Подготовка космонавтов к полету в космос: Средства и методы профессиональной подготовки космонавтов / Habr – Программа подготовки космонавтов к первому полёту — Википедия

Содержание

Средства и методы профессиональной подготовки космонавтов / Habr

Видя взмывающую в небеса ракету с космонавтами на борту, начинаешь думать о том, как люди становятся космонавтами? Где они готовятся? Как проходят лётные испытания? По каким дисциплинам сдают экзамены? Ну и самый главный вопрос: кого же всё-таки берут в космонавты?

С этими и другими вопросами, связанными с подготовкой первого, а также и последующих космонавтов к полёту, мы с вами попробуем разобраться в этой небольшой статье. Кому уже интересно — прошу под кат.

Отбор первых космонавтов

Широкая публика впервые узнала об идее космических полётов как о реальной возможности в 1920-х годах из газетных сообщений американца Роберта Годдарда и румына Германа Оберта. Когда люди только начали осознавать реальность идеи полёта в космос, К.Э.Циолоковский уже корпел в своём кабинете над проектом ракеты, которая должна доставить человека в космос.

От первых сообщений 20 века в газетах Америки до совещания, которое состоялось в начале 1959 году в СССР, прошло около 30 лет. На совете присутствовали учёные, представители министерств и ведомств. Обсуждался единый стратегический вопрос – подготовка первого полёта человека в космос.

Когда было принято решение о полёте человека в космос, то сразу встал вопрос: представителей каких профессий следует предпочесть? Высказывались разные мнения. Например, врачей, поскольку основной задачей космонавта в первых полётах было исследовать состояние и реакции собственного организма. Или инженеров, принимавших участие в создании космического аппарата: кто лучше знает корабль, чем разработчики!

Сергей Павлович Королёв считал так:

Для такого дела лучше всего подготовлены лётчики, и в первую очередь лётчики реактивной истребительной авиации. Лётчик-истребитель — это и есть требуемый универсал. Он — и пилот, и штурман, и связист, и бортинженер. Немаловажно и то, что он — кадровый военный, а значит, обладает ещё и такими необходимыми для будущего космонавта качествами, как собранность, дисциплинированность, непреклонное стремление к поставленной цели.

И добавлял в шутку: «Он и швец, и жнец, и на дуде игрец». Практика подтвердила правильность этого выбора. Королёв так сформулировал требования к кандидатам в космонавты: не старше 30 лет, безупречное состояние здоровья, высокая психическая устойчивость и общая выносливость организма, отличная лётная успеваемость, волевой характер, трудолюбие и любознательность. Космическая техника того времени определяла антропометрические характеристики: рост не выше 175 см, вес 70-72 кг.

В то время слишком мало знали о воздействии условий полёта на организм человека, поэтому медицинские требования при отборе были особенно жёсткими. Первый начальник Центра подготовки космонавтов Е. А. Карпов называл это сверхотбором.

Чтобы выяснить степень переносимости нагрузок, проводились так называемые функциональные нагрузочные пробы — испытания в предельных для человека условиях в барокамере, на центрифуге и др. Это позволяло выявить скрытые заболевания и отклонения, о которых человек мог даже и не подозревать. Кроме того, на основании полученных данных определялись резервные возможности человека, его запас прочности.

Вот что рассказывал Юрий Гагарин о комиссии, которая «выбирала» его в космонавты:

Комиссия была придирчивой. Первым врачом был врач окулист. Глаза проверяли очень тщательно. Искали и скрытое косоглазие, проверяли ночное зрение. К окулисту нужно было явиться 7 раз, и каждый раз все начиналось сначала. Проводилась проверка способности работать в усложненных условиях. Предлагалось производить арифметические действия с цифрами, которые нужно было найти в специальной таблице. Учитывалась и скорость работы и правильность ответов. На первый взгляд, решение задачи было простым, но неожиданно включался репродуктор, голос которого подсказывал решение, но вместо помощи «голос» мешал сосредоточиться. Было трудно. Врачей было много. Крутили нас на специальных приборах, проверяя вестибулярный аппарат, очень тщательно проверяли сердце. Кроме всего, проводились психологические обследования. Барокамеры, центрифуги проводились не один раз. Выявляли, какая у нас память, сообразительность. Интересовались нашим кругозором.

Такой «сверхотбор» был оправдан на начальном этапе, поскольку космос таил в себе много неизвестного, вероятно ужасного, и было не ясно, возможно ли пребывание там человека, не повредится ли он рассудком. После полёта Юрия Алексеевича Гагарина эти страхи исчезли, технические руководители программы стали выражать сомнение в необходимости столь жёстких требований, и их снижение произошло удивительно быстро. С. П. Королёв считал, что «медицина» тормозит развитие программы, и даже допускал выражения типа: «Пора поменьше мучить людей по программе для кроликов».

При разработке первого советского космического корабля „Восток“ принимались чрезвычайные меры по обеспечению безопасности полёта. Корабль был автоматическим, ручное управление не предусматривалось. Поэтому высокий уровень пилотирования от кандидатов в космонавты не требовался — больше внимания обращали на желание учиться, умение приспосабливаться в сложных условиях.

По мере того как накапливались знания о самочувствии человека в космосе, создавались новые, всё более совершенные пилотируемые аппараты, изменялась система и отбора, и подготовки. Требования к личностным качествам и здоровью не стали, конечно, менее строгими, но от некоторых экстравагантных тестов и чрезмерных нагрузок отказались.

Современная подготовка

Современная система подготовки отличается от существовавшей в начале так же, как первый корабль „Восток“ от МКС.
Весь процесс подготовки делится на этапы: общекосмический, в составе групп и непосредственный.

Общекосмическая подготовка продолжается два года. За это время закладываются основы профессии космонавта. Кандидаты в космонавты изучают науки, составляющие фундамент профессии. Вначале их набиралось немного: ракетная и космическая техника, основы космической медицины, астрономия, геофизика, астронавигация. Кроме того, изучались устройство и принципы эксплуатации корабля „Восток“. Проводились занятия по приобретению навыков фотографирования и киносъёмки.

По мере усложнения космической техники и осуществляемых на орбите работ, исследований и экспериментов расширялся и объём подготовки. В неё включили такие разделы, как информационно-вычислительные системы, основы испытаний, ведь каждый космический полёт является испытательным. Космонавты, сдавая 101-й экзамен, ворчали: „Безобразие, отбирали по здоровью, а спрашивают по уму!“.

Закончив обучение, кандидаты в космонавты сдают государственный экзамен, и выдержавшим его присваивается квалификация „космонавт-испытатель“ или „космонавт-исследователь“.

В первые годы пилотируемой космонавтики основной упор делался на медико-биологическую подготовку. На неё отводилось почти две трети времени.

Центрифуга: тренировки на перегрузку

Для моделирования перегрузок используется специальная быстро вращающаяся центрифуга, внешне напоминающая огромную гантель, на одном конце которой закреплена кабина с испытуемым, а на другом — противовес.

К началу нового столетия космические корабли стали совершеннее и требования чуть-чуть ослабли. Этот вид тренировок очень важен: на спуске космонавт подвергается воздействию перегрузок, особо ощутимых после длительного пребывания в невесомости. В нештатных и аварийных ситуациях перегрузки могут быть гораздо больше.

Вестибулярные тренировки

Подготовка к пребыванию в невесомости называется вестибулярной тренировкой. Это очень неприятный вид тренировок. Они призваны облегчить период адаптации к невесомости в первые несколько суток полёта и сделать его как можно короче.

Самые известные приспособления, предназначенные для этой цели, — «кресло Барани» и „качели Хилова“.

Испытание проходит по следующей схеме: минута вращения — минута отдыха. Во время вращения космонавт должен медленно опускать и поднимать голову, в результате сложения этих движений возникает кориолисово ускорение, которое неблагоприятно воздействует на вестибулярный аппарат — орган, информирующий мозг о положении тела в пространстве. Может появиться тошнота, начаться рвота, обильное потоотделение. Нужно выдержать 15 вращений, а неприятности нередко возникают уже на пятом. Невзирая на это, врачу отвечают, что чувствуют себя хорошо — иначе признают непригодным.

Качели, предложенные видным советским оториноларингологом К. Л. Хиловым, в отличие от обычных, которые „летают“ по дуге, перемещаются параллельно полу. Это создаёт линейные ускорения и раздражает вестибулярный аппарат.

