Путь к планетам-соседям начинается на Земле. Среди тех, кто его прокладывает, есть испытатели, «обживающие» макеты межпланетных аппаратов, чтобы выявить их пригодность для намечаемых полетов.
В числе таких «наземных космонавтов», отобранных для проведения опытов по имитации полета на Марс, был врач-исследователь Владимир Макаров. В 1974 и 1975 году он участвовал в проведении двух циклов длительного пребывания людей на борту экспериментального модуля, копирующего марсолет.
Космос на Ходынке
— Готовя запуск первого пилотируемого «Востока», Сергей Павлович Королев видел за этой «начальной ступенькой» главную цель — достижение Марса, — рассказывает Владимир Иванович. — На рубеже 1950–1960-х гг. в возглавляемом им Особом конструкторском бюро №1 приступили к проектированию тяжелого межпланетного корабля (ТМК) для полета к Красной планете.
В конце 1959-го, когда в проработке технических решений были достигнуты конкретные результаты, Королев решил окончательно «легализовать» эту программу и направил соответствующее обращение руководству страны. 23 июня 1960 года было принято постановление ЦК КПСС и Совмина СССР «О создании мощных ракет-носителей... и освоении космического пространства в 1960–1967 гг.». Там был пункт: «Принять предложение о проведении в 1960–1962 годах проектно-конструкторской проработки и необходимого объема исследований с целью создания в ближайшие годы… новой ракетной системы, обеспечивающей вывод на орбиту тяжелого межпланетного корабля…».
Таким мощным носителем должна была стать ракета Н-1, которой занимались в ОКБ-1. Параллельно шла работа над созданием марсолета. Чтобы сделать конструкцию, годную для межпланетного рейса, требовалось провести испытания, сымитировав в земных условиях каверзы космического путешествия.
Для изучения воздействия на человека факторов длительного межпланетного полета и моделирования профессиональной деятельности космонавтов в этих условиях неподалеку от Ходынского поля, на территории наземного экспериментального комплекса (НЭК) Института медико-биологических проблем (ИМБП), построили полноразмерный макет ТМК. В официальных документах он фигурировал как «Экспериментальная установка №37» (ЭУ-37), а в обиходе сотрудники называли его марсолетом. Монтаж этой конструкции осуществляли в 1967–1969 гг. А летом 1971-го на ней провели первый большой эксперимент. Трое его участников находились в макете ТМК 50 суток.
Затем стали готовить новые испытания. Предстояло разобраться в сюрпризах, которые может преподнести во время марсианской экспедиции человеческий фактор. Ведь, отправляя космонавтов в путешествие, нужно не просто обеспечить им возможность выжить, но создать медико-биологические и психологические предпосылки для плодотворного труда в космосе. В ходе долговременного «наземного полета» предстояло проследить динамику изменения уровня работоспособности его участников.
Хоромы для испытателей
— Как вы оказались среди тех, кто попал на борт марсолета?
— Я работал в ИМБП, моей специальностью была «психофизиология труда в спецусловиях». Видимо, это и предопределило дальнейший ход событий. Зимой 1974-го начальство вдруг предупредило: «Ваша кандидатура рассматривается для включения в экипаж объекта НЭК».
Меня назначили врачом в группу из трех человек, которой предстояло провести 60-суточный эксперимент, моделирующий полет ТМК. Перед началом испытаний пришлось усиленно готовиться: в сжатые сроки мы прошли краткий курс общекосмических тренировок.
День, когда я впервые вошел в ЭУ-37, запомнил на всю жизнь: 28 февраля 1974 года.
Это была, по сути, ознакомительная экскурсия, которую для меня провел сотрудник ОКБ-1 и будущий командир нашего экипажа исследователей Владимир Корсаков. В громадном зале размером с половину футбольного поля протянулось длиннющее тело, составленное из цилиндров разных диаметров, — макет ТМК.
