Каково это — провести на Международной космической станции больше года вместо привычных шести месяцев? Зачем отряд космонавтов проходит парашютную подготовку? Чем отличается гидроневесомость от реальной невесомости? Как меняется психологическое состояние в процессе работы на орбите? Как космонавты сотрудничают со студентами? Какие виды, открывающиеся из космоса, красивее — таежные просторы или африканские пустыни? О предполетной подготовке и труде вне Земли рассказывает космонавт-испытатель отряда космонавтов госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Александрович Петелин.
— Насколько изменилась подготовка космонавтов в последние годы? Возможно, стали активно применяться какие-то новые технологии, например виртуальная реальность или искусственный интеллект?
— Конечно, с точки зрения развития технологий новые методы и подходы должны применяться и в космической отрасли в целом, и в процессе подготовки космонавтов в частности. Но нужно понимать, что в нашей отрасли присутствует довольно большая степень консерватизма, поэтому чтобы что-то поменять, особенно в таких коренных областях, как подготовка космонавтов, требуется некоторое время. Тем не менее в качестве пробных первых шагов у нас применяются и дополненная, и виртуальная реальность. Мы также пробуем изучать некоторые объекты в трехмерном пространстве. Поэтому в этом направлении развитие идет, и я думаю, что это скажется на дальнейших планах подготовки.
С дополненной реальностью мне пока еще не приходилось работать. Но у нас был опыт тестирования системы очков виртуальной реальности. Она используется в Центре подготовки космонавтов (ЦПК) им. Ю.А. Гагарина впервые: ее пробуют внедрить при подготовке космонавтов к внекорабельной деятельности — работе за бортом станции. Это изучение трасс переходов и наружной поверхности станции, тренировка работы с инструментами и научной аппаратурой, установленной за бортом. Пожалуй, это основные направления.
Космонавт-испытатель Дмитрий Александрович Петелин.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
— Каковы, на ваш взгляд, самые сложные аспекты подготовки космонавтов — возможно, самые непростые занятия на тренажерах или самые трудоемкие упражнения?
— Самые сложные тренировки — те, которые связаны с имитацией собственно космического полета. В первую очередь, это полетная невесомость на самолете Ил-76. Этот вид занятий и весьма серьезно затратный материально, и отнимает достаточно много сил.
Отдельным столпом стоит подготовка к выходу в открытый космос, требующая довольно много времени и физических усилий. На этот вид подготовки у нас выделяются два вида тренажеров. Первый — очень интересный «сухой» тренажер обезвешивания, где имитируется любая гравитация: лунная, марсианская, вплоть до невесомости.
И у нас также есть гидролаборатория — большой бассейн, куда погружены российские модули МКС. Там мы тренируемся, изучая, как перемещаться по наружной поверхности станции и как работать непосредственно с инструментами.
— Как раз вопрос, касающийся работы в бассейне: насколько различаются ощущения при имитации невесомости в воде и работе в условиях реальной невесомости уже в космосе?
— Отличия, конечно, есть. В условиях земной гравитации, где бы ты ни находился, все равно присутствует сила тяготения. И даже имитация невесомости в воде (гидроневесомость) не позволяет ощутить отсутствие притяжения в полной мере: грубо говоря, ты все-таки стоишь или сидишь внутри скафандра, то есть чувствуешь гравитацию. В этом плане первый выход в открытый космос дает колоссальные знания и умения, новый опыт, поэтому реальную невесомость ничем нельзя заменить.
Тем не менее подготовка в бассейне очень важна, так как в процессе мы знакомимся с поверхностью станции на базе погруженных в воду макетов модулей, изучаем трассы переходов, а также отрабатываем двухточечную систему фиксации: космонавт должен быть настолько натренирован, чтобы этот порядок действий был у него на подкорке, на уровне бессознательного. И, конечно, как я уже сказал, в бассейне космонавты тренируются работать с инструментами, которые будут использовать при выходе в открытый космос, и с научной аппаратурой, которую нужно будет устанавливать снаружи космической станции. Поэтому наши специалисты стараются максимально приблизить подводные макеты к реальным модулям МКС, с которыми мы будем работать в космосе.
— Как проходит психологическая подготовка космонавтов? Одно из самых известных и сложных испытаний, которое ожидает кандидатов, — работа в сурдокамере. Вероятно, существуют еще какие-то необычные тесты и упражнения для проверки и тренировки психики, которые выполняют будущие космонавты?
— Аспектам психологической подготовки уделяется довольно пристальное внимание. Еще на этапе отбора претендента в космонавты специалисты усиленно проверяют, способен ли человек к операторской деятельности, может ли он быстро принимать правильные решения. И в дальнейшем на протяжении всей предполетной подготовки и в ходе космического полета нас сопровождают психологи — как из Центра подготовки космонавтов, так и из группы медицинского обеспечения Центра управления полетами (ЦУП).
