 28 октября и продлится три дня.

      Конечно, в честь юбилея состоятся и награждения ученых. Главной нашей наградой, учрежденной Федерацией космонавтики, будет медаль Олега Георгиевича Газенко, который был директором института с 1969 по 1988 годы. Это общественная награда, но она для медиков и биологов будет иметь ту же цену, что медаль Сергея Королева - для инженеров.

      Кроме того, планируется проведение выставок и экспозиций в Академии наук, в Калуге и на родине Гагарина.

      Также будут открыты мемориальные доски на фасаде директорского здания ИМБП первым директорам Института - А.В. Лебединскому и В.В. Парину, а доску О.Г. Газенко мы планируем открыть к его столетию в 2018 году.

      На 2013 год мы также планируем ремонт и реконструкцию объектов института - начнем строительство нового лабораторного корпуса с новыми стендами и лабораториями.

      - Как идет подготовка к проведению эксперимента "Бион-М"? Определена ли дата запуска аппарата?


      - Ориентировочные сроки запуска эксперимента "Бион-М" №1 15-25 апреля 2013 года. Мы благодарны руководству Роскосмоса, за то, что оно, по нашей просьбе, перенесло сроки старта аппарата. Предлагалось запустить аппарат поздней осенью - в начале зимы. В этих условиях работа с животными после приземления была бы невозможной из-за короткого светлого времени суток и холода. Мы бы потеряли значительную часть экспериментальных животных. С новыми сроками запуска аппарата, его посадка состоится в мае - это оптимальное время для проведения такого уникального эксперимента.

      Новым в проекте "Бион-М" №1, по сравнению с предыдущими экспериментами серии "Бион", станет, например, то, что мы перейдем на новый уровень исследований - использование широкого арсенала молекулярно-генетических методик в исследовании линейных мышей. На молекулярном уровне мы будем оценивать экспрессию генов, отвечающих за различные функции - поведенческие, физиологические, биологические и другие.

      Впервые в этом эксперименте большое количество биологических объектов будет расположено на внешней стороне спутника. Это позволит оценить некоторые гипотезы, связанные с возникновением и распространением жизни во Вселенной, т.е. будет оцениваться устойчивость к условиям космического полета микроорганизмов, помещенных в различных капсулах и сферах, кусках грунта, моделирующих куски метеоритов, которые могли попасть на Землю из космоса. Это отдельное научное направление - астробиология.

      Кроме того, будет много радиобиологических экспериментов. Радиация - один из главных барьеров проникновения человека в дальний космос. И молекулярно-генетическими методами будут оцениваться резистентность к космической радиации различных клеточных систем и целых органов.

      В общей сложности будет проведено 79 различных экспериментов, в которых примут участие РАН, РАМН, Самарский университет, наши зарубежные партнеры из Германии, США, Франции, Италии, Малайзии, Южной Кореи и Украины. В общей сложности участвуют 20 российских НИИ и примерно 15 иностранных университетов.

      Если говорить о "пассажирах" "Биона", то это монгольские песчанки, линейные мыши, рептилии (гекконы), рыбы, различные растения, семена.

      - Ранее сообщалось о планах запуска в 2015 году годовой экспедиции на МКС. Какие новые данные планирует получить ИМБП в результате реализации этого полета?


      - Несмотря на то, что годовые полеты уже проводились в СССР и России (полеты Мусы Манарова, Владимира Титова, Валерия Полякова, Сергея Авдеева), и с точки зрения длительности, здесь новизны нет, но с точки зрения того, какие будут проводиться эксперименты, с каким прицелом будут проводиться работы с участием космонавтов на борту, новизна у планируемого годового полета существенная.

      Прежде всего, это будет эксперимент на МКС. На ней, к слову, годовых полетов еще не было.

      Кроме того, в последние годы американскими коллегами был открыт феномен снижения зрения у американских астронавтов, участвовавших в полугодовых экспедициях. Мы тоже изучаем риск нарушения зрения. Годовой полет даст нам новые знания по этому важнейшему вопросу.

      В качестве профилактики будут использоваться такие средства как пережимные браслеты "Манжет" и аппарат для создания отрицательного давления на нижнюю часть тела "Чибис".

      В целом, экспериментов запланировано очень много, порядка 30. Сейчас мы с американскими коллегами в рамках совместной рабочей группы по космической медицине составляем интегрированную программу научных работ. Всю научную программу координирует головная организация Роскосмоса Центральный НИИ машиностроения.

