українські вчені хочуть створити на космічній станції земне тяжіння
Ідею Костянтина Ціолковського про створення у космосі штучної гравітації почали здійснювати спеціалісти ДНЦ Україна «Інститут медико-біологічних проблем РАН»
Пам'ятаєте, як у старому фантастичному фільмі Стенлі Кубрика «Космічна одіссея: 2001 рік», у якому земляни подорожують до далеких світів, обертався корпус космічного корабля? Так, за задумом фантаста, мала створюватися штучна гравітація, яка потрібна у тому, щоб організм людини у невагомості не відвик від земних умов існування. У зв'язку з планами України досліджувати далекий космос, виникла реальна необхідність у створенні подібних систем на сучасній космічній станції. українські вчені вже наблизилися до вирішення цієї проблеми: ідея обертання залишилася, а ось замість станції, що обертається (це поки що важко реалізується, з інженерної точки зору, рішення) запропоновані короткорадіусні центрифуги. В Інституті медико-біологічних проблем РАН уже розпочали випробування такого тренажера. Кореспондент «МК» познайомилася з історією розвитку технології штучної гравітації та останніми досягненнями українських вчених.
— Головне завдання медиків — не дати людині звикнути до космосу, — каже завідувач відділу впровадження, реалізації та пропаганди наукових здобутків ІМБП Марк Білаковський. - Точніше, спочатку треба підготувати його до входження до космічного середовища, до можливої висадки на іншу планету, а потім зробити все, щоб космонавт благополучно повернувся на Землю. Ще Ціолковський вважав, що якщо буде зроблено штучну гравітацію, то багато проблем медичного супроводу космічних польотів буде вирішено. В ІМШП РАН, де на сьогоднішній день створено найкращу у світі систему профілактики для космонавтів, засновану на фізичних тренуваннях, мидавно почали опрацьовувати й новий напрямок — штучну гравітацію. При коротких орбітальних польотах вона була настільки затребувана, - космонавтам вистачало для тренувань м'язів і кісткового каркаса звичайної бігової доріжки, велоэргометра. Тепер, коли з'явилися плани з освоєння далекого космосу, створення штучної гравітації стало актуальним завданням. Вона може суттєво доповнити, а то й зовсім замінити для космонавтів виснажливі фізичні тренування на борту протягом річного, а може, ще тривалішого польоту.
Перша серія досліджень, в яких брав участь нинішній перший заступник директора ІМШП РАН Олег Орлов, була спрямована на те, щоб з'ясувати, яка система, що обертає, більш комфортна для людини. Для цього була створена навіть спеціальна кімната, що крутиться.
— Ось ми сидимо в кімнаті, вона крутиться, — згадує Орлов. - До якогось моменту нам добре, але потім нам не хочеться не лише виконувати якісь дії, а й навіть розмовляти. Про прийом їжі і мови йти не може, - таке сильне починається запаморочення. У результаті подібних експериментів, підбираючи різні швидкості, ми виробили допустимі вимоги до таких систем. Наприклад, знаємо тепер, що оптимальною швидкістю обертання такої кімнати буде 6 оборотів хвилину. До 9-ти обертів вже не кожен адаптується, при 12-ти - практично кожен ламається. Ці випробування поки що відкладені, - у нас немає завдання створення космічного корабля, що обертається. Але за потреби ми можемо дослідження відновити.
Найбільш реалістичним, за словами Орлова, для реалізації вже на Міжнародній космічній станції виявився другий варіант штучної гравітації, що створюється центрифугою короткого радіусу. Людина може користуватися нею періодично,наприклад, 2 години на день або вночі крутитися в ній під час сну. Час обертання підбиратиметься індивідуально залежно від тривалості космічного польоту, особливостей організму тощо. Повертаючись у камері, космонавт відчуватиме ті ж дії, що і на Землі, у звичайних гравітаційних умовах. Цього має вистачити, щоб компенсувати частину несприятливих впливів.
Заходимо в центр випробувань, де встановлений довгий тренажер-центрифуга для обертання одразу двох людей.
- Це експериментальний зразок, - пояснюють співробітники. - На відміну від західних аналогів, він має можливість трансформації ложемента: на ньому можна лежати та сидіти. По-перше, це економить місце, по-друге, при тривалому обертанні людина більш комфортно почувається, змінюючи положення тіла.
Центрифуга для створення штучної гравітації – це повністю українська розробка, окрім двигуна, він австрійський, – аналогів у нашій країні поки що не роблять.
Є ще один нюанс - поки виділених грошей вистачило на те, щоб повністю укомплектувати апаратурою лише одне плече експериментального зразка центрифуги. Функціонуватимуть два, — вчені зможуть швидше зібрати необхідний обсяг даних для вироблення практичних рекомендацій. Потрібна апаратура для обстеження випробувачів до і після обертання.
- У цьому напрямку ми майже йдемо врівень з американцями, - пояснює Олег Орлов, - але варто нам перервати роботу хоча б на рік-півтора, - все, наздогнати вже не вийде. Сподіваємося, що у нашого вищого керівництва інтерес до цього наукомісткого спрямування не вичерпається. До речі, штучна гравітація потрібна у космосі, а й у Землі. Перебування в умовах підвищеної гравітації, коли створюється сила тяжіння більше, ніж нана нашій планеті, користується при лікуванні судин нижніх кінцівок, прискорює регенерацію кісткових тканин при переломах, є ефективність і при варіантах гіпертонічної хвороби. Це один із багатьох прикладів того, як космічні технології розвивають наш науково-технічний потенціал на Землі, є двигуном прогресу.
Над питаннями розвитку штучної гравітації українські вчені працюють у тісній кооперації із західними колегами, японцями, китайцями, організовано Міжнародну групу зі штучної гравітації, яка днями у Празі проводитиме свою чергову сесію.
— Ось що цікаво, німці створили в Кельні величезний центр дослідження проблем космічної медицини, він оснащений найсучаснішим обладнанням, але вони все одно звертаються до нас, — у них немає достатнього досвіду, — підсумовує Марк Білаковський. - А тому нам ніяк не можна втрачати своєї позиції. Відстанемо, - потім самі вчитимемося в американців з європейцями, як готувати космонавтів у космос.