Стремление человечества к исследованию привело нас далеко в пределах Солнечной системы, оставив следы на других планетарных телах и отправив роботизированные роверы для исследования их поверхностей. Однако, среда за пределами Земли часто враждебна и требует тщательного планирования, тестирования и технологической разработки для обеспечения успеха миссии и безопасности экипажа. В то время как тестирование космических аппаратов и оборудования хорошо известно, подготовка человеческого фактора космических исследований представляет собой уникальную задачу. Одним из ключевых подходов к этой подготовке является использование наземных симуляций, обычно называемых «аналогами», которые воспроизводят условия и ситуации, с которыми могут столкнуться астронавты в космосе.
Что такое аналог космических исследований?
Аналоги космических исследований — это тщательно разработанные миссии и среды, которые имитируют аспекты реальных космических миссий. Исследователи выбирают и разрабатывают эти аналоги, чтобы они отражали компоненты фактической миссии, используя доступные ресурсы на Земле. Эти миссии могут проходить в экстремальных средах, похожих на Луну или Марс, внутри жилищ, предназначенных для имитации жилых помещений, или сочетание того и другого. Используя аналоги, ученые могут изучать эффективность работы экипажа, тестировать разрабатываемые приборы и получать ценные сведения о проблемах длительного космического полета. Цель состоит в том, чтобы выявить потенциальные проблемы до запуска.
Разнообразные аналоговые среды по всему миру
NASA и другие космические агентства используют широкий спектр аналоговых миссий, расположенных по всему миру. Пустыня Аризоны является местом расположения Марс-Дезерт-Ресерч-Станшен, где имитируются марсианские условия, а станция Aquarius, находящаяся под водой у побережья Флориды, помогает ученым понимать поведение и психологию экипажа в замкнутых, враждебных средах. Естественные среды, такие как вулканические районы на западе США, антропогенные кратеры в Неваде, естественный метеоритный кратер в Аризоне и исследовательские станции в Антарктиде, также широко используются. Эти места соответствуют геологическим условиям, с которыми, вероятно, столкнутся астронавты в будущих миссиях, предоставляя реалистичные полигоны для тренировок.
Имитированная лунная миссия на Мауна-Лоа
Одним из примеров такой миссии является 28-дневная имитированная миссия на поверхность Луны, проведенная на станции Hi-SEAS на Мауна-Лоа, вулкане на Большом острове Гавайев. Эта станция, выбранная из-за ее вулканического ландшафта, напоминающего Луну и Марс, также имитирует изоляцию космоса. В рамках исследования, посвященного динамике и психологии экипажа в экстремальной изоляции, я участвовал в качестве добровольца — «аналогового астронавта», выступая в роли эксперта по геологии и применяя предыдущие результаты исследований лунных и марсианских поверхностей.
Отбор и состав аналогового экипажа
Участие в этих миссиях — не случайное дело: кандидатам обычно требуются соответствующие степени и они проходят строгие физиологические и психологические оценки. Цель состоит в том, чтобы отбирать людей, схожих по образованию и опыту с астронавтами, уделяя приоритетное внимание тем, кто может эффективно работать в команде и сохранять спокойствие в стрессовых ситуациях. Большинство миссий требуют как минимум одного специалиста с медицинским образованием для решения неотложных ситуаций, а также ученых и инженеров для работы с системами жизнеобеспечения станции. В моей конкретной миссии требовалось, чтобы члены экипажа не знали друг о друге до прибытия на Гавайи, что приводило к уникальной динамике, поскольку мы ориентировались в незнакомой среде и задачах вместе.
Один день из жизни: ежедневные распорядок и вызовы
После трех дней интенсивной подготовки к системам станции, включая гидропонный сад и солнечные панели, началась наша 28-дневная миссия. Мы потеряли доступ к своим телефонам и могли использовать интернет только для выполнения необходимых задач. Структурированный график определял наши дни, начиная с пробуждения в 6:30 утра и заканчивая отбоем в 22:00.
Ежедневные задачи включали индивидуальную оценку и групповые мероприятия, предназначенные для оценки нашей работы. Среди них были когнитивные тесты и командные испытания. Дистанционный мониторинг нашего взаимодействия помогал исследователям оценивать уровень стресса, сплоченность группы и благополучие каждого члена экипажа. В дополнение к этим оценкам, мы выполняли двух-трехчасовые внекорабельные активности (EVA) для проведения геологических исследований вулкана. В чередующиеся дни два часа посвящались физическим упражнениям внутри станции, проводимым в полномасштабных имитированных скафандрах.
Продукты питания и вода строго нормировались, что требовало от нас проявления изобретательности при использовании ограниченных ресурсов. Хотя мы полагались на сублимированные и порошковые продукты, гидропонная система позволяла нам выращивать некоторую свежую зелень. Поддержание личной гигиены с ограниченным количеством воды также было проблемой, требующей инновационных решений, таких как ведра для душа и «ванны в дикой природе». Одна групповая стирка во время пребывания добавила уникальную возможность для сплочения коллектива.
Поддержка и творческое решение проблем
Несмотря на сложные условия, нагрузка была управляемой. Ограниченные ресурсы стимулировали творческое решение проблем, например, выпечку торта на день рождения члена экипажа с использованием нестандартных ингредиентов. Вечера проходили за просмотром заранее загруженных фильмов, обменом физическими книгами и соревнованием в ежедневной игре Wordle. Настольные игры и другие мероприятия способствовали сплочению коллектива и помогали нам узнать друг друга лучше.
Опыт, хотя и отличался от нашей обычной повседневной жизни, был поистине незабываемым. Осознание того, что наши усилия способствуют продвижению космических исследований, даже в небольшой степени, было невероятно полезным.
В конечном итоге, эти наземные симуляции оказываются бесценным инструментом для подготовки к вызовам космических исследований, обеспечивая возможность успешной навигации по сложностям жизни и работы в космосе.