Чтобы легче переносить приливы крови к голове, вызываемые невесомостью, проводят тренировки в антиортоположении. Космонавт располагается на специальном поворотном столе, угол наклона которого меняется, и испытуемого то опускают вниз головой, то возвращают в исходное положение.

Барокамера

Во время полёта на космическом корабле создаётся искусственная атмосфера, параметры которой могут заметно меняться в случае каких-либо нештатных или аварийных ситуаций (например, снизится содержание кислорода или произойдёт резкий перепад давления). Учитывая это, космонавтов подвергают испытанию в барокамере. Их „поднимают на высоту“ 5000 м без кислородной маски, чтобы определить, как они переносят кислородное голодание. В таких ситуациях очень хорошо выявляются и скрытые патологии, и резервные возможности организма.

Термокамера

При подготовке первых пилотируемых полётов опасались значительного повышения температуры в спускаемом аппарате, ведь он летит в потоке плазмы с температурой в несколько тысяч градусов. Кроме того, может неожиданно отказать система терморегулирования космического корабля или орбитальной станции.

Проверка устойчивости кандидата в космонавты к воздействию высоких температур проводится в термокамере. Сначала испытание проходило при температуре 70 °С и влажности 10 %. Врач имел возможность наблюдать за состоянием испытуемого по приборам и визуально.

Вслед за испытанием в термокамере проводились тренировки — пять „отсидок“ при тех же температурных условиях, но с возрастающей продолжительностью (от 30 до 70 мин). В заключение определялось максимальное время пребывания.

После первых полётов отпали страхи, что при спуске с орбиты температура в корабле может быть очень высокой. Но роль тренировок в термокамере не уменьшилась, а, наоборот, возросла: во время пребывания на орбите космонавтам регулярно приходится работать в открытом космосе.

Данная работа требует большого физического напряжения, организм человека выделяет много тепла. Конечно, скафандр снабжён системой терморегулирования, но иногда, чтобы завершить запланированное, космонавтам приходится работать на пределе возможностей системы жизнеобеспечения, и они в конце концов могут отказать. Поэтому при подготовке к полёту очень важно, во-первых, знать индивидуальную тепловую устойчивость каждого космонавта, а во-вторых, подготовить его организм к неблагоприятным воздействиям. Испытания проводятся при температуре 60° С и влажности 50 % в течение одного часа.

Сурдокамера

Перед первым полётом особенно опасались за психическую устойчивость человека в условиях космоса. Было неясно, как скажется отсутствие привычной „пищи“ на органах чувств, главным образом слухе и зрении. Предполагалось, что в корабле будет царить полное безмолвие, а чёрный космос за иллюминаторами — казаться лишённым пространственной глубины. Не исключалось существование ещё каких-либо неблагоприятных, даже опасных, непредсказуемых факторов. Это достаточно сильное воздействие, которое само по себе может привести к психическим расстройствам даже в земных условиях. В космическом полете её негативный эффект усиливается из-за невесомости. Пребывание в замкнутом помещении при осознании полной оторванности от Земли тоже серьёзная психическая нагрузка, усугубляющаяся постоянным ожиданием опасности.

Устойчивость психики человека к подобным воздействиям проверяется в сурдокамере (от лат. surdus — »глухой») — специальном звукоизолированном помещении, со слабым искусственным освещением и звуконепроницаемыми стенками для проведения наблюдений за космонавтом.

Подготовка на тренажёрах и стендах

Программы подготовки лётчиков и космонавтов во многом близки, однако есть и существенные различия. Лётчик после окончания теоретического курса и занятий на наземных тренажёрах выполняет тренировочные полёты с инструктором, затем контрольные, и лишь после этого ему полностью доверяют самолёт. Первый самостоятельный полёт — большое событие в профессиональной биографии лётчика.

Построить обучение космонавта аналогичным образом невозможно, и уже первый его полёт является самостоятельным. Только технические средства подготовки космонавтов, т. е. различные стенды и тренажёры, предоставляют возможность приобрести необходимые навыки.

Сейчас науки, изучающие проблемы деятельности человека в составе человеко-машинных систем, широко оперируют понятием «образ полёта». На его основе строится процесс обучения.

Это понятие включает в себя знание реальной обстановки, спектра возможных действий, свойств объекта и задач управления им, последствий правильных и ошибочных действий и многого другого, причём в условиях, меняющихся в широком диапазоне.

На тренажёрах формируется «образ полёта», максимально приближенный к реальной обстановке, которая требует ответных действий космонавта. Интерьер кабины практически идентичен настоящему, имитируются даже вид в иллюминаторе, шумы работающих устройств и агрегатов, ряд динамических процессов. Наиболее сложно воспроизвести в наземных условиях некоторые физические особенности космического полёта, в частности невесомость, а также спровоцировать стрессовые ситуации.

Применяющиеся в процессе подготовки технические средства можно разделить на две группы. Первую группу составляют стенды и устройства, на которых моделируются всевозможные факторы космического полёта (перегрузки, невесомость, пониженное давление и т. д.). Они носят общее название — «экзогенные тренажёры«. Это и самолёты-лаборатории, и гидролаборатории, сурдокамеры, барокамеры, а также различные гимнастические снаряды: батут, лопинг и т. п. Другую группу составляют тренажёры и стенды для отработки навыков управления оборудованием корабля на всех этапах космического полёта: выведение на орбиту и управление кораблём с помощью ориентации по Солнцу, Земле, звёздам, планетам и данным наземных служб, поиск, сближение, стыковка и расстыковка, спуск с орбиты, выполнение специальных задач.

Учиться управлять кораблём «по частям»

Первый космический тренажёр предназначался для отработки действий по управлению кораблями серии «Восток», потом его переделали, чтобы готовить космонавтов к полётам на «Восходах». Следующим шагом стало создание комплексного тренажёра для экипажей «Союзов» и специализированного тренажёра для выполнения операции сближения. Это оказалось трудной задачей, так как корабль представлял собой качественно новый пилотируемый аппарат со значительно усовершенствованными бортовыми системами. Очень часто их модели превосходили по сложности свои реальные прототипы.

Расширение научной программы потребовало создания новых моделирующих стендов. Тогда объединили тренажёры и стенды в общий тренажно-моделирующий комплекс на базе коллективно используемых систем (вычислительных, информационных и т. д.). Такое построение технических средств обеспечило одновременную работу многих применявшихся устройств и значительно сократило время подготовки.

Тренировки начинаются с изучения интерьера кабины, размещения органов управления, средств информации. Отрабатывается логическая последовательность действий при решении разных задач. Затем на всевозможных стендах и тренажёрах космонавты приобретают навыки по выполнению отдельных операций.

Следующий этап — отработка на стендах и тренажёрах всех операций в целом в штатном режиме полёта. Только после того как навыки закрепятся, приступают к усложнению условий, в частности возникающих в нештатных и аварийных ситуациях.

Тренировки могут проводиться как в реальном масштабе времени, так и в замедленном, если требуется отработать навыки управления быстротекущими процессами, либо в ускоренном темпе — для сокращения времени.

Управлять всем комплексом

Одним из основных средств обучения и тренировки экипажей является комплексный тренажёр. На нём космонавтов обучают работе с бортовыми системами, методам обнаружения и устранения неисправностей, взаимодействию с наземными пунктами управления, отрабатывают приёмы ручного управления кораблём.

Управляющий компьютер позволяет моделировать много вариантов нештатных ситуаций. Отработка действий в нештатных и аварийных ситуациях очень важна и занимает значительную часть времени. Существует тренажёр, имитирующий орбитальную станцию.

В итоге весь экипаж сдаёт государственный экзамен, по результатам которого решается вопрос о допуске к полёту.

Принимает экзамен Государственная комиссия, состоящая из ведущих специалистов Центра подготовки и предприятий, производящих космическую технику. Процесс сдачи экзамена Госкомиссии ничем не отличается от тренировок по сложности и условиям проведения.

Подготовка к работам в открытом космосе

Подготовка космонавтов к работе в открытом космосе, вероятно, самая сложная. Ведь на Земле практически невозможно создать длительную — более нескольких десятков секунд — невесомость. Способов её имитации довольно много. Все они несовершенны, но их применяют для отработки отдельных операций, связанных с выходом в открытый космос.

Самая «чистая» невесомость возникает в самолёте при полёте по параболической траектории. Вначале тренировки проводились на истребителе «МиГ-15» — за один полёт самолёт делал три-четыре горки, во время каждой из которых состояние невесомости длилось около 40 с. Задания были нетрудные: на одной горке так называемая проба пера — написать имя, фамилию, дату и поставить подпись. Потом этот образец сравнивался с предполётным, чтобы выявить возможные нарушения тонкой координации движений. На другой горке предлагалось попробовать космическую пищу из тубы, на третьей — передать по рации заданную фразу. Позже создали летающую лабораторию на базе Ту-104, и теперь в его салоне можно свободно «плавать» и отрабатывать элементы полётного задания.