Как вы уже сказали, наиболее ответственное испытание для кандидата в космонавты — сурдокамера. В течение длительного времени, 64 ч., ты фактически не спишь, что накладывает на тебя серьезные ограничения. Можно сказать, что в ходе данного теста ты познаешь некоторые аспекты возможностей своего головного мозга. Поэтому в процессе этого испытания психологи пристально следят за состоянием кандидатов в космонавты.
Помимо этого, психологи постоянно присутствуют на тренировках различного рода и отработках выживания, включая зимние выживания в лесу и выживания на водной поверхности.
Особого разговора достойно сопровождение космонавтов психологами в процессе специальной парашютной подготовки. В ходе этого вида тренировок мы выполняем парашютные прыжки, но данная подготовка предназначена не для того, чтобы мы научились прыгать, — это всего лишь инструмент для того, чтобы в процессе свободного падения мы выполняли различные задачки, связанные с операторской деятельностью. Здесь психологи следят за тем, чтобы мы, с одной стороны, успевали выполнить поставленную задачу в процессе полета в условиях ограниченного времени, а с другой — чтобы, делая задание, не слишком увлекались и не забывали взвести парашютную систему. На этих тренировках психологи тоже работают очень качественно.
И в целом на протяжении всей подготовки, на различного рода экзаменах и тестах психологи постоянно следят за нами и в нужный момент выдают рекомендации, как себя вести, как можно улучшить свое поведение. Мы хорошо сотрудничаем с нашими психологами — можно сказать, дружим.
Следует еще отметить такой момент: космонавт — публичное лицо, которому предстоит общение с людьми как до, так и после полета. Поэтому сейчас у нас ввели небольшой тестовый курс самопрезентации. Наша группа прослушала его первой. Курс касается вопросов, как вести себя на публике, как общаться, как осуществлять ораторскую деятельность и т.п. В этой области мы также довольно плотно сотрудничаем с нашими психологами и очень им благодарны.
— Есть ли что-то, что все равно оказывается неожиданным или непривычным во время первого полета? Возможно, в течение вашего полета было что-то, что вас приятно удивило?
— Тренажеры и симуляторы действительно дают некоторое представление о космическом полете как внутри космического корабля, так и на борту орбитальной станции. Но всю рабочую обстановку стопроцентно смакетировать невозможно.
Зал тренажеров в ЦПК им. Ю.А. Гагарина.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Прежде всего, это связано с наличием на станции мест хранения грузов и размещением оборудования. На Земле мы тренируемся в более стерильных условиях, так как просто изучаем модули станции и, чтобы сэкономить время тренировок, доступ к системам должен быть легким. А на станции находится очень много грузов, при этом места их хранения распределены таким образом, что доступ к некоторым системам оказывается несколько затруднен. И хотя работа станции более или менее автоматизирована, у нас есть база данных и операторы ЦУП помогают экипажу сориентироваться. Довольно много времени уходит на то, чтобы привыкнуть к такому порядку и запомнить, где что находится: по моим подсчетам, до двух-трех месяцев полета.
Конечно же, у работы в невесомости есть свои нюансы. Условно говоря, в ходе тренировок на Земле ты все-таки действуешь в «двумерном» пространстве, перемещаясь по плоскости, а в космосе можно занять положение на потолке или на стене, и это значительно облегчает работу.
Но если посмотреть с другой стороны, невесомость ухудшает условия труда. Когда ты выполняешь свою работу на Земле (например, по замене каких-то блоков, по выполнению научных экспериментов), тебе не нужно фиксироваться. А в космосе перед тобой встает дополнительная задача по фиксации себя за поручни и элементы конструкции, причем таким образом, чтобы у тебя были свободны руки и ты мог выполнять возложенные на тебя обязанности.
Таким образом, у работы в космосе есть свои особенности, и, как я уже сказал, чтобы привыкнуть к реальным условиям труда на борту станции, космонавту нужно до двух-трех месяцев.
— На орбите проводится большое количество разноплановых научных исследований. Какие эксперименты на МКС вам хотелось бы выделить для наших читателей? Возможно, те, в которых вы сами принимали участие?
— На борту станции проводится ряд экспериментов в различных областях науки. Очень интересны биологические исследования, среди которых я лично отметил бы достаточное количество. К сожалению, чаще всего мы не видим результат этих экспериментов непосредственно на борту станции в связи с тем, что они растянуты по времени и мы не можем заглянуть внутрь оборудования. Продукты биологических экспериментов могут загрязнять атмосферу на станции, поэтому мы выполняем подобные исследования в изолированных ящиках — главбоксах (перчаточных боксах. — Примеч. авт.).
Мне очень понравился интересный эксперимент по выращиванию водорослей. Ты наблюдаешь, как они растут, принимают какую-то определенную форму, своими глазами видишь, что идет процесс фотосинтеза и вырабатывается кислород в виде пузырьков газа.
Очень радуют исследования, поставленные молодежью. Я принимал участие в эксперименте «Дисперсия», организованном в том числе при участии студентов Московского авиационного института. Молодые люди предложили схемы проведения исследования, а специалисты с предприятий «Роскосмоса» изготовили необходимую аппаратуру, с которой мне доводилось работать на борту станции. Хочу отметить, что с аппаратурой было приятно иметь дело. В дальнейшем студенты и их кураторы дали отклик, что получили довольно интересные результаты исследования и будут их обрабатывать.
Участие в таких экспериментах, конечно, приносит радость — когда ты можешь увидеть результат или хотя бы получить обратную связь, ощутить, что ты что-то привнес в науку, идет какой-то процесс и благодаря твоей работе появляется некая исследовательская новизна.
— Чему, кстати, был посвящен эксперимент «Дисперсия»?
— Изучению дисперсионных жидкостей. Мы исследовали различные примеси мелких твердых частиц, которые присутствовали в нескольких кассетах, наполненных жидкостью. В процессе эксперимента эти кассеты подвергались воздействию электромагнитного поля, лазерного излучения и факторам космического полета, таким как невесомость и радиация.
— Ваш полет на Международную космическую станцию в рамках миссий 67, 68 и 69 стал самым длительным полетом по программе МКС в истории (это было связано с аварией на корабле «Союз МС-22», в результате которой спуск экипажа на Землю пришлось отложить на полгода. — Примеч. авт.). Насколько сложно было провести в космосе больше года — как физически, так и психологически? Или, возможно, ближе к возвращению на Землю работа уже стала настолько привычной, что, наоборот, выполнялась легче?
— Сейчас вспомнить уже непросто. Кажется, что полет прошел очень быстро, и мне даже не верится, что я пробыл в космосе целый год.
Конечно, в ходе миссии действительно возникает тяга к дому. Но, пожалуй, это больше относится к первым месяцам полета, когда ты привыкаешь к окружающей обстановке и осознаешь, что обратной дороги нет: космический корабль твоих сменщиков уже ушел, и тебе предстоит работать на борту МКС шесть месяцев (точнее, предстояло на тот момент, когда я испытывал эти эмоции).
Д.А. Петелин рассказал о предполетной подготовке космонавтов и поделился впечатлениями от своей первой миссии, ставшей самой длительной в истории МКС и первой в рамках соглашения NASA и Роскосмоса о перекрестных полетах.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
Поэтому здесь, наверное, действительно, чем дальше, тем проще работать. Уже по завершении экспедиции казалось, что эти 11–12 месяцев очень быстро пролетели, фактически как один месяц.
Можно заметить, что на протяжении года психоэмоциональные нагрузки накатывали волнами, с периодичностью около месяца. То есть на пике ты полон сил, эмоционально заряжен, активно работаешь, а потом наступает некоторый спад: тебе уже все немножечко приелось, работа кажется однообразной, виды Земли одни и те же. (Улыбается.) Я не знаю, как это объяснить, но на самом деле на станции примерно так и происходит. И где-то с периодичностью в месяц случается то спад, то подъем настроения.
— Такая цикличность.
— Да, цикличность действительно присутствует. Пожалуй, это может стать интересным направлением для какого-то научного эксперимента.
— Ваш первый полет на МКС был первым в рамках соглашения «Роскосмоса» и NASA о проведении перекрестных полетов. На ваш взгляд, в будущем международное сотрудничество в космической сфере будет расширяться? Или значительную долю в освоении космоса все равно продолжат занимать программы отдельных государств? Или, возможно, между этими двумя направлениями должна соблюдаться некая «золотая середина»?
— Конечно, международное сотрудничество должно продолжаться. Сложно сказать, как оно будет протекать в дальнейшем: к сожалению, на нашу отрасль влияют не только наука, техника и технологии, но и другие факторы. Тем не менее мы все-таки продолжаем совместные полеты с коллегами из NASA, из Европейского, Японского, Канадского космических агентств. Мы все дружим и выполняем одну задачу. Особняком стоят полеты наших китайских коллег, но и они предлагают сотрудничество другим странам, приглашают к себе на станцию. Ведь осилить собственную национальную космическую программу — довольно затратное мероприятие. И космическая программа Советского Союза, и американские полеты к Луне показали, что на подобные проекты уходят значительные средства. Поэтому я полагаю, что в будущем будут только совместные международные программы — от этого мы никуда не денемся. Даже если посмотреть фантастические фильмы и почитать научную фантастику, в сюжетах везде присутствуют некие международные коллаборации. Поэтому в области космических полетов, я думаю, будущее все-таки за сотрудничеством.
— Космонавтам на МКС в обязательном порядке выделяется время на отдых. Какие виды досуга на станции показались вам наиболее интересными или расслабляющими?
— Как известно, лучший вид отдыха — это смена деятельности. Помимо фазы сна, остальное время на станции ты, наверное, так или иначе проводишь за работой. Порядка 12 часов занимает непосредственно рабочее время. Разумеется, оно включает в себя и обед, и занятия физкультурой, но в течение 12 часов в день ты в любом случае занят.
Некоторое время освобождается начиная с семи-восьми часов вечера. В этот промежуток можно выполнять какие-то личные задачи. Например, я обрабатывал фотографии Земли, сделанные в течение дня. Если этого не сделать сразу, то неделю спустя, в выходные, это будет гораздо сложнее: ты уже забудешь, где пролетал, где находятся снятые объекты. Поэтому я оперативно перебирал фотографии, иногда немного общался с семьей, благо сейчас средства связи позволяют, и, может быть, полчаса-час у меня оставалось перед сном на любимый сериал. На просмотр фильмов, честно говоря, на станции время выдается, может быть, только на выходных.
— Были какие-то места на Земле, которые запомнились вам при фотосъемке из космоса? Возможно, какие-то особенно красивые объекты?
— Конечно! Наша Земля очень красочная и разнообразная. С одной стороны, те места, от которых ты ожидаешь буйства красок, например тайга или лес, даже летом оказываются не особенно зелеными — в основном они окрашены в пастельный коричневый, серый тона. С другой стороны, меня поразили те территории, от которых я не ждал очень ярких цветов, например Африка, особенно пустынная местность. Вроде бы думаешь: что такого необычного может быть в пустыне? А из космоса она переливается от белого к желтому и кирпичному, у нее меняется ландшафт, песчаные барханы принимают многообразные формы. Поэтому у меня осталось очень много фотографий именно североафриканских пустынь.
Юг и центр Африки меня тоже поразили тем, что там очень много зелени и водоемов. Мы привыкли, что Африка — это больше пустынный континент, а начиная от экватора и ниже — можно сказать, настоящие джунгли: зелень без конца и края. Это впечатляет.
Конечно, хочется отметить бассейн Карибского моря — Багамские и Карибские острова. Там буйство красок, особенно весной, в сезон цветения водорослей. Даже из самолета это, наверное, не так заметно, а из космоса цвета просто удивительные — с оттенками бирюзового.
И в целом у тех регионов, от которых не ожидаешь сверхъестественных видов с орбиты, местами встречаются интересные особенности. Иногда на этом сказывается в том числе деятельность человека. Например, мы пару раз пролетали бассейн какого-то озера в Южной Америке совершенно неестественного изумрудного цвета. Позже выяснилось, что этот водоем служит отстойником горнодобывающей промышленности, возможно, связанной с добычей меди или алюминия. И это производство дает такой нереальный цвет. Конечно, краски волшебные, но здесь уже налицо результат человеческой деятельности.
В этом плане Земля очень многообразная и интересная, за один виток ты можешь видеть практически все: от заснеженных вершин Патагонии до извергающихся вулканов на Камчатке. Всего не передать.
Макеты модулей российского сегмента МКС в ЦПК им. Ю.А. Гагарина максимально воспроизводят условия, в которых космонавтам предстоит работать на орбите.
Фото: Елена Либрик / «Научная Россия»
— Среди наиболее значимых черт характера космонавта часто называют стрессоустойчивость, находчивость, ответственность, мужество, умение работать в команде. Есть ли еще какие-то неочевидные качества личности, не менее важные для исследователя космоса?
— Прежде всего, космонавт должен понимать степень ответственности своей работы: что за ним стоят многие люди — специалисты на Земле, ученые, конструкторы, разработчики, эксперты по подготовке, медики и многие другие. Поэтому космонавт в ответе за их работу, он знаменосец этого большого коллектива. И в этом плане важно быть честным с самим собой, отвечать за свой труд, не лукавить. Тогда работа получится на высшем уровне и ее оценят по достоинству.
— Какое напутствие вам хотелось бы дать молодым людям, которые только собираются сделать первый шаг к звездам, и уже действующим кандидатам в космонавты?
— Не бояться и приходить в отряд космонавтов. Сейчас у нас ведется очередной отбор в отряд космонавтов (завершился в марте 2024 г. — Примеч. авт.), поэтому рассмотрите минимальные требования и подавайте документы. Главное — не бояться, действовать и делать первые шаги, а там, как говорится, кто знает, куда выведет дорога: возможно, именно вам предстоит воочию увидеть спутники Юпитера.
Источник видеозаписей тренировок космонавтов в тексте: Центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина