Людей, предназначенных для миссии на Красную планету, надо целенаправленно выращивать и воспитывать со школьных лет

Начало третьего тысячелетия. Новый всплеск интереса к Красной планете. Проектами марсианских экспедиций занимаются специалисты в США, Европе, Японии и, разумеется, в России, где работы над проектами пилотируемой экспедиции на Марс в ОКБ С.П. Королева велись с начала 1960-х годов. Особое место в марсианской экспедиции занимает деятельность экипажа на поверхности планеты. О проблемах, связанных с предстоящим десантом на Марс, рассказывает ведущий специалист РКК «Энергия», доктор технических наук Олег Цыганков.

– Олег Семенович, от чего будет зависеть успех марсианского десанта?

– Вот главные факторы: работоспособность космонавтов после длительного перелета; степень совершенства конструкции и эксплуатационных характеристик защитного снаряжения; технико-эргономические качества инструментов, аппаратуры и оборудования. Должны быть заранее исследованы возможности человека-оператора в скафандре вне Земли и корабля. Такой подход полностью оправдал себя при обеспечении внекорабельной деятельности (ВКД) на отечественных орбитальных станциях. И опережающие исследования в этой области надо разворачивать уже сейчас.

Особая роль отводится марсианскому скафандру как автономной системе обеспечения жизнедеятельности и физических условий среды. От характеристик скафандра зависят также энергозатраты марсонавта и продолжительность рабочей смены.

– Допустим, корабль благополучно совершил посадку, «все системы работают нормально». Каковы дальнейшие действия экипажа?

– Прежде всего – выход из взлетно-посадочного модуля (ВПМ). Период адаптации марсонавтов к гравитационным условиям планеты, где сила тяжести составляет 0,38 земной, будет крайне ограниченным. При длительности первой экспедиции от недели до месяца выходы из взлетно-посадочного модуля должны планироваться как регулярная ежедневная работа. Выход из ВПМ, хождение по пересеченной местности, выполнение рабочих операций в скафандре под избыточным давлением – все это будет утомлять сильнее, чем деятельность в условиях невесомости.

Далее – обход и осмотр взлетно-посадочного модуля. Цель – инспекция опорных элементов, фото- и видеорегистрация положения ВПМ, оценка готовности к старту с поверхности Марса. По данным, полученным автоматическими аппаратами, вполне вероятна посадка на каменистую равнину. Под ногами мелко раздробленный материал (реголит), температура поверхности от минус 128 до плюс 27 градусов Цельсия – это строгий экзамен для обуви скафандра. В случае посадки на наклонную поверхность возможно отклонение ВПМ от вертикали. Первоочередные действия по вертикализации объекта потребуют выполнения работ с использованием лебедок, грунтовых якорей, домкратов.  

– А когда десантники начнут исследования планеты?

– Если первая экспедиция не будет снабжена механическим средством передвижения с большим дальнодействием, то радиус зоны обследования определится возможностями членов экипажа к пешему перемещению. Для совмещения научных интересов с требованиями безопасности зона обследования будет находиться в пределах круга радиусом 100–500 метров с последующим его уточнением.

Исследовательская деятельность будет заключаться в следующем: сбор образцов, укладка их в гермокапсулы и гермомешки; прокладка траншеи в мягком или сыпучем грунте, фото- и видеорегистрация ландшафта и документирование образцов по месту их отбора; установка и эксплуатация бурового станка и комплекта приборов.

Реализация такой программы потребует ходьбы по пересеченной местности со склонами до 20–30 градусов. Удобство и легкость передвижения определятся массовыми характеристиками скафандра и подвижностью его нижних конечностей. Одно из непременных условий – сохранение устойчивого вертикального положения как обязательной рабочей позы. Этому будет способствовать, возможно, более низкое положение центра масс в системе «человек–скафандр». Не исключается использование опорного элемента типа ледоруба или альпенштока. Для отдыха возможно применение разгрузочных устройств, опирающихся на грунт (типа скелетона).

– И опять особые требования к скафандру?