Наиболее эффективный способ моделирования невесомости — создание гидроневесомости. Хотя невесомость в гидросреде сильно отличается от её прототипа на орбите, испытатель может находиться в ней практически неограниченное время и свободно перемещаться в любом направлении. Все операции отрабатываются в реальном масштабе времени.

В 1965 г. в Центре подготовки космонавтов построили гидробассейн и создали гидролабораторию — сложное сооружение с целым комплексом технологического оборудования, специальных систем, аппаратуры и механизмов. Скафандры, используемые для тренировок, почти не отличаются от штатных. Ранец системы жизнеобеспечения имитируется макетом, размеры которого соответствуют реальным.

Воздух для дыхания и вода для системы терморегулирования подаются по шлангам. Работы под водой обычно связаны с определённой опасностью, поэтому космонавтов и испытателей страхуют аквалангисты. По эмоциональному напряжению и энергозатратам тренировки в гидросреде близки к реальным условиям космического полёта.

Лётная и парашютная подготовка

Важную роль в становлении космонавта как профессионала играет лётная и парашютная подготовка. В программу первой входят полёты на современных истребителях и тяжёлых транспортных самолётах. При этом овладение техникой пилотирования является не целью, а средством формирования соответствующих качеств. Полёты на самолётах развивают пространственную ориентировку и умение принимать решения в условиях дефицита времени; укрепляют навыки в работе с органами управления и приборами; тренируют внимание, переключаемость и устойчивость при выполнении монотонной работы, вырабатывают способность одновременно решать несколько задач, связанных с управлением, и т. д.

И хотя летчики не очень любят прыгать с парашютом, только парашютная подготовка позволяет моделировать реальную стрессовую обстановку, развивать морально-волевые качества. Космонавту даются разнообразные задания, которые он должен выполнить в условиях дефицита времени при свободном падении и после раскрытия парашюта. Кроме того, нужно вести репортаж, он записывается на магнитофон и затем анализируется, чтобы определить эмоциональное напряжение парашютиста.

Наиболее психологически сложным является задание, в котором необходимо по выложенным на земле знакам определить или рассчитать (выполнив некие арифметические действия) время раскрытия парашюта, поскольку это связано с реальным риском. Разумеется, если парашютист не откроет парашют вовремя, это сделает за него автомат. Выполняющий упражнения оказывается в состоянии, максимально приближенном к тому стрессовому, которое возникает в аварийной обстановке на космическом корабле при дефиците времени для выхода из неё.

Пробы на выживаемость

Содержание «проб на выживаемость» меняется, вносятся всевозможные элементы неожиданности, но суть остается неизменной – подготовка к преодолению любых трудностей и неожиданностей, психологическая и физическая закалка.

Такие тренировки проводятся в тайге, в пустыне, в горах, на море. Например, высаживают их с вертолета на раскаленный безжалостным солнцем песчаный бархан. Задача – с минимальным снаряжением, с очень небольшим припасом выжить, добраться до лагеря врачей и экзаменаторов. Тут особенно важно уметь правильно распределить силы, запас воды. Суметь уберечься от зноя и песчаной бури.

Заключение

Отбор в космонавты — это непрерывный процесс, происходящий на всех этапах подготовки, в течение всего времени пребывания в отряде. Даже пройдя жёсткий первоначальный отсев, очень трудно овладеть нужными навыками и развить соответствующие личностные качества.

Все виды подготовки, все используемые для этого технические средства, все усилия большого коллектива Центра подготовки космонавтов имени Юрия Гагарина, взаимно дополняя друг друга, направлены на то, чтобы совместно с организацией, создающей космические корабли и станции, всесторонне подготовить человека к выполнению очень сложного и очень ответственного задания – полёту в космос, работе на околоземной орбите.

Список использованной литературы

  • А.Дихтярь, Жизнь – прекрасное мгновение, Документальная композиция, М., «Молодая гвардия», 1975
  • Космонавтика СССР, М., Машиностроение, «Планета», под ред. Мозжорина Ю.А, 1986
  • www.federalspace.ru – Федеральное космическое агентство;
  • www.zvezdniygorodok.ru — Звёздный городок;
  • www.gctc.ru — ЦПК;
  • www.school51penza.narod.ru/index.htm — доп.информация о тренажёрах;

Программа подготовки космонавтов к первому полёту — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2012;
проверки требуют 3 правки.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2012;
проверки требуют 3 правки.

Подготовка космонавтов к первому полёту проводилась в период с 16 марта 1960 года по 12 апреля 1961 года.

Программа обучения и тренировки слушателей космонавтов разработана ГНИИИА и КМ (Государственный научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины) и ЦПК ВВС, утверждена ГК ВВС и председателем Межведомственного НТС АН по космическим исследованиям.

Американские матросы в гипербарической барокамере, Центр подготовки водолазов и спасателей, Панама-сити ноябрь 2006 года

  • Комплекс специальных медицинских исследований, испытаний и тренировок, который включал:
  1. Испытания в барокамере на «высотах»:
     • 5-6 км;
     • 14-15 км.
  2. Испытания на центрифуге:
     • многократно — 3-8 g с длительностью до 40 секунд в направлении «голова-таз»;
     • 7 раз — 7-12 g с длительностью до 13 минут в направлении «грудь-спина».
  3. Испытания в условиях длительного одиночества (10-15 суток) в сурдокамере или барокамере.
  4. Ознакомительные и тренировочные испытания в термокамере при t = +70 °C и время пребывания от 30 минут до 2 часов
  5. Исследования на вибростенде:
     • вертикальные вибрации f — 50 Гц;
     • амплитуда — 0,5 мм.
  6. Ознакомительно-тренировочные полёты на самолёте в условиях невесомости.
  7. Парашютную подготовку.
  • Общефизическая подготовка;
  • Изучение объекта «Восток-3А»;
  • Специальная теоретическая подготовка, куда помимо общетехнических дисциплин входили:
    • ракетная и космическая техника;
    • конструкция объекта «Восток-3А»;
    • космическая и авиационная медицина и обеспечение жизнедеятельности в космическом полете;
    • специальный курс астрономии;
    • специальный курс геофизики;
    • специальный курс киносъёмки.

Изучение корабля «Восток-3А» проходило в ОКБ-1 ГКОТ.

Практические тренировки на учебном тренажёре в ЛИИ МАП.

Полёты на невесомость на самолёте УТИ МИГ-15 и парашютные прыжки проводились на базе ГК НИИ ВВС.

На старте были организованы занятия и консультации по изучению корабля «Восток-3А» и его систем.

Теоретические занятия проводились специалистами различных институтов Академии наук СССР.

Подготовка первых космонавтов — Bird In Flight

Подготовить человека к полёту в космос — задача не из лёгких даже сейчас, когда развивается космический туризм, а НАСА готовит пилотируемую высадку на Марс. Но как тренировали астронавтов более 50 лет назад, когда в космосе ещё никто не бывал?

Отбор кандидатов

Искать кандидатов начали среди лётчиков. Сначала на обследование пригласили около 1 500 человек, а к осени 1959 года, после многочисленных проверок и медицинских осмотров, выбрали 20 слушателей-космонавтов.

Кандидату в космонавты нужно было чётко знать свои обязанности и довести их исполнение до разумного автоматизма, уметь быстро решать внезапно возникающие задачи и, помимо крепкого здоровья, иметь запас резервных физических способностей, вспоминает руководитель Центра подготовки космонавтов (ЦПК) Евгений Карпов. Из-за нехватки данных о том, как именно повлияет полёт на живой организм, медики решили провести сверхотбор. Так они страховали себя от провала всей космической операции. Особых профессиональных качеств тогда не выделяли, потому что профессия космонавта была совершенно новой.

Особенно учёных волновал вопрос психологический. Как будет чувствовать себя человек, который добровольно выбросил себя в пустоту без кислорода, куда прежде никто не отправлялся? Автор книги «Обратная сторона космонавтики» Мэри Роуч пишет, что советские психиатры боялись приступа шизофрении у космонавтов. Они опасались, что Гагарин может лишиться рассудка и саботировать важный полёт: «Опасения были настолько серьёзны, что до взлёта капсулы „Восток“ всё ручное управление в ней было заблокировано. А что если что-то пойдёт не так, связь оборвётся и пилоту придётся взять управление в свои руки? Учёные подумали и об этом: перед отлётом Гагарину передали запечатанный конверт с секретной комбинацией разблокировки панели управления».