Мы с Корсаковым прошли в блок обитаемых отсеков. Первое помещение, которое он мне показал, — салон. Пространство обширное: здесь уместился бы правительственный лимузин. Интерьеры меня впечатлили. На полу ковровое покрытие, по стенам два здоровенных дивана, обитых натуральной кожей. Три глубоких мягких кресла тоже обтянуты сафьяном...
Из салона попали в смежное помещение-оранжерею — цилиндрический корпус трехметрового диаметра c реакторами для культивирования хлореллы. По другую сторону салона расположен санузел. В нем три писсуара, снабженные вакуумными отсосами (для работы в невесомости), душевая кабинка. Еще умывальник, стиральная машина.
За туалетом, дальше по коридору, — кухня и три каюты членов экипажа. Я отметил, что диван в моей будущей «комнате» не такой мягкий, как у командира и бортинженера. Оказалось, что он одновременно является хирургическим креслом. Такой трансформер может служить и для ночного отдыха, и для медицинских обследований, а если потребуется — даже для лечения моих товарищей по экипажу.
«Сердцем» всего марсолета был приборно-агрегатный отсек, в торце которого расположен главный пульт. Кроме того, в макете ТМК была мастерская с набором инструментов для ремонта бортовой аппаратуры.
Среди помещений ЭУ-37 своей конструкцией выделялось радиационное убежище — прямоугольный блок, похожий на сейф величиной с три бабушкиных комода. Толщина стен около четверти метра: защита от космического излучения выполнена из специального полимера. Пространство внутри убежища рассчитано так, чтобы могли лежа уместиться три человека. Высота отсека около 120 см. Потолок и стены выложены кожаными стегаными подушками. А все дно занимал трехспальный диван-кровать, причем каждая часть «лежбища» могла трансформироваться из лежачего в полусидячее положение. Вдобавок под съемным сиденьем среднего кресла-лежанки скрыт унитаз. Под двумя другими — емкости для продуктов питания, питьевой воды, гигиенических пакетов. На одной из стен предусмотрена компактная приборная доска, где отображаются основные параметры работы систем корабля. В общем, проектировщикам удалось уместить в 3,5 кубометра все необходимое, чтобы экипаж мог пересидеть в убежище мощные солнечные вспышки, имея хотя бы минимум комфорта.
Под присмотром полиграфа
— Чем пришлось заниматься во время эксперимента?
— Наш 60-суточный «полет» начался 29 мая 1974 года. Заданий по программе исследований было предостаточно. Я, например, отвечал за проведение более полусотни медицинских и других исследований.
Состояние экспериментального модуля и его экипажа постоянно отслеживали с «земли» — центрального поста, где находилась дежурная бригада. Испытатели, обитающие внутри макета ТМК, были самыми контролируемыми людьми в мире. К каждому из нас подключили датчики, фиксирующие параметры работы организма. Помимо этого в отсеках установлено множество измерительных приборов.
Специалисты разного профиля оценивали способность человека переносить условия, моделирующие дальний космический полет. А я, бортовой врач, был в отсеках ТМК их глазами, ушами и руками. Шел постоянный мониторинг электрокардиограмм «наземных космонавтов», два раза в неделю проверка на велоэргометре... Бывали дни, когда каждые два часа следовало брать на анализ кровь из пальца. А еще регулярно кровь из вены, анализ мочи, слюны, забор проб выдыхаемого воздуха...
Для экипажа приготовили множество психологических тестов. Причем контролировали нас при помощи детектора лжи. Для проведения экспериментов на ЭУ-37 специально приобрели 16-канальный японский полиграф.
Динамику эмоциональной устойчивости и психологической совместимости испытателей определяли с помощью парно-словесной пробы. Это когда один говорит, к примеру, «стакан», а другой должен быстро назвать первую пришедшую на ум ассоциацию: «вода» или, может, «водка».
