| Experimento | |
| Información general | |
|---|---|
| Nombre | Marte-500 |
| Propósito del experimento | Simulación de vuelo a Marte |
| gasto de tiempo | noviembre de 2007 a noviembre de 2011 |
| miembros de la tripulación | 6 personas |
| Estado | acabado |
| Cliente | Roscosmos y la Academia Rusa de Ciencias |
| miembros | Roscosmos , ESA |
| Predecesor | Simulación del vuelo de la tripulación internacional en la estación espacial |
| Sucesor | Luna 2015 |
"Mars-500" es un experimento para simular un vuelo tripulado a Marte , realizado por Rusia con amplia participación internacional [1] . El experimento se llevó a cabo bajo los auspicios de Roscosmos y la Academia Rusa de Ciencias [1] . El principal socio internacional del proyecto es la Agencia Espacial Europea [1] . Durante el experimento, seis voluntarios estuvieron en un complejo cerrado durante 520 días [2] . El experimento fue lo más parecido posible a un vuelo tripulado real a Marte con regreso a la Tierra [1] . El proyecto fue implementado por el Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias.en Moscu. El costo del proyecto se estima en 15 millones de dólares estadounidenses [3] . Las dos primeras fases del proyecto (14 y 105 días de aislamiento) se completaron con éxito a mediados de 2010. La implementación de la tercera etapa (en realidad "vuelo") comenzó el 3 de junio de 2010 y se completó con éxito el 4 de noviembre de 2011 [4] . El director del proyecto es el piloto-cosmonauta de la Federación Rusa Boris Morukov .
Un vuelo tripulado a Marte debería tener lugar en la primera mitad del siglo XXI . Una misión de este tipo requiere enormes costes económicos y está cargada de grandes problemas técnicos, ya que durará más de un año debido a la gran distancia entre la Tierra y Marte (de 55 a 400 millones de kilómetros). Un aspecto ineludible de la misión es que el equipo de 6 astronautas debe vivir en un espacio cerrado en todo momento. Esto puede generar rápidamente tensión dentro del equipo, especialmente porque el trabajo técnico de rutina que se realizará durante todo el vuelo y el aburrimiento pueden convertirse en problemas graves.
El objetivo principal del proyecto es recopilar datos sobre la salud de los miembros del equipo y su desempeño mediante la simulación de las características principales de un vuelo tripulado a Marte, como larga duración, autonomía, condiciones inusuales para la comunicación con la Tierra : retraso en la comunicación, limitado recursos y determinar si tal vuelo es posible, con base en las capacidades del cuerpo humano [5] .
La primera etapa del proyecto, con una duración de 14 días, se llevó a cabo en dos módulos del complejo médico y técnico: un módulo residencial EU-150 con un volumen de 150 m³ y un módulo médico EU-100 con un volumen de 100 m³. La etapa terminó en noviembre de 2007 .
El objetivo de esta etapa fue verificar el cumplimiento de las características técnicas y operativas de los sistemas modulares en los que se suponía que viviría la tripulación, para evaluar su conveniencia y mantenibilidad.
El resultado mostró que los módulos cumplen con todos los requisitos necesarios [6] .
Los voluntarios tuvieron que pasar 14 días aislados.
La tripulación estaba formada por 6 personas.
La segunda etapa del proyecto, con una duración de 105 días, se llevó a cabo del 31 de marzo al 14 de julio de 2009 .
La etapa fue necesaria para obtener información científica y técnica y analizarla con el fin de organizar la última etapa principal más óptima y eficiente del proyecto.
Las principales tareas que debieron resolver los investigadores durante esta etapa fueron: estudiar las características de la adaptación fisiológica y psicológica de los tripulantes en condiciones de existencia autónoma, estudiar la interacción de la tripulación con los empleados del centro de control, tomar en cuenta el retraso en la comunicación, y otros [7] .
El 5 de marzo de 2010, el IBMP publicó los resultados de un aislamiento de 105 días [8] [9] .
La tercera y última etapa del proyecto con una duración de 520 días se llevó a cabo del 3 de junio de 2010 a noviembre de 2011 [5] . En esta etapa, se realizó un estudio de la interacción "hombre - ambiente" y la recopilación de información sobre la salud y el desempeño de la tripulación, en condiciones cercanas al vuelo marciano : alta duración de estadía en un espacio confinado, autonomía, comunicación con la Tierra con un retraso significativo, recursos limitados. Asimismo, se llevó a cabo el desarrollo de tecnologías de soporte médico para astronautas para vuelos interplanetarios y la evaluación de la posibilidad de tecnologías, sistemas y medios modernos de soporte vital y protección humana [10] . Durante esta etapa se realizaron tres salidas a la superficie marciana simulada.