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_05.jpg», «alt»: «», «text»: «Во время лётной подготовки. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_14.jpg», «alt»: «», «text»: «Общефизическая подготовка. Юрий Гагарин. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_01.jpg», «alt»: «», «text»: «Тренировка на батуте. Валентина Терешкова. 1963 год. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

На земле, в воде и в воздухе

Советские специалисты решили оттолкнуться от очевидного — готовить кандидатов в условиях, максимально приближенных к космическим. В созданном в январе 1960 года ЦПК проводили учебно-тренировочные полёты на самолётах, парашютные прыжки, «подъёмы» в барокамерах, проверки в термокамерах, исследования в сурдокамере («башне тишины» — звукоизолированном помещении размером 2,5 × 2,5 м), катапультирования, вестибулярные исследования и тренировки, вращения на центрифуге, полёты в невесомости и углублённые медицинские обследования. Помимо общетехнических дисциплин, курсов по астрономии и геофизике, космонавты посещали уроки киносъёмки.

Самыми неприятными были вестибулярные тренировки на вращающихся креслах, которые тренировали устойчивость космонавтов к тошноте. Невесомость вызывает у человека сенсорный конфликт: если резко повернуть голову, организм воспримет это как быстрый подъём или прыжок. Как пишет Роуч, «в космосе тошнота означает гораздо больше, нежели просто неприятную ситуацию. Недееспособный член космического экипажа обходится компании дороже, чем какой бы то ни было другой больничный лист в мире».

Космонавтов туго привязывали ремнями, не давая возможности свободно двигаться. В целях безопасности на орбите им предстояло работать только в скафандре, будучи крепко прижатыми к катапультируемому креслу.

В 1960 году кандидаты готовились к полёту на кораблях-спутниках «Восток». При этом необходимого оборудования для обучения не было совсем или его задерживали на производстве. «Будущего лётчика начинают готовить к самостоятельным полётам на реальном самолёте, вначале находящемся на земле, а затем в летающем экземпляре под управлением опытного инструктора. У нас же тогда космический корабль в том варианте, в котором он предназначался для полёта с человеком, ещё только создавался», — вспоминает Евгений Карпов.

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_11.jpg», «alt»: «», «text»: «Участник программы «Восток-2» Герман Титов во время практического курса по фотографии. 1961 год. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_12.jpg», «alt»: «», «text»: «Участник программ «Восток-5» и «Восток-6» Валерий Быковский во время парашютной тренировки. 1963 год. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_09.jpg», «alt»: «», «text»: «Валентина Терешкова в барокамере. 1963 год. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_07.jpg», «alt»: «», «text»: «Тренировка по радиосвязи. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

После 1961 года для космонавтов утвердили три обязательные тренировки в полноразмерном макете корабля: первая — в скафандре, когда кандидат выполнял план трёхсуточного полёта, вторая — такая же, но без скафандра. Третья тренировка представляла собой демонстрацию навыков ручного управления кораблём в аварийном режиме перед посадкой.

Космонавтов туго привязывали ремнями, не давая возможности свободно двигаться. В целях безопасности на орбите им предстояло работать только в скафандре, будучи крепко прижатыми к катапультируемому креслу. «Тогда боялись, что космонавт, выскользнув в невесомости из кресла, не сможет вернуться в него перед посадкой, — вспоминает подполковник Василий Лесников, более 20 лет прослуживший в ЦПК. — Такие условия были у Юрия Гагарина и Германа Титова, который сутки не отделялся от своего кресла. Ныло тело от лямок, неприятно влияла невесомость, а он не имел права покинуть своё место».

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_13.jpg», «alt»: «», «text»: «Геогрий Береговой в симуляторе спутника «Союз». 1967 год. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_06.jpg», «alt»: «», «text»: «В скафандре во время приёма пищи. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_10.jpg», «alt»: «», «text»: «Юрий Гагарин и Валентина Терешкова во время тренировки по радиосвязи. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_03.jpg», «alt»: «», «text»: «Подготовка к факторам космического полёта. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

После Гагарина

Уже после первого полёта в космос проявились недоработки первого медицинского отбора. Врачи отдавали предпочтение невысоким кандидатам, чтобы те помещались в катапультируемое кресло. Но на длину рук никто не обращал внимания. В результате Ивану Аникееву, самому низкорослому из космонавтов, приходилось труднее всех — в пристёгнутом положении он не мог дотянуться до приборной доски. Чтобы решить эту проблему, инженеры придумали механическую ручку-удлинитель, с помощью которой можно было дотянуться до кнопок и переключателей.

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_04.jpg», «alt»: «», «text»: «Тренировка в корабле. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

Поведение во время тренировки сказывалось на результатах отбора: нужно было соблюдать баланс между активностью и чрезмерным спокойствием — за крайности кандидатов исключали из программы. Всего по программе «Восток» в ЦПК было подготовлено 25 человек, из которых шесть совершили космический полёт.

Сейчас полёты на орбиту Земли перестали быть чем-то сверхъестественным. Влияния невесомости и других условий в космосе на человека подробно изучены — настал черёд других задач. С 2007 по 2011 год в Московском институте медико-биологических проблем РАН находился имитатор экспедиции к Марсу под названием «Марс-500». Там проводили психологические эксперименты, призванные дать ответ на вопрос, что произойдёт с членами экипажа в закрытом помещении в отсутствие частной жизни, при недостатке сна и однообразной пище. Теперь, когда полёты планируются не на пару часов или дней, а на многие месяцы, такие опыты имеют приоритетное значение.

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_08.jpg», «alt»: «», «text»: «Медицинское обследование. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

{«img»: «/wp-content/uploads/2015/06/cosmonaut_02.jpg», «alt»: «», «text»: «Общефизическая подготовка. Валентина Терешкова. Из архива Федерального космического агентства (Роскосмос).»}

Фото: federalspace.ru.

На земле и под водой: как готовят космонавтов

В 2016 году человечество отмечает 55-летнюю годовщину выхода в космос. Корабль «Восток», который пилотировал Юрий Гагарин, 12 апреля 1961 года совершил первый в истории орбитальный полет вокруг Земли. К юбилею «МИР 24» подготовил спецпроект «Космос-55», посвященный самым знаковым вехам в освоении Вселенной.

Звездный городок – одно из важнейших мест для отечественной и мировой космонавтики наравне с Центром управления полетами и РКК «Энергия», расположенными в подмосковном Королеве. Здесь находится Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, или попросту – ЦПК. Мы побывали в легендарном Звездном городке и узнали, как проходят тренировки будущих покорителей Вселенной, что такое космическая болезнь движения и какие дозы радиации получают космонавты.

ЗВЕЗДНЫЙ ГОРОДОК

Романтичное название Звездный городок с советских времен ассоциируется с чем-то недоступным и таинственным. Действительно, до распада СССР поселок городского типа, расположенный в 25 км к северо-востоку от Москвы, был засекречен: он даже отсутствовал на картах, дорожных указателях и маршрутах автобусов. Кстати, до 1968 года городок назывался не Звездным, а Зеленым. До его основания в 1961 году космонавты первого отряда и многие специалисты жили в военном поселке Чкаловский.

В 2009 году поселок перешел от Министерства обороны в ведение Роскосмоса, но и после этого не стал открытым для всех. Сегодня это закрытое административно-территориальное образование городской округ Звездный городок Московской области. Он занимает почти 318 га и вмещает около 6 тысяч человек, большая часть из которых – космонавты, ученые, прочие специалисты космической отрасли и их семьи. Это — одна большая «ракетно-космическая семья», как говорят многие связанные с Роскосмосом люди.

Как и территория РКК «Энергия», разрабатывающей знаменитые «Союзы», Звездный городок напоминает застывший во времени кусочек Советского Союза. Он разделен на две части: служебную (собственно, ЦПК) и жилую – с детским садом, школой, поликлиникой, магазинами, кафе и всем необходимым. Здесь очень чисто, спокойно, много зелени, вокруг – преимущественно невысокая кирпичная застройка, широкие улицы, скверы и памятники. Около домов даже можно увидеть фантастические для Москвы подснежники. Количество наружной рекламы в городке сведено к минимуму, и это сразу бросается в глаза.