Много работали на гомеостате — приборе с двумя пультами, соединенными единой электрической цепью. Испытателям, находящимся в разных помещениях, надо было, вращая ручку потенциометра, выставить стрелку на ноль. Но такое продвижение ее уводило в сторону аналогичную стрелку на пульте партнера. Решение задачи возможно, однако для этого требуется интуитивное понимание логики взаимодействия двух «игроков», членов экипажа.
Большое внимание уделялось изучению способности космонавтов к выполнению профессиональной деятельности и такого ее важного элемента, как ручная стыковка (она необходима, например, при возвращении к кораблю посадочного марсианского челнока). Процесс моделировался на тренажере «Волга», смонтированном в агрегатном отсеке. Исследовали динамику качества действий члена экипажа, выполняющего стыковку, при нарастании утомления в ходе длительного «полета», под воздействием экстремальных факторов. Я, например, выполнил около 2000 циклов ручной стыковки.
Среди заданий другого рода упомяну «огородные» хлопоты. В отсеке ЭУ-37 работала установка «Оазис», где в «космических» условиях проращивали семена гороха. Мы должны были скрупулезно, по графику осуществлять полив и фотографировать всходы. Причем одновременно с нашим экипажем такая же работа проводилась на околоземной орбите: горох пытались выращивать на борту орбитальной станции «Салют-4» космонавты Климук и Севастьянов.
— Но отдыхать-то вам все-таки удавалось в этом долгом «полете»?
— Из-за многочисленных экспериментов, необходимости часто сдавать анализы и контрольные показатели состояния организма досуг оказывался коротким. Обычно выкраивали по 30–40 минут в день. Но и это время организаторы «полета» решили употребить с пользой для дела. На марсолете были аппараты для чтения микрофильмов и сотни три переснятых на фотопленку книг разных жанров: классика, фантастика, историческая, научно-популярная литература. Планировали изучать изменения наших читательских вкусов в процессе длительного отрыва от Земли.
Визит «домового»
— Во время 60-суточного эксперимента на марсолете наш экипаж — командир Владимир Корсаков, бортинженер Эмиль Рябов и я — столкнулся с загадочным феноменом. Но мы тогда никому не стали сообщать об этом. Лишь сейчас, много лет спустя, я могу рассказать, что происходило в отсеках ЭУ-37 в июне 1974-го.
НЭК на Ходынке тщательно охранялся. Обитаемые отсеки макета находились под круглосуточным наблюдением: в разных местах размещены 24 телекамеры. Практически не было ни одного закутка, который бы оставался без присмотра. Кроме того, внутри поддерживались измененные параметры газовой среды, в том числе и давление, отличное от атмосферного, что исключало произвольное открытие кем бы то ни было опечатанных на старте эксперимента входных люков. И вот в этом изолированном от внешнего мира, находящемся под охраной, «простреливаемом» датчиками и объективами пространстве стали происходить по ночам необъяснимые вещи…
Во время ночного отдыха в марсолете царила абсолютная тишина, лишь изредка и ненадолго прерываемая гулом вентиляторов. За счет тщательной герметизации макета до нас снаружи не доносилось ни единого шороха. Но однажды ночью я вдруг услышал звуки из коридора — слабое поскрипывание панелей пола, как будто некто осторожно крадется там на цыпочках, стараясь остаться незамеченным.
От нервной встряски меня прошиб холодный пот. Неужели из-за серьезных нагрузок начались галлюцинации? Однако, как оказалось, странный посторонний шум слышали и командир с бортинженером. Лежа каждый в своей каюте, мы в страшном напряжении внимали звукам чьих-то шагов.
Но кто среди ночи разгуливает по «марсианскому» кораблю?! И как он сюда попал?!
Ошибиться в произошедшем мы не могли. О синхронности наших восприятий и эмоций свидетельствовали зарегистрированные датчиками изменения физиологических показателей: у всех троих одновременно подскочил пульс, давление, всплески отмечены на графиках электроэнцефалограмм, кардиограмм.
Через некоторое время звуки стихли. Но на протяжении ряда последующих ночей прогулки незваного гостя повторялись.
