"Аэрокосмический курьер", Виктор Баранов и Евгений Демин, №5, сентябрь-октябрь, 2000, стр. 28-31

Эксперимент SFINCSS в интересах МКС

Изоляция экипажа в гермообъекте ограниченного объема является существенным фактором воздействия на организм человека в космическом полете (КП). Получение информации о здоровье и работоспособности человека, взаимосвязанной и взаимозависимой деятельности членов экипажа - цель исследований в наземных экспериментах с изоляцией.
Эксперименты, проведенные в России в 1960 - 1970 гг., позволили решить множество научных и организационных задач в интересах повышения безопасности и совершенствования систем обеспечения жизнедеятельности и медицинского обеспечения длительных КП.
Вновь интерес к подобного рода исследованиям возник в конце 1980-х - начале 1990-х гг. Многие страны стали уделять особое внимание проблемам длительных КП, разрабатывать проекты космических комплексов, что в конечном итоге привело к проекту Международной космической станции (МКС), реализация которого осуществляется усилиями 15 стран.
Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем (ГНЦ РФ - ИМБП) с момента его организации в 1963 г. считал одним из важнейших направлений исследований в области космической медицины и биологии проведение экспериментов с длительной изоляцией человека.

ИМБП располагает наземным экспериментальным комплексом, включающим две установки объемами 100 и 200 м3. В экспериментах могут быть задействованы или одна установка, или обе вместе.
Это позволяет проводить эксперименты с изоляцией экипажа численностью до 12 человек длительностью 8-9 месяцев в искусственно регулируемой среде обитания в целях исследования физиологических, психологических, санитарно-гигиенических и технических аспектов длительных КП.
В 1994 - 1995 гг. в ИМБП по инициативе Европейского космического агентства (ЕКА) был проведен экспери-мент HUBES (Human Behaviour in Extended Spaceflight), аналогичный по продолжительности, условиям обитания 135-суточному полету астронавта ЕКА Ульфа Мербольда на орбитальной станции «Мир». Была отработана 31 методика научных коллективов России, Великобритании, Германии, Голландии, США, Франции, Норвегии, Чехии, был приобретен опыт современной постановки исследований, широкого использования компьютеризированной аппаратуры.
В 1995 - 1996 гг. ИМБП провел 90-суточньш эксперимент «ЭКОПСИ-95» (экология и психология) с целью исследования взаимодействия человека и среды обитания, в формировании которой использовались высшие растения.
Научными коллективами России, Германии, США, Франции было проведено 29 исследований. Была сделана количественно-качественная оценка психофизиологической комфортности среды обитания и ее влияния на операторскую работоспособность экипажа.
Эксперимент SFINCSS (Simulation of Flight of International Crew on Space Station), организованный и проведенный ИМБП в 1999 - 2000 гг., является логическим продолжением ранее проводимых исследований.
Цель эксперимента заключалась в получении необходимых данных о роли длительной изоляции экипажа в герметичном замкнутом пространстве, моделирующем условия полета МКС, в формировании полетного и послеполетного психофизиологического статуса космонавтов.

В ходе эксперимента SFINCSS решались следующие задачи:
- выявлялась степень монотонных условий существования на работоспособность космонавта и функциональное состояние различных систем организма;
- изучались психологические особенности взаимодействия нескольких экипажей, одновременно работающих по самостоятельным программам и взаимодействующих друг с другом в ходе их реализации;
- определялись особенности фазового характера адаптационного процесса в условиях искусственной среды обитания и его роль в поддержании работоспособности человека с точки зрения обеспечения медицинской безопасности полета;
- давалась оценка методов исследования и аппаратуры, предлагаемых для использования на МКС. Исследования проводились по таким направлениям, как:
психология межгруппового и внутригруппового взаимодействия, индивидуальная психология, психология деятельности, клинико-физиологические проблемы, биохимия и иммунология, санитарно-гигиеническое и микро-биологическое обеспечение, биология, операционно-технологические эксперименты.
Заявленные цель и задача эксперимента, условия его проведения вызвали большой интерес у международной общественности. В научную программу было включено 85 экспериментов, из них Россия представила 48, Япония -22, Германия - 6, Канада, США, Норвегия - по 2, Австрия, Швеция, Чехия - по 1 эксперименту.