      - Какие еще эксперименты медико-биологического характера планируется провести в ходе годового полета?


      - Экспериментов, как я уже сказал, много. Будет изучаться костно-мышечная система, обмен веществ, планируется провести иммунологические, генетические исследования на клетках крови, оценить вестибулярные эффекты и их взаимодействие в полете. Эти направления наиболее востребованы в длительных космических полетах. На их основе будут совершенствоваться новые средства профилактики.

      Мы подготовим для двух участников годового полета аутопребиотики - индивидуальные препараты, которые помогут им нормализовать микрофлору. У каждого человека свой микробиологический портрет, своя микробиота. В полете она сильно меняется. Чем дольше человек будет летать, тем большие изменения произойдут у него по сравнению со стандартным состоянием его микробиоты.

      - После посадки участников годового полета предлагается провести FIELD-тесты (полевые тесты). Какую работу будут предлагать выполнить космонавтам после посадки?


      - Прошло более полувека с начала космической эры, но у нас, специалистов по космической медицине, как ни странно, нет полных сведений об уровне физической работоспособности человека, вернувшегося после космического полета. Таких данных нет, потому что в планах полета основной задачей всегда было сохранение здоровья человека во время полета, и быстрое обеспечение восстановления его здоровья после полета. Было бы не гуманно после тяжелого полета заставлять космонавта делать какие-то физические упражнения.

      Однако, в связи с тем, что мы начинаем думать о межпланетных полетах, этот вопрос начинает нас беспокоить, поэтому у наших специалистов возникла идея, которая была поддержана американской стороной, о проведении полевого тестирования космонавтов после посадки. Тест будет занимать несколько минут с соблюдением медицинских мер безопасности. Сейчас мы с американскими коллегами продумываем, что поручить космонавтам во время FIELD-теста.

      Также возникли предложения начать тесты не с годового полета, а с шестимесячных экспедиций. Предложения хорошие, мы постараемся их реализовать. Для этого необходимо включить FIELD-тест в программу полета определенной экспедиции, получить согласие самих космонавтов. Может быть, в экспедициях если не 2013 года, то 2014 года, мы такое разрешение получим.

      - Основная угроза при пилотируемом полете на Марс - солнечная и космическая радиация. Как ученые предлагают бороться с этой угрозой?


      - Радиация - опасная преграда, но преодолимая. В межпланетном полете радиационная опасность определяется двумя источниками излучения - галактическими космическими лучами, которые действуют непрерывно в течение всего полета, и солнечными лучами, которые действуют во время солнечных вспышек. Чем опасны два этих вида излучения? Галактические космические лучи - это тяжелые атомные ядра, имеющие высокое поражающее действие. Поэтому доза облучения может быть маленькой, но поражающее действие, особенно если лучи попадают в какую-то важную нервную клетку или в жизненно важный орган, может быть губительно. Для защиты от галактических космических лучей нужно выбрать оптимальное время для полета. Полет к Марсу целесообразно выполнять во время максимальной солнечной активности, когда поток галактических космических лучей уменьшается до 2 частиц на квадратный сантиметр в секунду. Однако в этот период увеличивается количество солнечной радиации. Чтобы избежать уже второго типа излучения космонавтам во время полета во время солнечных вспышек придется прятаться в "радиационном убежище" - специально защищенном отсеке космического корабля. То есть перед будущей миссией на Марс будет стоять выбор оптимального времени полета. За счет правильно выбранных сроков можно добиться того, что суммарная годовая доза облучения за время полета к Марсу и обратно, по нашим подсчетам, составит 40 сантизивертов, что для рентгеновского излучения примерно равно 40 рентгенам. Таким образом, можно найти своеобразное "радиационное окно", когда полет можно провести с минимальным радиационным риском.

      - Из каких материалов можно сделать "радиационное убежище", способное задержать проникновение радиации? Предлагаются идеи защищать космонавтов водой, заполнив ею пространство между двумя слоями обшивки корабля.


      - Водой в виде экрана мы можем защищать только от некоторых видов излучений, в частности от заряженных частиц и нейтронов. Общий выход только один - использовать металл. Массовая толщина металла в этом отсеке должна быть порядка 25-30 грамм на квадратный сантиметр, в то время как обычная защита космических кораблей сейчас составляет 5-15 грамм на квадратный сантиметр. Весь корабль сделать с такой защитой пока невозможно, поскольку современные двигатели не смогут поднять его на орбиту.

      - Можно ли оценить уровень угрозы, которой подвергнутся участники марсианского полета?


