Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Люди практической науки

09.08.2021

Ученый "десант" и зелень в промышленных масштабах. Как "Наука" изменит жизнь на МКС

Интервью с заведующим лабораторией разработки и реализации медико-биологических программ Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Юрием Смирновым.

29 июля к Международной космической станции (МКС) пристыковался многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) "Наука", который расширит российский сегмент и откроет новые возможности для выполнения экспериментов на орбите. Уже спустя сутки космонавты Олег Новицкий и Петр Дубров открыли люки и перешли в модуль, а 2 августа — приступили к разгрузочным работам.

О том, какие эксперименты будут проводиться в новом модуле и на его внешней поверхности, как изменится российская научная программа на МКС, а также о возможном участии ученых в проведении экспериментов в космосе рассказал заведующий лабораторией разработки и реализации медико-биологических программ Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Юрий Смирнов.

За чистоту экспериментов

Как рассказал Смирнов, одним из основных преимуществ модуля "Наука" является появление специализированного места для проведения экспериментов, что, в свою очередь, повлияет на их качество.

"Сейчас большинство исследований проходят в служебном модуле "Звезда", там же, где выполняются служебные операции и физические тренировки. Естественно, всегда есть риск, что космонавты будут мешать друг другу при выполнении работ. Теперь появился модуль-лаборатория, где будет размещаться вся научная аппаратура, космонавты смогут уходить туда и заниматься исследованиями, не рискуя оказаться под каким-то внешним воздействием", — отметил он. 

Включение МЛМ в состав МКС позволит увеличить российский экипаж до трех человек и увеличит время на выполнение научной программы. Как следствие, это приведет к выполнению большего числа экспериментов на борту, убежден эксперт.

Сейчас у ИМБП в различных стадиях подготовки к реализации на МКС находятся 13 экспериментов, из них девять будут выполняться в модуле "Наука". Список исследований постоянно обновляется. Как пояснил эксперт, у специалистов в различных областях знаний и сейчас есть возможность написать заявку, направить ее в ЦНИИмаш (входит в госкорпорацию "Роскосмос"), а после проведения необходимых экспертиз попасть в долгосрочную программу целевых работ на Международной космической станции.

По словам заведующего лабораторией института, одним из самых долгожданных исследований на орбите станет эксперимент "Перепел". Он подразумевает доставку на МКС яиц японского перепела.

"Цель эксперимента — исследовать развитие эмбриона в условиях невесомости и искусственной гравитации на МКС. Научная аппаратура представляет собой инкубатор, часть яиц будет просто инкубироваться в условиях космического полета, а часть — будет размещена в центрифуге внутри инкубатора".

Юрий Смирнов

заведующий лабораторией разработки и реализации медико-биологических программ ИМБП РАН

Периодически космонавты будут проводить химическую фиксацию яиц в перчаточном боксе, после чего отправлять их на Землю для изучения специалистами. Первый этап эксперимента ИМБП планирует начать в 2022 году. Второй этап подразумевает выведение популяции перепелов на орбите. "По нему сроки пока неизвестны, потому что требуется разработка научной аппаратуры", — объяснил Смирнов.

Экспериментов с грызунами и другими животными такого же уровня развития пока не планируется. В то же время ИМБП рассчитывает начать выращивание на МКС салата в "промышленных масштабах". "Эксперимент "Витацикл-Т" — это создание оранжереи, позволяющей выращивать растения в промышленных масштабах", — рассказал начальник лаборатории.

На МКС будет доставлена космическая оранжерея, которая в профиль напоминает улитку. "С определенной периодичностью космонавт закладывает в оранжерею полоску с семенами. Затем он прокручивает барабан, через какое-то время закладывает следующую полоску. Каждый определенный период времени космонавт может снимать урожай. В первом эксперименте, например, будет выращиваться пекинская капуста", — пояснил Смирнов.

Часть растений будет отправляться на Землю для исследований. "Естественно, никто не будет запрещать космонавтам использовать в питании полученный урожай, выращенный в ходе космического полета", — подчеркнул эксперт. В будущем космонавты смогут посадить также злаковые, бобовые культуры, карликовые томаты.

Ловушка в открытом космосе

Новые эксперименты ИМБП будут проходить не только внутри станции, но и на ее внешней поверхности. Одно из таких исследований — "Биориск", в рамках которого специалисты рассчитывают получить новые данные о возможных изменениях у бактерий и грибов, а также у различных биологических тест-объектов (семян растений, личинок и яиц насекомых, икры рыб) во время космического полета.