«В советские годы в Звездный городок приезжали люди со всех городов и из-за рубежа не только чтобы узнать побольше о передовых космических технологиях и подготовке космонавтов к полету на орбиту, но и для того, чтобы отовариться в местных магазинах, где в то время царило изобилие различных продуктов и товаров. В Звездном городке чисто и спокойно, не было и нет навязчивой уличной рекламы, громких рынков и автомобильных пробок. Специалисты и космонавты, проживающие тут – лучшие в своей области, именно им принадлежат многочисленные космические победы. Кроме того, именно при активной поддержке горожан были обустроены Аллея космонавтов, Дом космонавтов, школа, детский сад, три озера, заповедник с разными животными, и другие части окруженного зеленью городка», – вот так описывается поселок на официальном сайте Звездного городка.

На фото – памятник Гагарину, те самые подснежники и учебно-тренировочный истребитель МиГ-15УТИ, на котором летал Юрий Гагарин

Туристов в первую очередь притягивает, конечно же, Центр подготовки космонавтов. Основа системы подготовки закладывалась еще в 60-е годы прошлого века, и в наибольшей строгости ее пришлось испытать на себе первому отряду космонавтов, среди которых был Юрий Гагарин, Герман Титов, Павел Беляев, Алексей Леонов и еще восемь человек. С тех пор в ЦПК к полетам готовились абсолютно все советские и российские космонавты, а также иностранцы, отправляющиеся в космос на российских «Союзах». Напомним, сегодня это единственный в мире способ полета на МКС.

ЦЕНТР ПОДГОТОВКИ КОСМОНАВТОВ

Когда ЦПК начинает набор космонавтов, на официальном сайте вывешивается объявление о сроках набора и список необходимых документов. Испытать судьбу может любой гражданин РФ до 33 лет, имеющий техническое образование и отработавший не менее трех лет по специальности. Кроме того, он должен быть не выше 190 см и не тяжелее 90 кг. Если все сходится, соискатель проходит врачей, сдает характеристику с места работы и биографию. В составе комиссии присутствуют специалисты ЦПК, РКК «Энергия» и различных медицинских учреждений. Если человек проходит на второй этап, дальше следуют собеседование и физическая подготовка. Если и с этим все хорошо, то дальше следует зачисление в кандидаты, курс подготовки кандидатов, экзамены и зачисление в космонавты. Лет через 5-10 у космонавта может появиться возможность побывать в космосе.

Все эти годы человек официально работает космонавтом – так звучит запись в его трудовой книжке – постоянно занимается в ЦПК и ежегодно проходит медицинское освидетельствование. Центр подготовки космонавтов был создан 11 января 1960 года, а имя Гагарина ему присвоили в 1968-м. В распоряжении центра имеются различные тренажеры, две центрифуги – ЦФ-7 и гигантская ЦФ-18, самолет-лаборатория для отработки невесомости Ил-76, гидролаборатория и макеты космических кораблей.

Один из обязательных пунктов программы подготовки – велоэргометр, позволяющий проводить электрокардиографическое исследование при возрастающей ступенчатой физической нагрузке. Отличие велоэргометра от обычного велотренажера состоит в том, что аппарат контролируется компьютером и способен точно дозировать нагрузку. Космонавт или кандидат принимает практически горизонтальное положение, что позволяет достичь параметров, приближенных к состоянию невесомости, и крутит педали в заданном темпе. Каждые три минуты нагрузка увеличивается. В начале на торс прикрепляются вакуумные электроды, и во время тренировки приборы снимают ЭКГ, измеряют пульс и артериальное давление. Предусмотрены три степени нагрузки, если у космонавта начинает зашкаливать давление или слишком учащается пульс, тренировка прекращается досрочно. Расписание таких тренировок составляет терапевт.

«Считается, что у космонавтов нет профзаболеваний, – тем временем рассказывает нам начальник лаборатории функционально-диагностических исследований ЦПК Лариса Шуватова. – Хотя мы сейчас добиваемся приказа насчет радиационного облучения. Космонавты до сих пор даже не включены в перечень профессий, которые подвержены облучению, в отличие, например, от специалистов Росатома. А у космонавтов нормы мгновенной радиации в два раза больше, чем у всех сотрудников Росатома. Представляете, космонавт летает пять раз, четыре. Наибольшую дозу радиации он получает на выходе из космоса. Скафандры защищены, но не могут гарантировать защиту на 100 процентов».

Следующий тренажер предназначен для вестибулярной подготовки. Это – кресло ускорений, или вестибулярное кресло. Методика тренировки проста: человек садится в кресло, закрывает глаза и во время вращения совершает либо наклоны головы влево-вправо, либо корпуса – вперед-назад. Тренировки проходят в двух позициях: прерывное ускорение и непрерывное ускорение, длится «экзекуция» примерно 10 минут.

«Стенд вестибулярной подготовки космонавтов и астронавтов нужен для того, чтобы они себя комфортно чувствовали в состоянии невесомости, чтобы у них не развилась космическая болезнь движения. Если есть предрасположенность к этой болезни, то мы их тренируем – в принципе, каждого человека можно натренировать, и он прекрасно проведет полгода на орбите в состоянии невесомости», – рассказывает заведующая кабинетом электрофизиологических исследований Ирина Коновалова.

Космическая болезнь движения, или синдром космической адаптации – состояние, возникающее у многих космонавтов в первое время нахождения в космосе. Это состояние сравнивают с морской болезнью, симптомы – слабость, головная боль, головокружение, тошнота, рвота. В зависимости от организма это состояние проходит от нескольких часов до нескольких суток. Чтобы подготовиться, в течение примерно 10 дней до старта ракеты космонавты тренируются в вестибулярном кресле ежедневно.

…В огромном вытянутом зале стоят макеты космических кораблей, мы подходим к комплексному тренажеру ТПК «Союз». Корабль передали в ЦПК после летно-конструкторских испытаний в РКК «Энергия». Для каких целей он строился, неизвестно, но теперь космонавты отрабатывают на нем все технические задачи, которые им предстоит выполнить в космосе.

«На нем отрабатываются все этапы автономного полета, начиная с предстартовой подготовки, заканчивая посадкой на Землю, – объясняет ведущий инженер Сергей Васенин. – Это предстартовая подготовка, орбитальные маневры, сближение, стыковка, расстыковка со станцией и спуск. Особенность тренажера в том, что он максимально приближен к реальному кораблю. Здесь по сути не имитируются только невесомость и перегрузки. Все остальное отрабатывается здесь, в том числе большой перечень внештатных ситуаций, начиная от разгерметизации, пожара, заканчивая банальной поломкой вентилятора. В случае отказа автоматики, есть дублирующая автоматика, если даже дублирующая сломалась, то пилот может в ручном режиме состыковаться со станцией и спуститься с орбиты».

ТАКЖЕ ЧИТАЙТЕ Русские на Луне: как в Королеве готовятся к лунной экспедиции

Тренировки на этом тренажере начинаются после того, как в течение двух лет кандидаты проходят общую подготовку, по итогам которой попадают в отряд. Одновременно отрабатывать навыки могут от одного до четырех человек. Тренажер полностью российский, продолжает Васенин, надписи на русском, поэтому иностранцам, которым предстоит лететь на «Союзе», приходится учить язык. Тренировки бывают по два и четыре часа, а вот экзамены длятся целых восемь. Особенно интенсивными занятия становятся во время подготовки к полету.

Один из самых интересных объектов ЦПК – знаменитые огромные центрифуги, которые используются для подготовки к перегрузкам. Космонавт в практически горизонтальном положении ложится в кабину, центрифуга начинает вращаться, а кабина в этот момент ложится на бок. С увеличением скорости нарастает и перегрузка. За состоянием испытуемого постоянно следят с помощью нескольких камер, специальных датчиков и так называемой тангенты – сигнального прибора, который космонавт зажимает в руке. Если человек начинает терять сознание, мышцы расслабляются, что и фиксирует тангента – тренировка сразу же прекращается.

Центрифуга – один из самых сложных тренажеров для летчиков и космонавтов. Им приходится не только терпеть сильнейшие перегрузки, но также в этот момент выполнять команды и задачи, которые отображаются на мониторе. Например, запомнить, в какой последовательности на мониторе загораются кольца.

Наибольший интерес вызывает гигантская центрифуга ЦФ-18 длиной в 18 метров. В настоящее время она закрыта на профилактику, поэтому нам удалось осмотреть вторую. Центрифуга ЦФ-7 была построена в советские времена и запущена в 1973 году для отбора и подготовки космонавтов. Как отмечают инженеры, это — тоже полностью отечественная разработка. Центрифуга дает возможность отработать перегрузку голова-таз, которую испытывают летчики при выполнении фигур высшего пилотажа, и перегрузку грудь-спина, которая возникает во время старта ракеты. Напомним, для защиты от перегрузок в «Союзах» используется амортизационное кресло «Казбек».