– Конечно! Исследователь должен иметь возможность опускаться хотя бы на одно колено, свободно владеть руками при манипуляциях с приборами и инструментами, а в случае падения на грунт – самостоятельно встать на ноги. Нужна механическая защита органов управления и чувствительных к повреждениям внешних элементов скафандра. Должны быть предусмотрены и вероятная эвакуация марсонавта в ВПМ при потере работоспособности, и оказание первой помощи в полевых условиях.

Для перемещения в зоне исследований приборов, инструментов, образцов и всего прочего целесообразно разработать модуль поддержки ВКД. Это самоходное шасси, дистанционно управляемое марсонавтом, возможно, посредством речевых команд. От такого модуля можно подзаряжать системы скафандра расходными компонентами, что позволит минимизировать вес скафандра и увеличить продолжительность рабочего времени.

– Пригодятся ли для марсианской экспедиции разработки, сделанные при подготовке лунной программы?

– Тогда был разработан, изготовлен и испытан на совместимость с лунным скафандром «Кречет» при 0,16 g в летающей лаборатории Ту-104 комплект селенологических инструментов (создатели комплекта: ГЕОХИ им. В.И. Вернадского, КБ «Спецгеология», РКК «Энергия»). Он сохранился в «Энергии». Полагаю, что инструменты в таком облике будут вполне пригодны для использования на Марсе.

– Проводилась ли экспериментальная отработка внекорабельной деятельности в земных условиях?

– Как непосредственный участник и технический руководитель испытаний, могу утверждать, что программа, методика и средства деятельности экипажа на поверхности Луны были отработаны в наземных условиях на 75–80 процентов. Отработка проводилась совместно РКК «Энергия», НПП «Звезда», ГЕОХИ с участием других предприятий и организаций в условиях моделирования лунного тяготения 0,16 g. Все средства отработочно-испытательной базы могут быть воссозданы для моделирования условий 0,38 g.

– Какие исследования возможностей человека в условиях Марса вы считаете необходимыми?

– Первым таким шагом может стать модельный эксперимент. Как известно, в программу подготовки будущих членов экипажа космического корабля «Буран» входило пилотирование самолетов сразу после полета и посадки на корабле «Союз» (Ту-154 с аналогом поста управления «Бурана» и Миг-25). Таким способом экспериментально оценивалась возможность и корректность пилотирования после пребывания космонавта в невесомости.

Аналогичный подход предлагается применить для наземной экспериментальной оценки готовности к ВКД и прогнозирования работоспособности марсонавта. После длительного, до полугода, полета на МКС и посадки на корабле «Союз» космонавт без промедления доставляется в Москву и снаряжается в скафандр; система «человек–скафандр» обезвешивается до 0,38 g, космонавт выполняет рабочие операции, характерные для деятельности экипажа на поверхности Марса. Данный эксперимент станет хорошим прецедентом использования возможностей МКС для решения перспективных задач.

– А что вы скажете о составе экипажа марсонавтов?

– Общая численность экипажа может составлять 4–6 человек. Количество членов десантной группы, естественно, не может быть менее двух. При формировании экипажа невозможно обойтись без многослойного совмещения специальностей. Какие специальности совмещать? Вот один из возможных вариантов: инженер-физик-электронщик-электрик-механик; геофизик-геохимик-геолог-планетолог; биофизик-биохимик-биолог-микробиолог-палеобиолог-врач. Пилот-навигатор-бортинженер – эту специализацию должен получить каждый кандидат в члены экипажа, как и быть подготовленным для включения в десантную группу; будущие марсонавты должны иметь опыт хотя бы одного орбитального полета. Такое образование должно стать делом жизни для тех, кто решит посвятить себя этой миссии.

Вообще я считаю, что людей, предназначенных для этой миссии, человечество должно целенаправленно вырастить и воспитать со школьных лет. Путь лежит через создание государственных или международных образовательных программ по базовым дисциплинам в объеме высшего образования. Вместе с тем у кандидатов в марсонавты должен иметься опыт практической работы, например полевая изыскательская, лабораторная, клиническая и иная практика. Только освоение такого объема знаний и умений открывает путь в отряд для формирования экипажей.