Сейчас, уточнил Смирнов, ИМБП вместе с Ракетно-космической корпорацией "Энергия" (входит в госкорпорацию "Роскосмос") рассматривает вопрос размещения доставленной на МКС аппаратуры на внешней поверхности станции.

Кроме изучения воздействия космической среды на биологические объекты, специалисты рассчитывают поймать в открытом космосе микроорганизмы в составе пылевых частиц на траектории полета МКС. Для этого был разработан эксперимент "Ловушка". "Его цель — уловить микрометеориты, космическую пыль. Там могут быть обнаружены органические и неорганические соединения, а также микроорганизмы", — предположил Смирнов.

Работу на внешнем борту станции, подчеркнул заведующий лабораторией, значительно упростит манипулятор ERA, который прибыл на МКС вместе с "Наукой". "Фактически с использованием манипулятора мы можем снять аппаратуру с внешней поверхности станции, перенести в шлюзовую камеру и экипаж, не выходя в открытый космос, может забрать оттуда образцы и отправить их на Землю", — рассказал эксперт, напомнив, что подготовка к выходу в открытый космос обычно занимает много времени.

Ученый "десант"

Генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин во время выступления на Летней космической школе в начале августа рассказал об идее отправлять молодых ученых на МКС, чтобы они могли самостоятельно проводить исследования. По словам главы госкорпорации, это будет возможно, если эксперимент по быстрой подготовке к полету в космос пройдет успешно.

В ответ на вопрос, создает ли ИМБП своеобразный ученый "десант" для полетов на МКС, Смирнов заявил, что эта идея обсуждается. "Этот вопрос проговаривался. Это очень интересная идея. Мы рассматриваем возможность создания группы специалистов, кто может проводить исследования, выполнение которых возможно только профессионалом, в условиях космического полета", — рассказал начальник лаборатории.

Эксперт напомнил, что некоторые космонавты работали или работают в ИМБП, среди них — Олег Котов, Валерий Поляков, Сергей Рязанский и другие. По словам Смирнова, немало молодых действующих сотрудников института мечтают стать космонавтами. Заведующий лабораторией убежден, что наличие профильных специалистов в отряде космонавтов (Роскосмоса или Академии наук) было бы очень полезно.

"Ускоренная подготовка узких специалистов к космическому полету позволит включить эксперименты, выполнение которых возможно только человеком, имеющим профильное образование. Например, какие-то инвазивные методики или биологические эксперименты, при выполнении которых необходимы специализированные навыки. В принципе, это может изменить научную программу".

Юрий Смирнов

заведующий лабораторией разработки и реализации медико-биологических программ ИМБП РАН

Не только "Наука"

Проведение некоторых экспериментов ИМБП в "Науке" невозможно, потому что для них требуется бегущая дорожка (БД-2), установленная в служебном модуле "Звезда". Один из них — "Виртуальный тренер" — позволит разработать своеобразного консультанта по физическим тренировкам.

"Сегодня наземные специалисты проводят анализ результатов физических тренировок космонавтов, в будущем мы планируем создать систему, включающую в себя в том числе программное обеспечение, которое позволит, проанализировав результаты предыдущей тренировки космонавта и учитывая особенности его физиологии, спланировать тренировки на следующий период", — объяснил эксперт.

Такая система, отметил заведующий лабораторией, пригодится во время полетов в дальний космос, когда оперативная связь экипажа и наземных специалистов будет затруднена. Еще одно исследование, результаты которого помогут в подготовке к подобным экспедициям, — "Мотокард-2". "Сейчас величина осевой нагрузки (притяга) к бегущей дорожке, когда выполняется тренировка, составляет порядка 60–80% от массы тела космонавта. Эксперимент заключается в том, чтобы создать уровень притяга, имитирующий уровень гравитации в условиях Луны и Марса, и изучить биомеханику человека в измененной гравитации", — рассказал Смирнов. Начать проведение эксперимента планируется в 2024 году, а до этого ИМБП предстоит разработать научную аппаратуру и отработать методику на Земле.

По словам гендиректора Роскосмоса Дмитрия Рогозина, сейчас модуль "Наука" готов к жизни на 50%. Для его полной интеграции в состав российского сегмента МКС потребуется около десяти выходов в открытый космос — первые из них уже намечены на 2 и 8 сентября. В целом, уточнил ранее глава госкорпорации, МЛМ увеличит количество выполняемых на орбите экспериментов в 2,5 раза.

Источник: ТАСС