Для примера – вот так выглядит большая центрифуга ЦФ-18, расположенная в отдельном цилиндрическом здании:

Фото: Лысцева Марина,ТАСС

На ремонте находится еще один интереснейший объект ЦПК – гидролаборатория. В отдельном цилиндрическом здании находится бассейн диаметром 23 метра и глубиной 12 метров. В бассейне — полноразмерный макет МКС, на котором космонавты в условиях, приближенных к невесомости, отрабатывают действия в открытом космосе:

Фото: Лысцева Марина,ТАСС

Фото: Метелица Сергей,ТАСС

КОСМОНАВТ О СОВЕТСКОЙ СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ

«В СССР была разработана идеальная система подготовки космонавтов. Единственное что – многовато было теоретических экзаменов, можно было бы поменьше сделать. Мы сдавали выживание в пустыне, на море, в тайге, у нас были подводные погружения в «Орланах», парашютные прыжки, полеты в невесомости, тренировки на центрифугах и так далее. Но самое страшное – это экзамены. Тот, кто сдаст эту сотню экзаменов перед полетом, он уже в космосе ничего не боится. Мы знали все системы на том же уровне, что и специалисты, которые их создавали. И не дай бог на экзамене получить четверку. Валентин Петрович Глушко не разрешал четверки получать», – рассказывает замдиректора Музея космонавтики, Герой СССР, летчик-космонавт Александр Лавейкин.

По словам космонавта, сегодня с набором в космонавты в стране проблемы:

«Когда я пришел в научно-производственное объединение «Энергия» (сейчас РКК «Энергия»), я знал, что там существует отряд гражданских космонавтов-инженеров, сотрудников этого предприятия, и стремился закончить МГТУ им. Баумана, чтобы попасть именно туда. Когда я туда пришел, все молодые сотрудники, а их были сотни, если не тысячи, подавали заявление в отряд космонавтов. Был очень серьезный отсев, и в отряд в итоге проходили единицы. При этом количество желающих не уменьшалось. Прошли годы, и сейчас дошло то того, что желающих пойти в космонавты почти нет. Роскосмос даже был вынужден объявить набор через интернет. Даже в МГТУ им. Баумана нет особо желающих пойти по этой дороге, попасть в отряд космонавтов или просто стать специалистом по космической промышленности. Вот в какое время мы сейчас живем».

«Чего больше всего боится космонавт? Он больше всего на свете боится, что отменят старт. Сидишь в корабле и считаешь эти последние секунды, и как только дана команда зажигания, и ты чувствуешь, что «поехали», как сказал Гагарин, вот тут заканчивается самый страшный страх и начинаются самые счастливые минуты. Свершилось, ты наконец-то полетел и что через девять секунд ты увидишь впервые нашу красавицу Землю из космоса. Кстати говоря, посмотреть на Землю – являлось у многих космонавтов одним из первых желаний, почему они хотели полететь в космос».

Мария Аль-Сальхани

Как космонавтов готовят к дальним полетам — Российская газета

НАСА и «Роскосмос» начинают серию экспериментов SIRIUS по длительной изоляции. Как нужно сегодня готовить космонавтов к полетам в дальний космос? Как защитить экипаж от радиации и одиночества? Обязательно ли вырезать аппендицит у тех, кто отправится к Луне и Марсу? Об этом корреспондент «РГ» беседует с директором Института медико-биологических проблем РАН академиком Олегом Орловым.

Олег Игоревич, «Роскосмос» и НАСА договорились вместе строить окололунную станцию. Не исключено, что Россия будет разрабатывать и жилой модуль. А как готовить людей, которым предстоит не только жить, но и работать на орбите Луны?

Олег Орлов: Очень важный вопрос. Почему? Да, у нас колоссальный опыт, колоссальный задел обеспечения длительных полетов. Космонавт-врач Валерий Поляков летал 437 суток: можно считать, на Марс и обратно.

И после приземления из спускаемого аппарата до палатки спасателей Поляков дошел сам! Триумф космической медицины?

Олег Орлов: Безусловно. Однако до сих пор экипажи летали и летают на орбите Земли. Что называется, «под боком». И вся система медицинского обеспечения построена на возможности возврата, если вдруг возникнет ситуация, угрожающая жизни. В свое время, например, разрабатывались варианты оказания хирургической помощи в космических полетах. У нас даже в музее какие-то экспонаты есть. Но потом все это было приостановлено. Летаем на орбите — и проще посадить. А межпланетные полеты будут автономными и будут иметь другие принципиальные отличия.

Какие?

Олег Орлов: Прежде всего это радиация. Мы знаем: на этапе Луны радиационная нагрузка у космонавтов будет выше, чем на орбите Земли, хотя и в пределах профессиональной нормы в отсутствие вспышек на Солнце. Однако мы имеем дело уже с галактическим излучением. Частицы, обладающие очень высокой энергией, могут нанести тяжелый биологический вред. Более того, сталкиваясь с конструкциями космической станции, они формируют еще и вторичное излучение.

Сделать техническую защиту сложно?

Олег Орлов: Думаю, нет. Но ни один корабль не выдержит вес такой защиты. Поэтому решающими становятся вопросы значимости биологических повреждений, восстановления функций. Мы в первую очередь говорим о мозге. Еще одна серьезная проблема — пребывание человека вне магнитного поля Земли. Это мало исследовано. Те научные данные, которые есть, не систематизированы, противоречивы. Поэтому необходимо разработать надежную систему медицинского обеспечения межпланетных полетов и создать задел для обеспечения планетных баз.

У всех на слуху недавний интереснейший российско-американский эксперимент на Международной космической станции: год провели в невесомости Михаил Корниенко и Скотт Келли. Почему и дальше нельзя отрабатывать дальние полеты именно на МКС?

Олег Орлов: Почему нельзя? Можно. Но в чем преимущество наземных экспериментов? Это возможность использования более широкого спектра научной аппаратуры и оборудования. На станции — ограничения по массе и габаритам. Это большая по сравнению с реальным полетом статистическая выборка. Это возможность предварительной отработки новых методов, аппаратуры и оборудования.

Двое суток ученые не дадут «космонавтам» спать. Возможно, отключат связь на какой-то период времени

Ведь мы полетим к Луне на корабле уже другого поколения?

Олег Орлов: Конечно. Сейчас разрабатывается новый пилотируемый корабль «Федерация». И ученые уверены: его создание должно идти под определенным медицинским, экологическим, санитарным сопровождением. Например, выбор материалов для конструкции корабля. Что лучше: металл или современные пластики? Однозначного ответа нет. Надо смотреть с точки зрения старения материалов, изменения их свойств при воздействии невесомости, радиации и т.д. Очень важно, скажем, знать, насколько они будут «газить», как это изменит на борту атмосферу. У нас есть определенные методики.

Насколько мне известно, в декабре пройдет очередное заседание российско-американской рабочей группы по космической биологии и медицине?

Олег Орлов: Да. Американцы подтвердили: приезжают. Достаточно большим составом. Ожидается широкая дискуссия и по лунной программе. И в части медицинского сопровождения, и в части научных задач. Начнем практическую работу. Договорились: сначала все отрабатываем на Земле. Потом как тренинг, как платформа для отработки в реальных условиях полета — на МКС. Сейчас на МКС временно сокращен российский экипаж. От этого во многом зависит возможность проведения годовых полетов.

На сколько рассчитана программа изоляционных экспериментов?

Олег Орлов: На пять лет. Это серия экспериментов продолжительностью от 4 месяцев до года. Мы договорились, что это будет открытая международная научная платформа, база — в развитие нашей концепции создания Международного центра по разработке системы медико-биологического обеспечения межпланетных полетов. Партнерами программы стали прежде всего коллеги из Программы исследований человека (HRP) НАСА. Есть и другие договоренности — с немецким космическим агентством, плотно идут переговоры с японской JAXA. Они подключаются к 4-месячной изоляции. Очень большая работа с итальянцами, которые хотят в эксперименте опробовать свои технологии и аппаратуру.

Вы начинаете с короткого эксперимента — 17-ти суток. Почему?

