Все люди по-разному переносят состояние невесомости, но в той или иной степени у всех оно вызывает дурноту. Сначала испытываешь эйфорию от невесомости, но затем начинают проявляться симптомы «космической болезни». Степень её воздействия во многом зависит от особенностей вестибулярного аппарата человека, но поначалу ей подвержены все — будь она реальной или искусственно созданной.

«Самое трудное, наверное, не обращать внимания на те реакции организма, которые в любом случае возникают. Конечно, кто-то на это реагирует легче, у кого-то это проявляется в более тяжёлой форме, но в любом случае организм пытается сопротивляться этому необычному для себя состоянию», — рассказал RT космонавт-испытатель Пётр Дубров.

Съёмочной группе RT посчастливилось испытать невесомость на Земле в уникальном самолёте-лаборатории «Роскосмоса» Ил-76МДК.

На его борту в ходе полёта где-то раз в минуту примерно на 25 секунд возникает невесомость. С помощью таких тренировок космонавтов готовят к будущей работе в подобных условиях.

Тренировки в невесомости проходят в Центре подготовки космонавтов им Ю.А. Гагарина. Это единственное место в России, где подобные тренировки возможны.

«Для меня самое сложное — остановиться. Режим короткий, 25—30 секунд, бывает, что увлечёшься выполнением задания и хочется продолжать», — признаётся космонавт-испытатель Сергей Корсаков.

Герой России полковник Юрий Маленченко отлично знает, как человек чувствует себя в космосе. Он занял должность замначальника ЦПК только в сентябре прошлого года: из своего последнего — шестого — полёта в космос он вернулся 18 июня 2016 года. В общей сложности Маленченко провёл на орбите 827 суток — по этому показателю он уступает только Геннадию Падалке (у того 878 суток). RT расспросил космонавта об Ил-76МДК и поинтересовался, каково это — быть невесомым.

— Чем уникален самолёт-лаборатория Ил-76МДК?

— На Земле очень трудно придумать способ воссоздания эффекта невесомости, потому что постоянно действует гравитация. И когда эту задачу решали, было принято решение создать самолёты-лаборатории. В конструкцию самолёта были внесены изменения специально для того, чтобы он смог воспроизводить состояние невесомости. В процессе полёта выбирается специальная траектория и достаточно продолжительное время создаётся околонулевая перегрузка. В течение этого времени можно приблизиться к ощущению невесомости и выполнять разные задачи: проводить тренировку некоторых действий, которые космонавту предстоит выполнять в космосе, проверять работу и испытывать оборудование. Это достаточно , поэтому мы их активно используем.

— На ваш взгляд, возможно ли полностью подготовиться к воздействию невесомости, тренируясь в самолёте Ил-76МДК?

— Полностью — нет. У нас есть и другие средства, которые готовят космонавтов для того, чтобы, попав в невесомость в космосе, они могли не только чувствовать себя комфортно, но и выполнять поставленные перед ними задачи. Конечно, невесомость в космосе — это нечто такое, что на Земле сложно воспроизвести. Состояние постоянной, полной невесомости, 24 часа в сутки. Как бы человек ни тренировался здесь, попав туда, он получает новые ощущения.

— А как вы опишете чувство невесомости?

— Это многоплановое ощущение. Первые минуты и часы обращает на себя внимание та лёгкость, которую ты ощущаешь. Ты невесомый, ты паришь в воздухе и можешь перемещаться в трёхмерном пространстве. Совершенно спокойно, оттолкнувшись от одной стены, ты летишь в другом направлении. Можешь зависнуть и просто висеть, не прикасаясь ни к чему. Конечно, есть другие факторы невесомости — она очень серьёзно воздействует на организм. И помимо этой лёгкости есть очень много сложностей, которые она создаёт для человека. Поэтому существует много методик, которые активно используются для профилактики этих вредных воздействий.

— Технологии не стоят на месте. Как ЦПК реализует новинки техники в системе подготовки к полёту?

— Мы постоянно используем все технологии, которые предоставляет нам время. Модернизируется тренажная база. Все выполняемые задачи непосредственно связаны с технологиями и компьютерными технологиями. Всё это уже давно применяется — и в моделировании, и в обеспечении визуализации, и в сопровождении выполняемых работ, и при выполнении экспериментов — везде активно используется. Очень мало можно придумать таких задач, где бы не использовались самые современные высокие технологии.