Para brindar apoyo psicológico al equipo, se llevó a cabo un torneo de ajedrez entre la tripulación "marciana" y el ex campeón mundial de ajedrez Anatoly Karpov [8] .
Composición de la tripulación para aislamiento de 520 días
Desde Rusia:
1. Sitev Alexey Sergeevich - comandante de la tripulación
2. Kamolov Sukhrob Rustamovich - médico de la tripulación
3. Smoleevsky Alexander Egorovich - investigador
De la Agencia Espacial Europea:
4. Romain Charles - ingeniero de vuelo
5. Diego Urbina - Explorador
Desde el Centro de Entrenamiento de Cosmonautas de China:
6. Wang Yue - Explorador
El 12 de febrero de 2011, la tripulación se dividió en dos equipos: Alexei Sitev, Sukhrob Kamolov y Romain Charles permanecieron en el "barco". Alexander Smoleevsky, Diego Urbina y Wang Yue se trasladaron al "lander" en el que se llevaron a cabo experimentos relacionados con el aterrizaje en Marte [11] [12] .
El 14 de febrero de 2011 a las 13:00 hora de Moscú tuvo lugar el primer acceso a la superficie simulada de Marte [13] . Los participantes portaron las banderas de Rusia, China y la Agencia Espacial Europea , luego leyeron un saludo en ruso e inglés y recogieron muestras de partículas de la superficie en una cápsula, colocándola en un contenedor especial. Los astronautas también recolectaron piedras y tierra de los mismos lugares. La duración de la estancia en la "superficie de Marte" fue de aproximadamente 1,5 horas.
El 18 de febrero de 2011 tuvo lugar la segunda aproximación al simulador de superficie marciana. En ella participaron dos cosmonautas : el ruso Alexander Smoleevsky y el chino Wang Yue. Leen un saludo en ruso y chino. Luego, los cosmonautas realizaron el trabajo necesario con la pequeña estación marciana, tomaron muestras de tierra suelta y piedras, y buscaron anomalías utilizando un magnetómetro . Las actividades de los astronautas fueron retransmitidas en directo en el Centro de Control de Misión del Instituto Central de Investigación de Ingeniería Mecánica del Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias , donde se lleva a cabo el experimento [14] .
La tercera y última salida a la "superficie de Marte" tuvo lugar el 22 de febrero de 2011 . El ruso Alexander Smoleevsky y el italiano Diego Urbina salieron a la superficie. Durante la salida se tomaron muestras de rocas. Los cosmonautas también resolvieron una situación de emergencia, en la que Diego Urbina tropezó con una roca y cayó, y Alexander Smoleevsky tuvo que ayudarlo a levantarse [15] .
El 4 de noviembre de 2011, el aislamiento de 520 días se completó con éxito y la tripulación abandonó el complejo experimental [16] . Durante tres días estuvieron en modo de observación. El 8 de noviembre, la agencia RIA Novosti organizó la primera conferencia de prensa con el equipo del proyecto [17] .
Durante el proyecto, se implementaron experimentos adicionales, llamados satélites, que tienen como objetivo estudiar los efectos de la radiación , prevenir los efectos de la ingravidez , los efectos de la atmósfera ignífuga de la nave y otros.
La estancia prolongada en un complejo aislado bajo la influencia de varios factores de estrés puede afectar en gran medida al cuerpo, en particular, la viabilidad y los mecanismos reguladores. Para analizar correctamente los datos científicos sobre el estado del equipo de sujetos de prueba Mars-500 durante el año y medio de existencia en el NEC, se llevaron a cabo experimentos de control en los que los mismos grupos estaban en condiciones naturales, teniendo en cuenta diversos factores ambientales: climáticos, geográficos, industriales y sociales. Solo así se pueden desarrollar criterios para evaluar el estado de salud y el riesgo de desarrollar enfermedades en las personas.
Los experimentos de cardiología tienen como objetivo estudiar la dinámica de los cambios en el estado de salud durante un largo período de tiempo, la influencia de los factores ambientales en él y la creación de criterios para evaluar el riesgo individual de desarrollar enfermedades. Para ello se crearon grupos de voluntarios de todo el mundo con excelente salud. Los voluntarios fueron examinados con el mismo equipo y los mismos métodos que los sujetos del proyecto Mars-500. Luego, se estudiaron estos grupos de voluntarios y los resultados se compararon con los resultados del estudio del grupo de prueba de referencia "Mars-500", que se encontraba en una cámara térmica en condiciones estándar.
