Директор Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН) академик РАН Олег Орлов рассказал о медико-биологических рисках размещения Российской орбитальной служебной станции (РОСС) на полярной орбите. В своем докладе на совместном заседании бюро Совета РАН по космосу и президиума Научно-технического совета Госкорпорации «Роскосмос» он оценил различные варианты создания будущей орбитальной станции.

В настоящее время рассматриваются три варианта создания РОСС:

– на среднеширотной орбите с наклонением 51,6 градусов на базе отделенных от Международной космической станции (МКС) модулей российского сегмента;

– на орбите с наклонением 51,6 градусов на базе новых модулей;

– на полярной орбите с наклонением 96,8 градусов.

Олег Орлов начал с оценки рисков использования отделенных от МКС российских модулей в качестве основы новой станции на среднеширотной орбите. Такой подход вызывает опасения с точки зрения контаминации (биологического загрязнения).

«Контаминация орбитальной станции микрофлорой неизбежна, – говорит академик Орлов. – Материалы, из которых изготовлена станция, доставляемые на нее грузы, наконец, сами космонавты приносят с собой микроорганизмы, которые приживаются и развиваются в этой среде».

Несмотря на то, что процессу биозагрязнения противостоит система мер профилактики и контроля, контаминация в ходе многолетней эксплуатации модулей станции постепенно нарастает.

«Анализ результатов микробиологического мониторинга среды обитания модулей российского сегмента МКС свидетельствует, что состояние среды обитания МКС, начиная с 55-й экспедиции, ухудшилось, – говорит Олег Орлов. – Обобщенные результаты показывают, что в 65 % проб были обнаружены микроорганизмы в количествах, превышающих нормативные требования».

Директор ИМБП РАН отметил, что среди представителей бактериальной флоры, выделенной из среды обитания МКС, были идентифицированы виды, относящиеся к 3–4-й группам патогенности, стафилококки, стрептококки, бактерии, имеющие медицинское значение и способные при иммунодефицитном состоянии организма человека вызвать аллергические реакции и некоторые виды заболеваний мягких тканей и верхних дыхательные путей. Плесневые виды грибов, обнаруженные в модулях, способны вызывать токсико-аллергические заболевания у людей, вплоть до микозов. Но микроорганизмы угрожают не только здоровью людей, но и состоянию техники.

«Выделенные виды грибов способны поражать материалы и оборудование, – говорит директор ИМБП РАН. – В результате жизнедеятельности этих микроорганизмов выходят из строя приборы, как это произошло на орбитальной станции Мир” в период 24-й экспедиции с прибором коммутационной связи».

Олег Орлов делает вывод, что вариант создания РОСС из модулей МКС приведет к переносу микрофлоры на новые модули, ускорит процесс их биоконтаминации, результатом чего станет появление на РОСС потенциально патогенных бактерий и технофилов, участвующих в процессе биодеструкции материалов.

Главные вопросы медико-биологического характера при реализации варианта на полярной орбите возникают в связи с ее повышенными радиационными рисками.

По данным ИМБП, с ростом угла наклонения орбиты значительно увеличивается доза радиации от галактических космических лучей, состоящих из тяжелых заряженных частиц высокой энергии. Это ведет к увеличению суммарной дозы радиации, однако критическим с точки зрения возможности пребывания человека на этой орбите это увеличение не является, хотя и накладывает более жесткие ограничения на длительность экспедиций.

«При продолжительности полета порядка 10-11 месяцев на высокоширотной орбите по общим показателям радиационного риска мы не превышаем нормативы, которые сегодня утверждены методическими рекомендациями, – говорит академик Орлов. – На полярной орбите повышается риск воздействия галактических лучей, но работа по созданию средств защиты от них ведется. Разрабатываются средства дозиметрического контроля тяжелых частиц, как индивидуальные, так и общие, в сочетании с исследованием реального влияния галактических лучей на различные органы человеческого организма. Этот вопрос изучается, и средства, которые позволили бы нивелировать этот фактор риска, находятся в разработке».

Повышенные риски связаны и с солнечной активностью.

«Воздействие протонов в результате солнечных вспышек, безусловно, несет дополнительный риск, но он может быть нивелирован путем развития системы прогнозирования подобных событий, а также создания средств локальной и персональной защиты экипажа, – говорит Олег Орлов. – Этот риск будет снижен применением новых защитных материалов, использование которых уже отрабатывается».

На полярной орбите также усилится воздействия электронов, которые могут оказать влияние на кожные покровы и органы зрения при работе на внешней поверхности станции. Однако этот риск тоже может быть преодолен применением соответствующих средств защиты.

Что касается перспективных медико-биологических исследований, то, по словам докладчика, сейчас акцент делается на разработке технологий обеспечения будущих межпланетных космических полетов. Работа по ним строится таким образом, что новые технологии и методики сначала отрабатываются в наземных модельных экспериментах, а станцию предполагается использовать для испытания уже готовых технологий в космосе. В этом смысле условия, которые сегодня заявлены для РОСС в ее высокоширотном варианте, выглядят привлекательно. Имеется в виду лучшая связь, энергетика, возможность работы на открытых платформах за бортом станции, особенно в случае реализации проекта модуля с негерметичным отсеком для экспериментов в условиях открытого космоса.

«А если говорить о перспективе, то просто напомню, что есть проект размещения центрифуги короткого радиуса в трансформируемом (надувном – Ред.) модуле, который одобрен и рекомендован для реализации Военно-промышленной комиссией, – говорит Олег Орлов. – В случае реализации эти работы безусловно выведут нас в абсолютные мировые лидеры в вопросах создания искусственной гравитации».

Говоря о рисках проведения экспедиций в высокоширотном варианте размещения станции, академик Орлов поднимает вопрос о медико-биологической индикации данной трассы. Для этой цели предлагается разработка нового космического аппарата для биологических исследований с использованием животных на борту – «Бион-М» № 3, рассчитанного на высокоширотную орбиту. Впрочем, как подчеркнул докладчик, его запуск не является обязательным условием для освоения этой орбиты.

«Полет „Биона” с животными на борту нужен для более детальной проработки системы медико-биологического обеспечения полетов, но на сегодняшний день можно утверждать, что пилотируемые полеты на высокоширотную орбиту возможны и их безопасность может быть обеспечена», – делает вывод руководитель ИМБП РАН.

Подготовил Леонид Ситник, редакция сайта РАН