— Сейчас на МКС Андрей Борисенко для корпорации «Роскосмос» и для канала RT снимает панорамное видео в формате 360. Вы как человек, много раз бывавший на МКС и на «Мире», как считаете: насколько соответствуют действительности такого формата ролики? Человек, который никогда не был в космосе, получит реальное представление о том, что наверху?

— Безусловно, угол зрения 360 даёт специфический эффект. Конечно, сложно полностью воспроизвести то, что человек видит глазами. Однако я смотрел ролики, и на мой взгляд, в таком формате не только увеличивается обзор, но и создаётся впечатление космического полёта, как будто ты находишься там, в этом пространстве. У зрителя, мне кажется, даже появляется

Подготовка космонавтов в Центре

Подготовка космонавтов - это комплекс мероприятий, направленных на формирование и поддержание у космонавтов совокупности определенных знаний, навыков и умений, необходимых для надежного и безопасного выполнения программы космического полета и составляющих основу квалификации космонавта.

Подготовка космонавтов состоит из следующих этапов:

первый - общекосмическая подготовка кандидатов в космонавты;
второй - подготовка космонавтов в составе групп специализации и совершенствования по типам ПКА или направлениям специализации;
третий - подготовка космонавтов в составе утвержденных экипажей к конкретному полету на ПКА;
четвертый - подготовка экипажей на борту ПКА в процессе космического полета.

Общекосмическая подготовка имеет целью приобретение кандидатами в космонавты знаний, навыков, умений и качеств, составляющих основу профессии космонавтов. В процессе этой подготовки у кандидатов в космонавты формируются глубокие и устойчивые знания в области наук, составляющих основу космонавтики (теория полета ПКА, системы управления, основы космической навигации, принципы создания ПКА и ракетоносителей, стартовых комплексов и т.п.), знание базового ПКА и его систем, а также вырабатываются первичные навыки эксплуатации этих систем. Приобретаются знания по основам научных исследований и экспериментов и основам испытаний космической техники.

Основными целями подготовки в составе групп являются совершенствование профессиональных качеств космонавтов, их специализация по определенным типам ПКА и формирование навыков их эксплуатации, отработка методов контроля состояния и сохранения здоровья и поддержания высокой работоспособности. В процессе этой подготовки космонавты приобретают знания и практический опыт, необходимые для подготовки в составе экипажей.

На третьем этапе подготовки - в составе экипажей , у космонавтов вырабатываются устойчивые навыки по выполнению программы предстоящего космического полета. В процессе подготовки изучаются конкретные особенности ПКА и правила его эксплуатации, программа полета, бортовая документация.

На тренажерах и стендах отрабатываются навыки взаимодействия членов экипажа при выполнении элементов программы космического полета, в том числе и в аварийных ситуациях. Отрабатываются методики выполнения научных экспериментов и исследований.

Программы подготовки космонавтов на всех этапах формируются из отдельных видов подготовки в составе и объеме, определяемыми целями и задачами подготовки на данном этапе соответствующей группы и экипажа.

Подготовка космонавтов включает следующие виды:

техническая подготовка по бортовым системам и оборудованию ПКА;
подготовка космонавтов к выполнению научно-прикладных исследований, экспериментов и прикладных работ;
комплексная подготовка экипажей ПКА;
подготовка к внекорабельной деятельности (ВКД);
медико-биологическая подготовка;
подготовка к действиям при посадке в экстремальных условиях различных климатогеографических зон;
летная и специальная парашютная подготовка космонавтов;
психологическая подготовка;
гуманитарная подготовка.

ПОДГОТОВКА КОСМОНАВТОВ

прошли подготовку 422 человека из разных стран;
совершили космический полет 212 человек;

Количество человек, работавших на орбите в период с 1961 по ноябрь 2010 года, составило 418 человек. В общей сложности они провели на орбите 22 790 человеко-суток. Это составило более 62 лет.

Подготовку в ЦПК имени Ю.А. Гагарина прошли космонавты из 33 стран.