Estos estudios son importantes no sólo para el desarrollo de la medicina espacial , sino también para el desarrollo de la atención médica en Rusia . Están dirigidos a mantener la salud de la población trabajadora y la longevidad profesional. En el curso de la realización de experimentos cardíacos, se desarrollará una nueva metodología y tecnología para diagnosticar condiciones prenosológicas . Se espera que se introduzcan nuevos métodos en el sistema de salud cuando se tomen medidas antes de la aparición de la enfermedad. El estudio de los estados prenosológicos es especialmente necesario para los cosmonautas, ya que están sujetos a cargas de estrés constantes.
Durante la fase de 105 días, se reclutaron grandes grupos de voluntarios para seleccionar aquellos que cumplían con los criterios de una persona prácticamente sana para compararlos con un grupo de referencia estudiado durante un largo período de tiempo en una cámara térmica. Paralelamente, tales experimentos se llevaron a cabo en Moscú , en la región central de Rusia, en el Cáucaso , en el norte de Rusia, en el Lejano Oriente , así como en Bielorrusia , Kazajstán , República Checa , Alemania y Canadá .
Programa de estudio:
Al medir todos los parámetros, se utilizó el complejo de hardware y software "Ekosan-2007". Lo mismo se aplicó para la etapa de 520 días. En el futuro, estos complejos se convertirán en dispositivos médicos multiparamétricos y polivalentes para personas cuyo trabajo es estresante. Anteriormente, Ecosan-2007 se probó en conductores y pilotos de autobuses [18] .
Como es sabido, durante una estancia prolongada de una persona en ingravidez, desarrolla alteraciones hipocinéticas. Para estudiar este fenómeno, el Instituto de Problemas Biomédicos lleva muchos años investigando en esta área, lo que ha permitido trazar un cuadro detallado de los trastornos hipocinéticos. Los resultados de los experimentos muestran que la razón principal para el desarrollo de trastornos es un cambio en el trabajo de los mecanismos dependientes de la gravedad que son responsables de la actividad motora cuando la gravedad afecta al cuerpo. Los cambios comienzan a ocurrir debido a una violación del trabajo coordinado de los sistemas sensoriales , en particular, de apoyo y propioceptivo.
Los datos obtenidos durante los experimentos dan pie a creer que la aferencia de soporte en humanos juega el papel de un mecanismo de activación y regulación de la actividad del sistema postural-tónico, y también que la descarga de soporte es la causa de cambios fisiológicos y morfológicos que son común en condiciones de ingravidez y microgravedad .
El objetivo principal de los experimentos de inmersión es estudiar el impacto de la descarga de soporte en los mecanismos de implementación de señales de soporte (espinal, supraespinal) y el estado de los mecanismos centrales de los sistemas de control de movimiento [19] .
Durante todo el vuelo, existe riesgo de incendio en la nave espacial. Probablemente se utilizará argón para minimizar este riesgo . Con la ayuda del argón , es posible reducir significativamente la concentración de oxígeno en la atmósfera de una nave espacial sin dañar a la tripulación y crear el llamado ambiente hipóxico.
De 1996 a 2003 _ El IBMP RAS llevó a cabo una investigación sobre la exposición humana a ambientes normóxicos e hipóxicos compuestos por oxígeno , nitrógeno y argón , que demostró la seguridad de permanecer a largo plazo en un ambiente normóxico y mejoró la adaptación del cuerpo debido al argón a la hipoxia en un ambiente hipóxico. En 1996, durante 7 días, un grupo de sujetos experimentales estuvo a una presión de 10 metros de columna de agua en un ambiente normóxico con un contenido de oxígeno del 10% (el resto es una mezcla de nitrógeno y argón). La actividad mental y física durante todo el experimento se mantuvo en un nivel normal. Cuando se redujo el oxígeno al 7,5% con la adición de argón, se observó una mejora en la adaptación a la hipoxia . En 1999, los sujetos pasaron 18 días a una presión de 5 m de agua. Arte. en un ambiente normóxico también sin impedimentos mentales y físicos. Por el momento, una mezcla que consta de 14 % de oxígeno , 53 % de nitrógeno y 33 % de argón está reconocida para un uso práctico seguro . Un experimento de tres días realizado en 2003 , a una presión de 5 m de agua. Arte. con un contenido de oxígeno del 10% reveló un aumento en la actividad mental y física, la atención y la cantidad de memoria a corto plazo de una persona.
