Россия первооткрыватель в создании системы искусственной гравитации на орбитальной станции РОС.

Фото: Роскосмос

Эффект невесомости выглядит впечатляюще на экране, когда космонавты свободно летают в космосе, однако для членов экипажа это состояние приносит множество проблем. Мышцы атрофируются, плотность костей падает, снижается активность кроветворения, ослабевает иммунная система — и это лишь малая часть трудностей, с которыми сталкиваются космонавты. Тем не менее, российские ученые, похоже, нашли решение этой проблемы. О проекте оснащения национальной станции РОС системой искусственной гравитации в пресс-центре “Россия сегодня” сообщил директор Института медико-биологических проблем Олег Орлов, академик РАН, доктор медицинских наук.

- В настоящее время космонавты ежедневно тратят около 2,5 часов на физические упражнения, включая силовые тренировки, бег и велотренажер, - отметил Олег Орлов. - Это, конечно, значительно снижает эффективность работы по обслуживанию станции и, что самое важное, по научной программе. Поэтому исследования в области искусственной гравитации ведутся учеными по всему миру: европейцы, американцы, японцы и китайские коллеги. Но пока никто не смог реализовать эту идею на борту настоящего пилотируемого комплекса. Если нам удастся установить центрифугу короткого радиуса (см “КАК ЭТО РАБОТАЕТ?”) в целевом медицинском модуле станции РОС, это даст России мировое первенство. Я очень надеюсь на это, и создатели космического комплекса активно поддерживают нас в этом начинании.

Фото: Роскосмос

ИЗ ИСТОРИИ ВОПРОСА

Идея создания искусственной силы тяжести на борту космического корабля не нова. Впервые она была предложена еще во времена Циолковского, когда предполагалось достигнуть искусственной гравитации за счет вращения станции или корабля.

- В фантастических фильмах мы часто наблюдаем вращающиеся станции, это выглядит очень красиво и убедительно, но медики относятся к таким проектам с недоверием, - говорит академик Орлов. - Гравитационный эффект действительно можно создать таким образом, но поведение человека в вращающихся системах — это отдельная тема. В свое время у нас была программа под названием “Медленно вращающаяся комната”. Это был специальный стенд, который вращался в горизонтальной плоскости. Участникам эксперимента нужно было в этих условиях жить, проводить исследования и выполнять тренировочные задания. Оказалось, что при скорости вращения 6 оборотов в минуту участники довольно быстро адаптировались. При 9 оборотах в минуту в такой комнате мог находиться только очень подготовленный человек. Когда же скорость увеличивалась до 12 оборотов в минуту, оставаться там могли лишь единицы, чей организм вообще не реагировал на вестибулярные раздражители.

По словам Олега Орлова, проблема заключалась не только в том, что даже подготовленных летчиков укачивало во время экспериментов. Часто последствия были более серьезными и приводили к сбоям в работе различных структур мозга.

Кроме того, инженеры утверждают, что на текущем уровне технического развития реализация таких систем невозможна. Существуют определенные формулы, связывающие гравитацию, создаваемую внутри вращающейся системы, с радиусом вращения. Расчеты показывают, что для создания комфортной среды с искусственной гравитацией требуются огромные вращающиеся системы. Возможно, в далеком будущем для межпланетных перелетов такие конструкции и будут разработаны. Но сейчас эти проекты остаются в сфере фантастики.

Однако идея создания искусственной гравитации с помощью центрифуги короткого радиуса оказалась весьма перспективной. Это подтвердили как наземные эксперименты, так и полеты лабораторных животных на биологических спутниках “Бион”.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Первая центрифуга короткого радиуса была разработана в СССР в 1978 году. Она имела плечо-ложемент длиной 2 метра, и ось вращения находилась на уровне глаз, благодаря чему люди не испытывали дискомфорта. Разработка показала свою эффективность, но было решено, что устанавливать центрифугу на орбите нецелесообразно, так как полеты тогда были недолгими.

Центрифуга короткого радиуса ИМБП первого поколения. Фото: Роскосмос

Сегодня на орбитальных станциях моделируются условия длительных межпланетных перелетов, и идея снова стала актуальной. Центрифугу нового поколения сконструировали в 2015 году. Ее радиус увеличился до 2,5 метров, и теперь у устройства два плеча ложементов, что позволяет одновременно использовать центрифугу двум людям. Кабина стала закрытой, а ход центрифуги, а также моменты разгона и торможения стали настолько плавными, что человек не ощущает вращения. В то же время благодаря центростремительному ускорению гравитация на уровне стоп достигает 5 G. Для сравнения, перегрузки, которые испытывает космонавт во время старта, могут достигать 7 G. Это не означает, что космонавтам больше не нужно заниматься спортом на орбите. Напротив, время, которое сейчас тратят космонавты на компенсацию негативного влияния невесомости, заметно сократится.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Почему российские корабли долетают до МКС за 3 часа, а остальные за 2 дня (подробнее)