Сон членов экипажа стал чутким, поверхностным. Мы находились в плену неопределенности. Что случится следующей ночью? Как поведет себя неведомое нечто? Как отразятся эти посещения на работе систем корабля и на нашей безопасности? Следовавшие одна за другой практически бессонные ночи, проводимые в тревожном ожидании, начали нас изматывать. В дневных разговорах мы обсуждали ситуацию, хотя при этом пришлось пользоваться эзоповым языком.
У нас не было возможности обратиться за советом, помощью, консультацией к «земле». Если бы мы хоть пикнули на эту тему и о «потусторонних» эффектах стало известно психологам, психиатрам и руководству, отмеченные нами феномены были бы объяснены групповым психозом, галлюциногенным синдромом, развившимся в условиях изоляции, на фоне переутомления и эмоционального стресса. А значит, наша судьба была бы решена однозначно: вывод из эксперимента со всеми вытекающими последствиями.
Но мы не хотели подписывать приговор этому этапу программы испытаний ТМК, не хотели ставить крест на своей испытательской карьере. Потому договорились между собой: «земле» о загадочном «госте» не говорить.
Таких визитов было около десятка. Примерно к 50-м суткам эксперимента они прекратились так же внезапно, как и начались.
Реанимобиль наготове
— С учетом длительности предстоящей экспедиции к Красной планете, — продолжил Владимир Макаров, — на марсолете нужно было предусмотреть самовоспроизводящиеся системы, обеспечивающие создание в обитаемых отсеках корабля искусственной биосферы, способной автономно функционировать много месяцев. Чтобы она обеспечивала экипаж воздухом, водой и продовольствием на все время предполагаемого полета. Кроме того, следовало позаботиться о переработке продуктов обмена веществ, выделившихся при расщеплении и окислении пищи. Поэтому в конструкции ТМК решили предусмотреть оранжерею, которая должна в относительно небольшом (до 300 куб. м) обитаемом отсеке замкнуть систему круговорота кислорода. Его можно было регенерировать из выдыхаемой космонавтами углекислоты в специальных реакторах-культиваторах водорослей (самой подходящей считали хлореллу).
Питьевую воду рассчитывали получать в основном из конденсата влаги, выдыхаемой космонавтами. Часть питьевой воды и вода для гигиенических, технических нужд могли восстанавливаться из жидких отходов жизнедеятельности экипажа с помощью уже отработанных тогда методов.
По поводу пищи. Планировалось, что члены марсианского экипажа смогут получать еду из двух источников. Половина рациона состояла бы из продуктов, запасенных перед стартом с Земли, а вторая часть — из овощей бортовой оранжереи.
Опыты по проверке эффективности биологических систем жизнеобеспечения для экипажей межпланетных кораблей проводились в СССР в 1960–1970-е гг. Были созданы экспериментальные базы, на которых испытатели подолгу «обживали» гермобарокамеры, имитаторы отсеков космических аппаратов. С ноября 1967-го по ноябрь 1968-го в таком специальном лабораторном блоке ИМБП жил экипаж испытателей — врач Герман Мановцев, биолог Андрей Божко, техник Борис Улыбышев. Они доказали, что группа людей может продержаться год в автономном объеме.
— Вашему экипажу тоже выпало подобное «автономное» удовольствие?
— Программы многодневных экспериментов на макете ТМК, которые провели в 1974 и 1975 годах, таких задач не предусматривали. В планах было подключить замкнутые циклы жизнеобеспечения и проводить комплексные испытания, максимально приблизив условия пребывания экипажа в отсеках ЭУ-37 к реалиям межпланетного старта, во время последующих многодневных «полетов». Нам же довелось выполнять другие задания. Вода, пища у нас были «земными».
— Но при этом что-то особенное, «космическое» в меню присутствовало?
— В одном из отсеков макета ТМК стояло 10 холодильников «ЗИЛ», в которые были загружены специальные рационы. Причем вся еда приготовлена и расфасована с учетом использования ее именно в космических условиях.