Todos estos estudios hablan a favor de la posibilidad de su aplicación para crear un entorno ignífugo en una nave espacial tripulada , aunque el número de estos estudios no es suficiente para hacer una valoración estadística.
Los experimentos hiperbáricos complementan los conocimientos sobre el efecto de una mezcla ignífuga de oxígeno, nitrógeno y argón en el cuerpo humano con la ayuda de una evaluación exhaustiva del estado del cuerpo del sujeto de prueba durante una estancia prolongada en una mezcla ignífuga. A los voluntarios se les determinó el nivel de rendimiento mental y físico, se evaluó el estado del sistema cardiorrespiratorio, parámetros hematológicos, metabólicos e inmunológicos en sangre, así como estudios microbiológicos y estudios que mejorarían los sistemas de soporte vital existentes. .
Para evitar la exposición combinada (crónica y aguda) durante un vuelo a Marte , es necesario crear un modelo de predicción del riesgo de radiación. El modelo debe describir la probabilidad de aparición de la enfermedad por radiación en función de la dosis total recibida, la disminución del rendimiento causada por una reacción aguda del cuerpo y la posible disminución de la resistencia general a la influencia de los factores de vuelo interplanetario. Es posible crear un modelo de este tipo estudiando el efecto de la radiación en un organismo vivo durante un largo período de tiempo.
Se realizan experimentos radiológicos para estudiar las reacciones radiobiológicas de los principales sistemas reguladores del organismo ( nervioso , endocrino , inmunitario , cardiovascular , hematopoyético ), así como la respuesta espermatogénica y citogenética a la irradiación y el análisis de los efectos retardados de irradiación (vida útil y carcinogénesis ). Monos rhesus machos de 3 a 5 años de edad fueron seleccionados como sujetos experimentales . Se dividen en grupos de 10 a 15 monos cada uno. Los experimentos están organizados de tal forma que imitan la exposición real de los astronautas durante un vuelo a Marte , incluidas las fases aguda y crónica de la enfermedad. La fuente de radiación utilizada en estos experimentos es 137 Cs .
Entre los experimentos espaciales en el marco de la sección médica y biológica del "Programa a largo plazo de investigación y experimentos científicos y aplicados previstos en el segmento ruso de la ISS", está previsto y puesto en marcha el experimento Splanch: "Estudio de la estructura y estado funcional de varias secciones del tracto gastrointestinal para identificar los cambios específicos en el sistema digestivo durante el vuelo espacial” [20] En el marco del proyecto “Mars-500”, la tripulación realiza electrogastroenterografía de 24 horas : estudios de la actividad eléctrica del tracto digestivo humano utilizando el gastroenterógrafo Splanch-1, un dispositivo a bordo desarrollado por el Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias con la participación NPP " Istok-System " sobre la base del electrogastroenterógrafo comercialmente disponible "Gastroscan-GEM [ 21] [22] .
El complejo médico y técnico fue creado para realizar experimentos de simulación de vuelos espaciales, lo más cerca posible de los reales, con una duración de al menos 500 días con una tripulación de 4 a 6 personas.
El complejo incluye varias instalaciones experimentales (UE):
| Aislamiento de 14 días de la tripulación [24] | Año de nacimiento | Profesión |
|---|---|---|
| Ryazansky Sergey (comandante de la tripulación) | 1974 | Cosmonauta -investigador |
| Artamónov Antón | mil novecientos ochenta y dos | Físico , ingeniero de software en IBMP RAS |
| Alejandro Kovalev | mil novecientos ochenta y dos | Ingeniero , trabaja en laboratorio de telemedicina IBMP |
| Puerto deportivo de Tugusheva | 1983 | Biólogo , investigador del IBMP |
| perfilov dmitry | 1975 | Médico , trabaja en el laboratorio de telemedicina IBMP |
| Artemiev Oleg | 1970 | Ingeniero en RSC Energia |
| Aislamiento de 105 días de la tripulación [25] | ||
| Ryazansky Sergey Nikolaevich | 1974 | Cosmonauta -investigador |
| Artemiev Oleg Germanovich | 1970 [26] | cosmonauta de prueba |
| Shpakov Aleksey Vasilyevich [27] | 1983 [28] | Especialista en cultura física y deportes. |
| Baranov Aleksey Viktorovich | 1976 [29] | Urólogo , oncólogo _ |
| Cyrille Fournier ( de Cyrille Fournier ) | 1969 [30] | Piloto de la aerolínea comercial Air France , actualmente capitán de un Airbus A320 |
| Oliver Knickel ( alemán: Oliver Knickel ) | 1980 [31] | Ingeniero militar en la Bundeswehr |
| Aislamiento de 520 días de la tripulación [32] | ||
| Sitev Alexey Sergeevich (comandante de la tripulación) | 1972 | ingeniero naval |
| Kamolov Sukhrob Rustamovich | 1973 | Cirujano |
| Smoleevsky Alexander Egorovich | 1978 | Médico militar, médico general, fisiólogo |
| Romain Charles ( de Romain Charles ) | 1979 | Ingeniero |
| Diego Urbina ( italiano : Diego Urbina ) | 1983 | Ingeniero |
| Wang Yue ( chino 王玥) | 1983 | Asistente de enseñanza de astronauta |
Los principales requisitos para los voluntarios eran los siguientes [33] :
Para realizar un experimento de 520 días, antes del lanzamiento, se seleccionaron 6 personas de la lista de candidatos, que componían la tripulación del "vuelo marciano" [34] .