		Подготовлено (чел.)				Подготовлено (чел.)	Совершили космический полет на Российских кораблях (чел.)
					Малайзия
					Монголия
	Афганистан
	Болгария

	Бразилия
					Словакия

	Германия
	Голландия

					Чехословакия

	Казахстан

					Республика Корея

КОСМИЧЕСКИЕ ПОЛЕТЫ И НАЛЕТ КОСМОНАВТОВ

Общее количество стартов ПКА с космонавтами на борту, подготовленными в ЦПК, составило 127 . Самыми рекордными по числу стартов стали 1980, 1997 и 2000 гг. - по 6 стартов, а в 2001 году - 8 стартов. Всего на орбите побывало 224 космонавтов и астронавтов, подготовленных в ЦПК, из них:

Крикалёв С.К. - совершил 6 космических полетов;
Джанибеков В.А., Соловьёв А.Я., Стрекалов Г.М., - совершили по 5 космических полетов;
9 космонавтов совершили по 4 космических полета;
27 космонавтов совершили по 3 космических полета;
63 космонавта совершили по 2 космических полета;
132 космонавта поднимались на орбиту по 1 разу.

За 6 космических полетов космонавт Крикалёв С.К. провел на орбите более 804 суток. Самый длительный полет совершил космонавт Поляков В.В. - 438 суток.

ПОДГОТОВЛЕННЫЕ ЭКСПЕДИЦИИ

За период с 1961 по ноябрь 2010 года на орбите находилось 8 орбитальных комплексов, на которых работало 95 экспедиций. Самое большое количество экспедиций - 37 - работало на орбитальном комплексе "Мир", который находился на орбите 5510 суток - более 15 лет. Суммарный налет экспедиций на комплексе "Мир" составил 12 348 человеко-суток (33,83 года).

ВЫХОДЫ В КОСМОС

За время полетов было совершено 133 выхода в космос. Всего космонавты провели в открытом космосе 1131 человеко-час. Больше всех выходил в космос Соловьёв А.Я. - 16 выходов общей продолжительностью 3 суток 7 часов 2 минуты, 11 выходов совершил Авдеев С.В., по 10 выходов совершили Серебров А.А. и Онуфриенко Ю.И.

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?

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.

HabraBugger 20 октября 2014 в 17:38

Средства и методы профессиональной подготовки космонавтов

Космонавтика

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

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

Пишет anton_agarkov : "Любой полет в космос начинается с Земли.

Немногие знают, через какие испытания приходится пройти космонавтам перед стартом.

Чтобы узнать, как готовят будущих покорителей космоса, мы отправимся в подмосковный Звездный городок, а точнее в расположенный на его территории Центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина.

Звездный городок — поселок городского типа в Щелковском районе Московской области с население 6700 человек, расположенный в 25 километрах от столицы.

Именно тут проходили предполетную подготовку все советские, а сегодня - российские космонавты. Частично в Центре готовятся к космическим полетам и иностранные космонавты — многие испытательные установки в Центре подготовки существуют в единственном в мире экземпляре.

Когда пересекаешь проходную городка, попадешь на большую ухоженную территорию центра: чистые широкие дороги, высаженные ровными рядами по бокам аллей деревья и большие корпуса. За стенами этих зданий таится уникальное оборудование, призванное натренировать космонавта, подготовить его ко всем опасностям и перипетиям космического путешествия.

Одно из обязательных испытаний для будущих космонавтов — проверка на центрифуге. Она должна показать, как человек справляется с перегрузками, возникающими при старте и приземлении. Этот этап считается одним из самых сложных, и на центрифуге отсеивается немало кандидатов в звездный экипаж.

Я уже упоминал, что многие установки и стенды в центре существуют в единичном экземпляре. Одна из таких уникальных установок — самая большая в мире центрифуга ЦФ-18. Техническое задание на эту без преувеличения монументальную конструкцию было написано еще в 1970 году, и взялась за его исполнение только шведская фирма ASIA, взяв за свои услуги 11 тонн золота.

На воплощение замысла конструкторов ушло 10 лет, и результатом работы шведских инженеров стало настоящее произведение искусства — динамический тренажер с восемнадцатиметровым рычагом. Пусковая мощность ЦФ-18 составляет 27 мегаватт. Максимальное ускорение, которое можно имитировать на центрифуге — 30g. Кроме того, кабина с космонавтами может вращаться, имитируя изменение перегрузки при приземлении или взлете.