В каждом рационе имелись порции на 3–4 приема пищи. Около ста наименований продуктов. Первые блюда упрятаны в тубы: щи, борщ, суп-харчо... Вторые — мясные консервы: ветчина, бекон, карбонад, сосиски, печеночный паштет, телячий язык. Можно было рыбными угоститься: осетриной, крабами... На десерт — творог с черносмородиновым пюре, шоколад, медовые коврижки. Причем и хлеб, и коврижки были запечатаны в двойные полиэтиленовые пакеты. Каждая упаковка — 50 граммов: 10 маленьких коврижек либо хлебцев на один укус. Это чтобы в реальных условиях полета, при невесомости, крошки не разлетались по отсеку и не попадали в дыхательные пути.
— Чем отличался 60-суточный эксперимент от 90-суточного?
— В 90-суточном запланировали имитации серьезных аварийных ситуаций. Их было четыре, по 7 суток каждая. Потом перерыв 1–2 недели — и новый «подарок». К примеру, включали режим перегрева. Нам приходилось жить и работать в отсеках модуля, где температура держалась днем и ночью на уровне 33–35 градусов.
Бывали и внеплановые аварийные ситуации, близкие к критическим. Однажды экипаж стал ощущать нарастающие головные боли. К ним добавились слабость, апатия. Пришлось мне как бортврачу бить тревогу и выходить на связь с «землей». Там срочно созвали консилиум с участием токсикологов. Была высказана версия: где-то возник малозаметный очаг возгорания, а бортовой газоанализатор не сработал. Эти тревожные часы запомнились многократной лихорадочной передачей через шлюз внутрь нашей «бочки» стеклянных колб, в которые я производил заборы воздуха в зонах работы различных агрегатов. Заполненные колбы также шлюзованием передавал дежурной бригаде для лабораторного анализа. В итоге выявили скачок содержания угарного газа в атмосфере обитаемых отсеков! Но поиск очага возгорания результата не давал, а наши силы уже иссякали. Логическим путем все-таки вовремя успели установить причину: искрили и подгорали щетки электродвигателя установки «Гном», обеспечивавшей очистку воздуха в отсеках от вредных микропримесей. Парадокс: чем лучше «Гном» чистил воздух, тем сильнее он отравлял нас угарным газом… Разобравшись, в чем дело, мы заменили аварийный двигатель. Эксперимент прерван не был.
Фактически на этой стадии программы испытаний стали нащупывать пределы физиологических возможностей человека, оказавшегося в отсеках марсолета. Впрочем, за нашей безопасностью во время проведения эксперимента «земля» следила строго. Предусмотрели систему аварийного спасения экипажа. А в дни, когда по программе испытаний у нас наступала особо сильная «давиловка», возле ЭУ-37 стоял наготове реанимобиль.
— Трехмесячный «полет», состоявшийся в марте–июне 1975-го, оказался последним в этой программе…
— Работа по межпланетным полетам тогда шла уже «по инерции». Предполагалось провести на ЭУ-37 еще ряд важных экспериментов, не только увеличивая длительность до соответствующей реальной марсианской экспедиции, но и «подтянув» все системы, узлы в составе ТМК до высокого уровня надежности в режиме трехлетней автономной работы.
Однако замыслы реализовать не удалось. В 1975 году сменилось руководство ведущего предприятия космической отрасли. Изменились взгляды на приоритеты в освоении космоса у руководства страны. Результат: была фактически отменена главная цель этой программы — полеты человека к другим планетам. Отныне они переходили в разряд отдаленных, гипотетических перспектив. А на первый план вышли задачи, связанные с освоением околоземного пространства.
Что касается ЭУ-37, то с тех времен этот объект не раз перестраивался. Он утратил первоначальный смысл — секретного прототипа марсианского ТМК — и сделался экспериментальной площадкой, на которой, в частности, лет 10 назад был проведен широко разрекламированный эксперимент «Марс-500».