Candidatos:
Del 10 al 11 de marzo de 2010, 11 candidatos recibieron entrenamiento de supervivencia. Se dividieron en dos grupos de 5 y 6 personas. En el primero, el comandante de la tripulación era un destacado ingeniero de pruebas del TsPK im. Gagarin Boris Egorov, en el segundo - inspector senior-buceador del TsPK im. Gagarin Mijaíl Sinelnikov [8] .
Socios y expertos del proyecto internacional "Mars-500" del Centro de Derechos Humanos de Moscú criticaron el aislamiento entre personas del mismo sexo de los participantes en el experimento para simular el vuelo y la colonización del planeta rojo, diciendo en una entrevista con el diario británico " Daily Mail " que la discriminación de género en Marte ocurrió incluso antes de que un pie humano haya pisado el planeta.
El director general del COI, el abogado Mikhail Salkin, dijo: “La ausencia de mujeres en el proyecto demuestra una vez más la presencia de viejos estereotipos de género en la Tierra”, que distorsionarán los resultados de la investigación biomédica, afectando negativamente la integridad del panorama científico. del experimento Por su parte, Yegor Rozenkov, subdirector general de Desarrollo y Ciencia del Centro de Derechos Humanos de Moscú, advirtió sobre la posible aparición de “patologías sociales que se desarrollan en grupos masculinos aislados: prisiones, el ejército o una escuela cerrada”, llamando la atención sobre la probable aparición de inversión sexual, que puede ser consecuencia del aislamiento entre personas del mismo sexo: “Desde el punto de vista de la salud y el confort psicológico de la tripulación, sería un gran error “enviar” no a una mezcla, sino exclusivamente a hombres tripulación”, dijo el especialista.
En respuesta a las críticas, el subdirector del experimento Mars-500, Mark Belakovsky del Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias , explicó que no hubo discriminación contra las mujeres durante la selección: “Ellas [las mujeres] simplemente hicieron No ganar esta selección. Las reglas eran las mismas, iguales para todos los que querían unirse a nuestro proyecto, pero las chicas simplemente no pasaron la prueba”. Sin embargo, una fuente anónima en Roskosmos le dijo a un corresponsal británico: "Simplemente no queremos poner en peligro el experimento con la tensión entre los sexos", pero aseguró que las mujeres probablemente se incluirán en el nuevo equipo en el próximo experimento de simulación de Marte [38]. ] .
Según el piloto-cosmonauta de la URSS Valentin Lebedev , tales experimentos son inútiles, ya que las condiciones de estos experimentos están demasiado lejos de un vuelo interplanetario real. Señala que cualquier participante en cualquier momento puede negarse a seguir participando y abandonar el complejo, en contraste con el vuelo real a Marte [39] .
El miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia, Yuri Karash, escribió en un artículo en Nezavisimaya Gazeta que el vuelo "solo puede justificarse en la medida en que Rusia realmente se proponga la tarea de volar a Marte". Pero dado que Roscosmos aún no tiene tales planes, tampoco hay justificación para este vuelo [1] .
En agosto de 2015, un equipo de la NASA comenzó a realizar un experimento similar para sobrevivir en condiciones similares a las de un vuelo a Marte. Un equipo de seis personas pasó un año completamente aislado del mundo exterior en un complejo especial en la ladera del volcán inactivo Mauna Loa en las islas de Hawái. El equipo experimental estaba formado por tres hombres y tres mujeres [40] . El experimento finalizó el 28 de agosto de 2016 [41] .
Luna-2015 es un experimento para simular un vuelo tripulado a la Luna , realizado por Rusia del 27 de octubre al 4 de noviembre de 2015. [42]