4
5

Чтобы еще больше приблизить условия эксперимента к естественным, инженеры реализовали возможность изменять температуру, давление, влажность и даже сосав атмосферы внутри кабины центрифуги. Пока космонавт вращается, семь врачей контролируют его физическое состояние.

Почувствовать на себе космические перегрузки может и простой человек, правда, за космическую плату в 75 тысяч рублей.

В другом корпусе Центра находится не менее интересный объект — гидролаборатория. Она представляет собой бассейн диаметром 27 и глубиной 12 метров и предназначена для имитации невесомости. Космонавта в точной копии скафандра помещают в воду, а для придания ему нулевой плавучести к скафандру подвешивают свинцовые грузы.

Глубина бассейна позволяет разместить в нем макет различных модулей МКС в натуральную величину, и космонавты тренируются проводить различные работы на внешней обшивке станции. Когда-то в этом же бассейне проводились тренировки на макете станции «Мир», но теперь отработавшие свое модули вытащили и сложили у забора ЦПК.

При всех ухищрениях с нулевой плавучестью, воссоздать полноценную невесомость в гидролаборатории невозможно: модули, которые в космосе космонавт способен передвигать одной рукой, в бассейне не лишены своего нормального веса. Поэтому в тренировках космонавтам помогают специально подготовленные аквалангисты.

Модифицированная для использования в гидролаборатории версия скафандра "Орлан" - "Орлан - ДМА ГН". В синих кармашках на спине свинцовые грузы.

При необходимости перекомпоновать макет станции, пол бассейна поднимается до уровня воды, и элементы макета можно беспрепятственно заменить на другие.

Космонавт должен полностью подготовиться на земле ко всем этапам полета — здесь все части процесса одинаково важны. Не составляет исключение и этап полета в пилотируемом космическом корабле. Для этих целей в Центре подготовки существует специальный корпус.

В холле корпуса висит художественная композиция на аэро-космическую тему. Внимание на подпись...

В высоком просторном зале размещены модели спускаемых аппаратов — в том числе и используемых сегодня «Союзов-ТМА». К лазам в спускаемый аппарат и бытовой отсек ведут лестницы и мостки. Через открытые люки можно рассмотреть воссозданную в мельчайших подробностях обстановку корабля.

18
На манекене видно, как размещается космонавт в кресле во время спуска с орбиты

20
21

Стыковочный аппарат

Зал этот, больше похожий на музей, выполняет более серьезную функцию. В выставленных в помещении макетах космонавты тренируются управлять космическим кораблем и под внимательным контролем инструкторов отрабатывают действия в штатных или нештатных ситуациях. Даже в тот момент, когда по залу бродила экскурсия школьников, в нескольких макетах шли тренировки.

Но и от музея здесь кое-что есть. Рядом с макетами космических кораблей стоят выставочные стенды с образцами космического провианта. Сублимированная высококалорийная пища расфасована в небольшие герметичные пакеты и ставшие легендарными тюбики.

Рядом выставлен комплект снаряжения, который хранится в спускаемом модуле. Здесь есть все, что может понадобиться космонавту после приземления: от еды и воды, до рыболовных снастей и сигнальных ракет. Есть здесь и макет специального пистолета — на случай, если придется защищаться от диких зверей.

Макет пистолета ТП-82, который входит в состав набора выживания космонавта. Трехствольный неавтоматический пистолет используется для самозащиты от бандитов или диких животных, добывания еды охотой. Из этого же пистолета можно выпустить сигнальную ракету

Побродив по лабораториям и испытательным стендам явственно понимаешь, через какие испытания приходится пройти человеку, отобранному в состав космической команды. В результате жесточайшего отбора из сотен летчиков-истребителей, элиты авиации, остаются только единицы — люди с великолепным здоровьем, выносливостью, образованием и человеческими качествами. Специалисты, работающие в Центре подготовки без преувеличения говорят, что готовят сверх-людей — тех, что способны преодолеть цепкую хватку земного притяжения и вернуться обратно на Землю.

С праздником!