      - В радиобиологии принято оценивать эффект радиационного излучения увеличением вероятности развития опухоли. Допустимой дозой для годового орбитального полета, по современным нормам, утвержденным в 2004 году, является величина 50 сантизивертов. Эта доза во время полета на Марс превышена не будет. Подобная доза облучения приводит к риску развития опухоли, не превышающему 1,5% в течение всей оставшейся жизни.

      - Сообщалось о создании в ИМБП некоего "электронного стенда"? Что он собой представляет и для каких целей необходим?


      - В рамках проекта "Марс-500" в нашем Институте на основе предоставленной Роскосмосом и РКК "Энергией" информации был создан компактный аппаратно-программный комплекс виртуальной реальности для обучения космонавтов ключевым операциям по высадке на другую планету.В комплексе учтены параметры планеты, погодные, географические, сезонные, временные условия, модели предполагаемой космической техники - спускаемого аппарата, роботизированного марсохода. Предусмотрена отработка внештатных ситуаций - аварии и пылевой бури. Комплекс получил высокую оценку космонавтов, которые побывали у нас на стенде.

      Стенд включает динамическую платформу, позволяющую моделировать перемещение тела при посадке и взлете, движение по поверхности планеты, включая связанные с ними различные перегрузки и вибрации. С использованием технологий виртуальной реальности на стенде можно создать полноразмерную картину космического пейзажа, использовать нашлемнеую систему визуализации.

      Комплекс хотя уже и создан, но требует доработки. Правда, уже сейчас на нем можно "путешествовать" по Марсу, по Луне. Мы сейчас ждем представителей Роскосмоса, которые оценят насколько нужно "доводить до ума" эту разработку.

      Для экипажа Международной космической станции создан компактный вариант тренажера - шлем виртуальной реальности. Мы надеемся, что во время годового полета космонавты будут использовать компактный тренажер, что позволит приблизить полет к моделированию межпланетного перелета.

      С помощью шлема виртуальной реальности космонавты, например, смогут отрабатывать посадку на Марс, управление марсианским ровером.

      Кроме того, подобный комплекс пригодится и с точки зрения психологической поддержки космонавтов, особенно во время годового полета, поскольку в виртуальную реальность можно будет загрузить вид дома и дачи космонавтов. Космонавт сможет во время орбитального полета оказаться на рыбалке или в кругу семьи.

      В итоге, на нашем наземном стенде смогут вестись тренировки к полету с моделированием перегрузок и вибраций во время движения, а на орбите будут использоваться визуальные системы - очки, шлемы виртуальной реальности.

      - Ранее сообщалось о возможности появления на МКС специализированного медицинского модуля? Удалось ли добиться у Роскосмоса поддержки этой идеи?


      - Скоро войдет в строй Многофункциональный лабораторный модуль. Не исключено, что на нем будут реализованы какие-то элементы медицинского характера, но сделать его полностью медицинским вряд ли получится.

      Принято решение о разработке Научно-энергетического модуля (НЭМ) к 2016-2017 годам. Сейчас идет обсуждение, что будет располагаться в этом модуле. Мы предлагаем сделать там медицинский модуль со всем необходимым оборудованием. Если это будет не медицинский модуль, то, по крайней мере, тренажерный отсек, где будет стоять беговая дорожка, силовой отечественный тренажер, который у нас использовался в проекте "Марс-500", системы медицинского контроля состояния космонавтов во время проведения тренировок.

      Понимание у наших коллег и руководителей из Роскосмоса и РКК "Энергия" есть, и мы надеемся, что оптимальное решение будет найдено, и к 2016-2017 году мы получим серьезные подвижки на МКС в медико-техническом отношении. Если идея с медицинским модулем будет реализована, это будет хорошим шагом вперед, поскольку сам НЭМ - это прообраз модуля для межпланетной экспедиции, а что там главное - медицина и системы обеспечения жизнедеятельности космонавтов.
                                                                                                                                                                                                                                                                            
Информационные продукты Интерфакс-АВН
Ежедневный информационный вестник


Еженедельный информационный вестник


Вестник
"ВПК России и
экспорт оружия"



© 2013 Интерфакс-Агентство Военных Новостей. Все права защищены.
Вся информация, размещенная на данном веб-сайте, предназначена только для персонального использования и не подлежит дальнейшему воспроизведению и/или распространению в какой-либо форме, иначе как с письменного разрешения Интерфакса-Агентства Военных Новостей.