Программа и ход эксперимента SFINCSS контролировались координационным советом под председательством академика РАН Анатолия Григорьева и состоящим из представителей Российской академии наук, Россий-ской академии медицинских наук, министерств здравоо-хранения и науки и технологий, Российского авиационно-космического агентства, РКК «Энергия».
В эксперименте участвовало 7 групп испытателей-добровольцев. Группа 1 (из 4 человек) находилась в изоляции 240 суток с 02.07.1999 г. по 27.02.2000 г. и размещалась в установке объемом 100 м3; группы 2 и 3 (из 4 человек каждая) - по 110 суток с 23.07.1999 г. по 10.11.1999 г. и с 03.12.1999 г. по 22.03.2000 г. соответственно и размещались в установке объемом 200 м3. Группы 4 и 5 (экспедиции посещения) находились в изоляции по 7 суток. Группа 6, состоявшая из врачей-исследователей, проводила углубленное медицинское обследование испытателей группы 1, не прерывая их пребывания в условиях изоляции, с целью определения возможности их дальнейшего участия в эксперименте. Группа 7 (из 4 человек) находилась в изоляции 28 суток с 17.03.2000 г. по 14.04.2000 г. и размещалась в установке объемом 100 м3.
В ходе эксперимента в изоляции одновременно находились от 4 до 11 человек.
В качестве испытателей-добровольцев приняли участие 21 человек, из них 15 - представители России, 3 - от Японии, по одному - от Германии, Канады, Франции. В эксперименте принимали участие и женщины. Представитель Канады в течение 110 суток работала в составе экипажа группы 3, а представитель России была командиром экипажа группы 4. Женщина-врач входила также в группу 6 (врачей-исследователей).
Моделировались основные условия пребывания экипажей на МКС: изоляция и замкнутый объем, среда обитания (состав атмосферы, давление, влажность, температура, уровень шума и т.п.), операции по стыковке и управлению кораблем, погрузочно-разгрузочные работы при имитации прихода грузовых кораблей, полетный режим труда и отдыха, проводились также профилактические мероприятия.

В ходе эксперимента установки были соединены между собой, что позволяло экипажам контактировать и выполнять совместные работы.
Каждая установка была оборудована системами обеспечения жизнедеятельности и поддержания температурно-влажностного режима (подача кислорода, удаление углекислого газа и микропримесей, обеспечение санитарно-гигиенических условий, питание и водообеспечение), коммуникаций и теленаблюдения, средствами газоаналитического контроля, регистрации и хранения информации, медицинского контроля.
Локальная вычислительная сеть в эксперименте включала:
- два файловых сервера (основной и резервный), оснащенные носителями большой емкости и предназначенные для хранения научной информации;
- восемь рабочих станций для двух экипажей, с которых каждый испытатель мог получить доступ к данным на основном файл-сервере;
- несколько рабочих станций для исследователей. Испытатели имели доступ в Интернет и могли пользоваться услугами почтового сервера ИМБП.

Использовались автоматизированная система управления экспериментом и звуковой сервер для автоматической регистрации переговоров испытателей с персоналом.
В ходе подготовки и проведения такого сложного и длительного эксперимента особое внимание было уделено обеспечению безопасности испытателей, на которую влияли такие факторы, как надежность установок и обслуживающих систем, медицинский отбор и подготовка испытателей, контроль за состоянием их здоровья, планирование и организация эксперимента, квалификация персонала.
Подготовка и проведение эксперимента SFINCSS позволили ИМБП и его партнерам - Национальному агентству космических программ Японии, Канадскому космическому агентству, Европейскому космическому агентству - приобрести ценный опыт поиска, принятия и практической реализации взаимоприемлемых решений, направленных на достижение общего успеха. Многие исследователи отмечают необходимость и полезность проведения подобных комплексных экспериментов, поскольку они дают возможность провести предварительную оценку и отработку тех методик и аппаратуры, которые предполагается в дальнейшем использовать на МКС.
Результаты проведенных исследований позволят точнее прогнозировать развитие неблагоприятных изменений здоровья и работоспособности космонавтов, получить новые данные о потенциальных проблемах психологического взаимодействия экипажей на МКС, выработать новые средства психологической подготовки и поддержки, сделать выводы об эффективности разработанных методов и аппаратуры, предназначенных для совершенствования системы медицинского обеспечения космонавтов, и в конечном итоге повысить безопасность полетов на МКС.

 

Подборка публикаций о ИМБП за 2000 год