Олег Орлов: Это реальный сценарий полета к Луне: облет, работа на орбите и возврат. Пробный вариант. Научная задача — отработка поведения экипажа в экстремальных ситуациях, изучение реакции организма на стресс-факторы. В прошлых экспериментах мы моделировали всякие ЧП, неожиданные для экипажа. Здесь же в программе все прописано по-честному. Обязательно будет депривация сна: двое суток мы не дадим «космонавтам» спать. И будем изучать, как они смогут выполнять работу. Возможно, отключим связь на какой-то период времени. Надо сказать, что гендерный состав экипажа, а именно: трое мужчин и трое женщин — это тоже «провокация».

Слышала, что в одном из изоляционных экспериментов как-то разразился скандал: канадка, единственная девушка в экипаже, неадекватно восприняла дружеский жест со стороны россиянина. Было такое?

Олег Орлов: Было. Тут же еще другая проблема: формирования экипажа, взаимоотношений малых групп и т.д. Этот вопрос почему-то оказался выпавшим из внимания ученых. Наверное, не было такой задачи. А вот сейчас она поставлена.

Интересно, а аппендицит у космонавтов должен быть вырезан?

Олег Орлов: Очень хороший вопрос вы задали. Я уже упоминал, что проблема хирургии в космическом полете не решена. И если бы только аппендицит был. Если мы посмотрим таблицу возможности рисков в развитии тех или иных ситуаций, то я, наверное, соглашусь: аппендицит проще удалить, чтобы этот риск в полете не возник. Но могут возникнуть другие ситуации, требующие хирургического вмешательства. Поэтому как? Сейчас есть разные технологические подходы, включая робототехнику. Это важнейшая тема.

Знаю, что в «Марсе-500» испытатели некоторое время спали головой вниз, при угле кровати минус 12 градусов. Так имитировалось состояние, близкое к невесомости. В экспериментах по изоляции такого не будет?

Олег Орлов: Думаем. Возможно, испытатели будут спать в таком режиме, а в течение дня будем их поддерживать с помощью нагрузочных костюмов.

Как я понимаю, все подобные эксперименты нацелены на оценку уровня функциональных резервов человеческого организма. Важно «поймать», когда этот уровень начинает снижаться?

Олег Орлов: Мы должны научиться вовремя отслеживать это снижение. Сейчас все заинтересованы в поиске маркеров стресса.

Выдыхаемый человеком воздух может многое рассказать о состоянии организма. . Фото: Олег Волошин

А что может выступить таким маркером?

Олег Орлов: Для психологов, например, это отклонения в речевом взаимодействии членов экипажа. Для физиологов — какие-то тонкие вещи на уровне протеомных исследований. Например, изменение белкового состава мочи.

Оказывается, это может быть маркером начинающихся метаболических изменений, которые проявятся гораздо позже. Или, например, изучение выдыхаемого человеком воздуха: изменения, которые происходят в организме, оставляют здесь «след». Сегодня даже хеликобактер диагностируют по изменениям состава выдыхаемого воздуха — это уже клиническая практика.

Кто вошел в первый наземный «лунный» экипаж ?

Олег Орлов: Командир — космонавт Марк Серов, один из разработчиков корабля «Федерация». В числе испытателей и единственная женщина из российского отряда космонавтов — Анна Кикина. Будут две сотрудницы института — кандидаты биологических наук Наталия Лысова и Елена Лучицкая. Врач экипажа — наш Илья Рукавишников, который встречает космонавтов после приземления и проводит полевые эксперименты. Испытателем-добровольцем будет гражданин Германии Виктор Феттер, руководитель одного из проектов Airbus DS.

То, что в эксперименте участвуют космонавты, важно?

Фото: Олег Волошин

Олег Орлов: Безусловно. У них свой взгляд на происходящее. Кстати, по перспективному пилотируемому кораблю мы тесно работаем с коллегами из РКК «Энергия» . Они конструкторы, инженерная эргономика у них замечательная. Но нужны врачи, психологи, которые помогут доработать корабль с точки зрения «человек-машина». Договорились, что на нашей базе будет создан макет «Федерации». Будем отрабатывать вопросы системы жизнеобеспечения, вопросы управления. А чем наш научно-экспериментальный комплекс не модель для того же лунного поселения? Для отработки технологий, которые «на послезавтра»? Ученые, как всегда, смотрят на шаг вперед.

Все эксперименты будут проходить в знаменитых «бочках» ИМБП?

Олег Орлов: Да. Для «облета Луны» будут задействованы два отсека наземного экспериментального комплекса. Общий объем — 250 кв. метров. Вообще один из важнейших вопросов для межпланетных полетов: каким должен быть объем космического корабля? Есть некие задумки. Но надо понять многое. Какой экипаж самый оптимальный? Какие системы управления, жизнеобеспечения? Не секрет, что наземный экспериментальный комплекс — те самые «бочки» — в свое время строился как макет межпланетного корабля. Но представить себе, что такая махина полетит к Марсу, сложно.

Кстати, с РКК «Энергия» мы обсуждаем необходимость проведения изоляционного эксперимента и в совсем маленьком объеме. Он будет под реальные условия «Федерации» или семейства этих кораблей. Тоже очень серьезная задача.

Визитная карточка

Олег Игоревич Орлов, директор ГНЦ РФ — Института медико-биологических проблем РАН, академик РАН. Выпускник 1-го Московского медицинского института им. И.М. Сеченова и Академии народного хозяйства при правительстве РФ. Специалист в области космической физиологии и гравитационной биологии, космической медицины.

Автор более 100 научных работ, в том числе монографий,изобретений и патентов, учебных пособий. Член Совета РАН по космосу, а также ряда других координационных органов РАН и «Роскосмоса». Участник международных рабочих групп по космической медицине.

 

Подготовка к полету

Подготовка к полету

 

В 1959 г. советская станция «Луна3» впервые в мире передала на Землю снимки обратной стороны Луны. Возможно, в связи с этим событием, в конце 1959 г. Гагарин написал рапорт с просьбой направить его в группу кандидатов в космонавты для специальной подготовки к первым полетам в космос. Вскоре Гагарина вызвали в Москву для прохождения всестороннего медицинского обследования в Центральном научно-исследовательском авиационном госпитале, с целью отбора в число кандидатов на полет в ракетном аппарате.

С 19 октября по 10 ноября 1959 г. Гагарин обследовался на переносимость полета на очень больших высотах, дышал чистым кислородом, смесью обедненной кислородом (910 % кислорода), вращался на центрифуге. Он выдержал испытания перегрузкой в шесть единиц в течение 90 секунд, а восемь единиц в течение 27 секунд. Это были хорошие показатели. Во время этих испытаний у Гагарина появлялась небольшая одышка, трудно было пошевелить рукой или головой, но болевых ощущений во время вращения Гагарин не отмечал. Трудные испытания он перенес нормально.

11 января 1960 г. приказом Главнокомандующего ВВС была организована специальная войсковая часть, задачей которой была подготовка космонавтов. Вскоре последовала еще одна специальная медкомиссия. Медики встретили Гагарина с большим радушием. На этом этапе проверяли устойчивость организма к факторам космического полета. Гагарина вновь испытывали на вибростенде, в барокамере, вращали на центрифуге. Летчики могли добровольно отказаться от предлагаемых испытаний и покинуть госпиталь. Принцип добровольности соблюдался неукоснительно и в дальнейшем. Отбор в первый отряд космонавтов проводился на основании медицинских, психологических и ряда прочих параметров: возраст 25-30 лет, рост не более 170 см, вес не более 70-72 кг, способность к высотной и стратосферной адаптации, быстрота реакции, физическая выносливость, психическая уравновешенность. Строгая медицинская комиссия признала старшего лейтенанта Гагарина годным для космических полетов.

7 марта 1960 г. приказом Главкома ВВС № 267 Ю.А. Гагарин зачислен слушателемкосмонавтом в отряд космонавтов ЦПК ВВС и через несколько дней будущий космонавт вместе с семьей выехал к новому месту военной службы.

Всего в Звездный приехали 20 летчиков, будущих космонавтов. Их разместили в обычной казарме. Это и был первый отряд космонавтов, который позже назовут гагаринским набором.

С 25 марта начались регулярные занятия по программе подготовки космонавтов. Скоро кандидатов в космонавты осталось только 8. Но они, как школьники за партами, изучали механику космического полета, космическую навигацию, астрономию, высшую математику.

В конце апреля отряд космонавтов вылетел в Поволжье для отработки парашютных прыжков. За один месяц каждый должен был сделать по 50 различных по сложности прыжков: прыгать с разных высот, с разным временем задержки, со спуском на лес, на воду. Спали до трех утра, до четырех  зарядка, туалет, завтрак. В четыре  построение в полной готовности на аэродроме.

16 июня 1960 г. Гагарин вступил в КПСС и получил партийный билет № 08909627.

За девять месяцев до легендарного полета осталась только отборная шестерка летчиков, которые прибыли на встречу с академиком Королевым. Он показал им первый космический корабль, сказал, что полетит только один космонавт, и только на трехсоткилометровую орбиту с первой космической скоростью.

Все сгрудились у серебристобелого шара диаметром около двух с половиной метров. Королев, испытующе вглядываясь в лица, спросил: «Есть желающие познакомиться с кабиной корабля?» Летчики переглянулись, слишком необычным было приглашение.

 Разрешите?  сделал шаг вперед Юрий Гагарин.

И даже снял ботинки, в носках (все люди здесь были в белых халатах) поднялся по стремянке к люку, ухватился за скобу и сел в кресло пилота. «Какое уважительное отношение к труду»,  скажет потом Королев. А тогда шепнул инженеру Е. Васильеву: «Вот этот, пожалуй, пойдет первым и в полет». Не только генеральный конструктор отметил особенность Гагарина. На него уже писали главную аттестационную характеристику: «Юрий Гагарин. Вожак отряда. Капитан спортивной команды. Целеустремлен, инициативен. Развит весьма гармонично. Вынослив. Тактичен, аккуратен, вежлив. Скромен. Интеллектуальное развитие высокое. Прекрасная память. Выделяется среди товарищей широким объемом активного внимания, сообразительностью, быстротой реакции. Усидчив. Уверенно манипулирует формулами высшей математики и небесной механики. Отношения с женой нежные, товарищеские».

7 марта 1961 г. в семье Гагариных произошло знаменательное и приятное событие – родилась вторая дочь, Галина.

3 апреля 1961 г. состоялось заседание Президиума ЦК КПСС, которое проводил Хрущев. По докладу заместителя Председателя Совета Министров СССР Президиум ЦК принял решение о запуске человека в космос.

8 апреля 1961 г. состоялось закрытое заседание Государственной комиссии по пуску космического корабля «Восток», которую возглавлял Председатель Государственного комитета Совета Министров СССР по оборонной технике К. Н. Руднев. Комиссия утвердила первое в истории задание человеку на космический полет. Заданием предусматривалось  выполнить одновитковый полет вокруг Земли на высоте 180-230 километров, продолжительностью 1 час 30 мин. с посадкой в заданном районе. Цель полета – проверить возможность пребывания человека в космосе на специально оборудованном корабле, проверить оборудование корабля в полете, проверить связь корабля с Землей, убедиться в надежности средств приземления корабля и космонавта.

После открытой части заседания комиссия осталась в узком составе и утвердила предложение заместителя начальника Главного штаба ВВС по боевой подготовке генерал-лейтенанта авиации Каманина допустить в полет Юрия Гагарина, а Титова утвердить запасным космонавтом.

10 апреля 1961 г. состоялось официальное заседание Государственной комиссии, которая окончательно утвердила старшего лейтенанта Юрия Алексеевича Гагарина пилотом на первый полет в космос. Запасными были назначены Титов Герман Степанович и Нелюбов Григорий Григорьевич. В этот же день Гагарин написал прощальное письмо родным на случай неуспешного завершения полета.

Гагарина любили в отряде, ощущали его лидером, и задолго до полета и официального назначения предстартовой Госкомиссии «определили» его первым. Космический врач Евгений Карпов рассказывал, что ребятам из отряда предложили конфиденциально письменно изложить свои суждения о «первом», сделать прикидки. 19 назвали «первым» Гагарина, один  Марс Рафиков  назвал себя, мотивируя выбор своим «космическим именем».

Космодром Байконур уже замер в ожидании заветного мгновения. В пять утра 12 апреля ракету повезли на старт. В Гвинейском заливе деловито покачивались на волнах суда телеметрического контроля.

Накануне Королев честно предупредил Гагарина: «При подъеме и спуске будет тяжело. В полете есть немалый риск, о чем собачки не смогли нам рассказать. Много неизвестных: невесомость, радиация, заатмосферные высоты».

Участие СССР в космической гонке привело к тому, что при создании корабля «Восток» был выбран ряд неоптимальных, но зато простых и быстро осуществимых решений. Некоторые компоненты создать вовремя не успели, в результате пришлось отказаться от системы аварийного спасения на старте и системы мягкой посадки корабля. Кроме того, из конструкции строящегося корабля «Восток-1» была убрана дублирующая тормозная установка. Последнее решение было обосновано тем, что при запуске корабля на низкую 180-200-километровую орбиту он в любом случае в течение 10 суток сошел бы с нее вследствие естественного торможения о верхние слои атмосферы и вернулся бы на Землю. На эти же 10 суток рассчитывались и системы жизнеобеспечения.

 

 

Как и где готовят космонавтов?

Как и где готовят космонавтов?

 

Космонавт – одна из самых романтических и в то же время опасных профессий. Она привлекает с самого раннего детства, когда дети впервые узнают о космосе и космонавтике со страниц букваре и учебников. Неудивительно, что многие дети, особенно мальчишки, при ответе на вопрос «Кем ты хочешь стать?» отвечают «Космонавтом!». Еще бы: бороздить просторы бесконечного, прекрасного и несомненно опасного космоса, полного загадочных тайн – просто невероятная мечта!

К сожалению, не всем нашим детским мечтам суждено сбыться. Реальность вносит свои коррективы: кто-то, помечтав в детстве о космосе, годы спустя становится предпринимателем, аналитиком, юристом, военным… Но даже среди тех, кто осознанно стремился посвятить свою жизнь исследованию космоса, космонавтами становятся единицы. Их профессия даже сейчас окутана множеством вопросов. Кого по каким критериям отбирают космонавтов? Как проходит их подготовка?

Центр подготовки космонавтов

Ответы на эти и другие вопросы можно получить во время экскурсии в Центр подготовки космонавтов (ЦПК) имени Ю.А. Гагарина – уникальном месте, где проходят обучение, подготовку и реабилитацию космонавты и претенденты на вступление в их ряды. Центр подготовки космонавтов был построен совсем недалеко от столицы нашей родины. Во время экскурсии посетители узнают, например, о том, что обучение подготовка космонавта длится порядка шести лет, кандидаты в космонавты обязательно должны иметь российское гражданство, высшее образование и отработать по специальности не менее трех лет.

Во время экскурсии посетители увидят реальные тренажеры, используемые для тренировок космонавтов. Так, например, тренажер «Союз ТМА» имитирует работу всех систем работ реального космического корабля, на тренажере «Дон-Союз» будущие космонавты отрабатывают стыковочный процесс с МКС и экстренное покидание корабля в случае нештатной ситуации. Также в специализированных залах ЦПК можно будет увидеть полноразмерные модули станций МИР и МКС, увидеть космическое оборудование и снаряжение.

И не только увидеть! Ведь кто сказал, что детская мечта неосуществима? В ЦПК можно пройти пройти тренировку на космических тренажерах: не только на упомянутых «Союз ТМА» и «Дон-Союз», но и на центрифугах, тренирующих вестибулярный аппарат. Отдельно стоит упомянуть тренажер «Выход-2», позволяющий примерить скафандр «Орлан», предназначенный для выхода в космос. Стоит упоминания также и специальный тренажер по приготовлению космического питания, позволяющего разогревать и потреблять пищу в условиях невесомости, в которой любые привычные действия приходится выполнять более осторожно и внимательно.

Полеты в невесомости

Кстати, о невесомости. Одним из обязательных элементов подготовки космонавтов, до того, как они отправятся в космос, являются тренировки в условиях настоящей невесомости. Но вот парадокс: как же готовить космонавтов, если невесомость находится только в космосе? Этот вопрос был гениально решен созданием специального самолета-лаборатории Ил-76 МДК. Этот самолет, оборудованный специальными приборами, совершает параболические маневры, позволяющие создавать условия невесомости на борту. Именно на нем и тренируются космонавты. Полеты в невесомости доступны и для обычных людей – группа из 14 человек, простых туристов, может испытать то, что чувствуют космонавты в космосе!

Покорение космоса – это прекрасная, чистая мечта, которая не дает покоя с детства. К счастью, заглянуть в удивительный мир подготовки космонавтом могут и обычные туристы. Не стоит откладывать исполнение Мечты в долгий ящик – сегодня можно исполнить ее уже сейчас!

Похожие записи

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *