Для того чтобы оценить влияние условий космической среды и длительной изоляции на организм человека, не нужно покидать Землю. Это можно сделать на базе научного института. Именно этим занимаются участники международного проекта по моделированию космического полета SIRIUS. Как специалистам удалось смоделировать условия реального космического полета, находясь на Земле? Что потребуется учесть при планировании длительных межпланетных путешествий? Каковы перспективы сотрудничества стран БРИКС в сфере космической медицины? На эти и многие другие вопросы в интервью для международной сети TV BRICS, партнера Евразийской медиагруппы, ответил врач проекта SIRIUS Арслан Ниязов.
– С 2017 года вы работаете ответственным врачом на проекте SIRIUS. Расскажите об этом эксперименте.
– SIRIUS – это международный аналоговый эксперимент по имитации долгосрочного полета к Луне. Проект в первую очередь медицинский и медико-психологический, где изучаются возможности адаптации людей в замкнутом пространстве с собственной атмосферой, соответственно, в условиях, схожих со стрессовыми длительными полетами к другим небесным телам. И изучаются различные аспекты, начиная от взаимодействия и заканчивая микробиологией. Оцениваются как какие-то фундаментальные показатели, так и операционно-технические моменты, то есть отработка уже реально существующих методик с целью их поставки и запуска уже на борту той же МКС и в перспективе российской орбитальной станции.
– Вы уже отметили, что этот проект проводится на Земле. Если не секрет, то где именно?
– SIRIUS проходит в Институте медико-биологических проблем в Москве. Несмотря на то что это международный проект, то есть у нас участвовали разные стороны. В первую очередь Россия, которая начинала этот проект вместе с Соединёнными Штатами, участвовали и представители арабских стран, союзных государств, как, например, Республики Беларусь, и многие другие. Сейчас активно участвуют представители Индии со стороны формирования научной программы – со своими экспериментами и исследованиями.
– А как технически, оставаясь на Земле, можно воспроизводить условия реального полета? Ведь человек в космосе подвергается определенным нагрузкам, невесомости, испытывает определенную нехватку витаминов.
– Это, собственно, самая большая проблема в наземных экспериментах. Ни один эксперимент не дает возможность полностью отобразить все факторы космического полета. Поэтому эксперименты делятся по направлениям. Есть так называемые краткосрочные, которые проводятся в Центре подготовки космонавтов. Это так называемый параболический полет, когда испытуемые поднимаются на высоту на самолете, который затем резко её снижает.
Соответственно, на несколько минут внутри формируется та самая невесомость, которая позволяет отработать какие-то моменты по надеванию или снятию скафандров в невесомости, по каким-то краткосрочным работам, как, например, оказание первой помощи, но это именно очень краткосрочные моменты.
Следующая группа экспериментов, исторически одна из самых первых, – это так называемая антиортостатическая гипокинезия, когда испытатели длительное время находятся на кровати с опущенным головным концом под углом в несколько градусов. То есть регулируя градус снижения головной стороны можно имитировать воздействие невесомости, начиная с орбиты Земли и заканчивая лунной поверхностью.
Данное направление исследований позволяет оценить воздействие гиподинамии. Такие эксперименты проводились ещё в Советском Союзе, когда люди целый год так лежали, чтобы проверить атрофию мышц и перераспределение жидких сред крови в космическом пространстве.
Следующая группа экспериментов – это иммерсия. В настоящее время используют так называемую сухую иммерсию, то есть человека погружают в ванну с водой по шею. Сухая иммерсия предполагает то, что между человеком и водой есть тонкая пленка, которая не позволяет воде проникнуть к испытуемому, позволяет с ним работать, крепить электроды и так далее. В состоянии такого полного погружения тела мы отрабатываем воздействие безопорности космического полета, изменения неврологических данных и так далее.
И еще одна большая группа, мировым флагманом которой является SIRIUS, это так называемые изоляционные эксперименты. В них на первый план выступают процессы взаимодействия людей, психологические аспекты, взаимодействие людей как друг с другом, так и с самим собой. То есть тот, кто прошел изоляцию, уже никогда не будет прежним, потому что потом многие испытатели по-другому смотрят и на мир, и на взаимодействие вообще в обществе.
– В составе команд «Сириус-17», «Сириус-19», «Сириус-21» и «Сириус-23» были как мужчины, так и женщины. Как удалось выявить разницу в восприятии космического полета организмами людей разного пола и в чем в принципе эта разница заключается?
– Ну, сказать, что есть какая-то принципиальная разница на данном этапе, наверное, было бы несколько преждевременно, потому что обработка результатов еще продолжается и наши уважаемые психологи и исследователи по другим направлениям еще сделают свои выводы, но женский организм, с одной стороны, достаточно хрупок, но при этом, как ни странно, на длительных дистанциях зачастую выдерживает большие нагрузки. Плюс, если мы планируем действительно сделать человечество мультипланетарным видом, то рано или поздно встанет вопрос деторождения в космосе. Соответственно, мужчинам без женщин в этом плане никуда. Чтобы это не явилось неприятным сюрпризом через несколько десятилетий, работы в этом направлении мы начинаем пока только по влиянию стрессов на женский организм, именно длительного хронического стресса, депривации, когда происходит ограниченная возможность общения. Именно эти аспекты на данном этапе позволят нам предусмотреть и парировать часть рисков, которые могут в последующем нанести уже в реальных космических полетах вред женщинам.
– В числе задач проекта числится работа на поверхности Луны. С какими сложностями сталкиваются члены экипажа?
– В задачи проекта входит не только работа на поверхности Луны, но и так называемая внекорабельная деятельность. Сложность здесь связана с тем, что мы не приспособлены передвигаться по Луне под влиянием другой гравитации. Наши миллионы лет эволюции подготовили нас к передвижению именно в земной гравитации при земном притяжении. Мы даже в полной невесомости адаптируемся быстрее, потому что включаются плавательные паттерны, чем когда возникает необходимость передвижения по поверхности Луны. Если посмотреть видеосъемку по высадке на Луну в рамках программы «Аполлон» американцев, то мы увидим, что астронавты не могли ходить, им приходилось прыгать, потому что наши двигательные паттерны не предназначены для такой гравитации.
Вот эти моменты необходимо отработать, особенно если мы планируем, опять же, долговременное нахождение и не только просто нахождение, но и работу на поверхности Луны.
– А что для вас как для специалистов в сфере медицины наиболее ценно в проекте SIRIUS?
– Наиболее ценен пул исследований по женскому организму, потому что системно этот момент не изучался практически. Большой интерес представляет отработка системы медицинского обеспечения. Уже сейчас мы вводим некоторые элементы в проекты дальнейшего освоения космического пространства. Большой интерес представляют моменты по питанию и по влиянию на организм человека не самой привычной и не самой сбалансированной в плане микроэлементов и витаминов еды. И в том же космическом полете у нас фиксируется понижение витамина D, в отсутствие солнечного света, который приходится компенсировать с помощью витаминных добавок. Питание – это здоровье наше, и, конечно, важно именно отрабатывать, испытывать, какие варианты по этому вопросу мы можем предложить в будущем.
– Арслан Ромеевич, какие, на ваш взгляд, можно уже выделить ключевые результаты проекта SIRIUS и как в целом этот эксперимент может повлиять на развитие российской космической программы?
– Эксперимент создан как один из исследовательских этапов в помощь российской космической программы. Сейчас ещё не завершены все исследования по окончанию эксперимента, и не было обработки данных. Но именно в контексте у нас уже есть данные по оптимизации взаимоотношений людей, потому что отработка именно оптимальных режимов работы, циклов сна и бодрствования могут быть очень критичными в плане дальнейших работ. Большой пул был посвящен так называемой депривации сна, то есть когда испытатели не спали по несколько часов и им вдобавок приходилось выполнять те или иные действия. В реальном космическом полете они могут столкнуться с тем же. Это ситуации разгрузки космических кораблей при посадке, когда нужно искать или возводить убежище от солнечной радиации. То есть вот этот аспект был достаточно хорошо отработан.
Я считаю, что мы также хорошо отработали аспекты по анализу и оценке факторов риска, именно медицинских, медико-биологических, в том числе микробиологических для космонавтов и для людей в замкнутом пространстве. Потому что люди в замкнутом пространстве живут очень часто – те же подводные лодки, экипажи и так далее. Но на практике экипаж подводной лодки – это достаточно большое количество людей с четким распределением должностей. Если мы говорим о малых группах, то эти аспекты изучены недостаточно, и в «Сириусе» мы достаточно неплохо их раскрыли. Как я уже говорил, по питанию были проведены полные исследования по микробиологии, иммунологии и метаболизму.
– Россия и Китай сегодня сотрудничают в сфере создания Международной научной лунной станции. Расскажите, как результаты проекта и в принципе ваш эксперимент могут способствовать разработке и реализации этого проекта и есть ли такой запрос?
– При формировании эксперимента запроса такого не было. То есть у нас было взаимодействие с Роскосмосом и с несколькими другими партнерами. Так как SIRIUS создавался с целью поддержки научной российской пилотируемой космонавтики, то все данные, полученные в «Сириусе», идут в поддержку российской пилотируемой космонавтики. Но с учетом планируемого взаимодействия, строительства совместной лунной базы это все будет интегрироваться в какие-то общие решения, потому что без интеграции в космосе все-таки никуда. Одним из моментов «Сириуса», кроме научного, были отработка взаимодействия разных организаций отрасли и работа с партнерами по реализации космических программ.
– А как вы оцениваете перспективы сотрудничества стран БРИКС в сфере космической медицины?
– Рано или поздно мы все-таки полетим на Луну. Рано или поздно мы будем высаживаться на другие небесные тела, и совместная работа БРИКС в рамках медицинского сотрудничества будет продолжать развиваться.
В этой связи нужен обмен мнениями и опытом у наших китайских партнеров. Они наработали достаточно большой пул данных к нынешнему времени.
– Расскажите о перспективах использования искусственного интеллекта и элементов виртуальной реальности как в сфере моделирования космических полетов, так и в ситуациях реальных миссий.
– Конечно, в VR (виртуальная реальность. – Прим. ред.) сейчас находятся все новые и новые применения: оказание первой помощи студентов, проведение каких-то тренировок, в том числе и по внекорабельной деятельности, по отработке технических моментов на станциях.
По искусственному интеллекту мы сейчас движемся в направлении систем поддержки принятия решений, начиная от систем условных цифровых консьержей и заканчивая системой поддержки принятия врачебных решений, когда мы находимся в отрыве от врачей-специалистов на Земле. Потому что не факт, что у нас в экипажах будут врачи, тем более разных специальностей, а область эта достаточно обширная, и всегда есть необходимость подчеркнуть какие-то знания, уточнить именно в каких-то источниках. А если мы говорим о перелетах долгосрочных, то может не быть связи. Нужен какой-то локальный банк данных, который может помочь с диагностикой. Сейчас уже проводятся эксперименты, в том числе орбитальные, по работе с роботизированными хирургическими комплексами.
– Как специалист в авиационной и космической медицине расскажите о долгоиграющих последствиях полета в космос. Что необходимо учесть перед полетом и какие меры нужно предпринять уже после возвращения на Землю?
– В настоящее время система подготовки космонавтов к полетам и система реабилитации отработана уже достаточно хорошо и позволяет увеличить профессиональное долголетие космонавтов, парировать какие-то возможные отклонения, которые мы наблюдаем в невесомости. Реабилитация также позволяет ускорить процесс, быстрее вернуть космонавта к полноценному функционированию и подготовить уже к следующему космическому полету, но могут наблюдаться не вполне изученные, отсроченные последствия, которые окажут влияние на сердечно-сосудистую систему, центральную нервную систему. Также, если мы говорим о дальних полетах и об изменении орбиты, как в случае варианта российской орбитальной станции, когда вероятность радиационного воздействия будет больше, чем на МКС, конечно, необходимо обследовать и этот аспект. Например, в следующем году у нас планируется бион-запуск спутника с живыми организмами с целью изучения влияния радиации.
– А по вашему мнению, какая медицинская техника могла бы быть незаменима в космосе, особенно в условиях длительных и дальних полетов?
– Это в первую очередь базы данных и системы поддержки принятия медицинских решений. Работы в этом направлении у нас ведутся во всем мире. Также, возможно, нужны будут роботизированные хирургические комплексы и отработка способов введения жидкостей в организм, потому что с этим в невесомости есть большая сложность, даже с постановкой банальной капельницы. Космос все-таки агрессивная среда, и если мы летим на Луну, то нельзя исключать травмы.
– Расскажите о вашем видении медицины через 100 или даже несколько сотен лет. На чем человечество сейчас могло бы сосредоточиться?
– Скорее всего, медицина будет двигаться в направлении персонализации, персонифицированной медицины, развития антиэйдж, то есть продления сроков и качества жизни. Вероятно, будет повсеместное внедрение искусственного интеллекта, в том числе по разработке лекарственных препаратов. Уже сейчас есть организации и эксперименты, когда вместо исследования предварительно на животных, оценивается работа на моделях с помощью нейронных сетей.
– Насколько мне известно, искусственный интеллект уже используется для анализа снимков УЗИ, так что будущее уже наступило.
– Да, во время ковида это было широко внедрено. Кроме того, лекарства для нас сейчас делает искусственный интеллект.
Яна Панферова
Авторы книги «Смех – дело серьезное. Россия и мир на рубеже XIX-XX веков в политической карикатуре» – об эволюции этого вида искусства.
Телеведущий – о том, как стать журналистом ему помогла жесткая дисциплина Суворовского училища, а также о том, почему его проекты априори не могут быть нерейтинговыми.
Ведущий научный сотрудник Института всеобщей истории РАН – о «восточноазиатском» аспекте советской политики в сфере языка и письменности в 20–30-е годы XX века, целью которой являлась ликвидация неграмотности китайского, дунганского, корейского населения СССР.
Младший научный сотрудник отдела Ближнего и постсоветского Востока Института научной информации по общественным наукам РАН – об интересах Турции в Центральной Азии и перспективе создания единого алфавита для стран - участниц Организации тюркских государств.