MARS-500

MARS-500 missiyası 2007–2011-ci illər arasında Rusiya, Avropa Kosmik Agentliyi və Çin tərəfindən Mars planetinə gələcək ekipaj kosmos uçuşuna hazırlıq məqsədilə aparılan psixososial təcrid təcrübəsi idi.^[1] Eksperimentin obyekti Rusiya Elmlər Akademiyasının Moskvadakı Biotibbi Problemlər İnstitutunda (BTPİ) yerləşirdi.^[1]

2007–2011-ci illər arasında üç müxtəlif könüllü ekipajı IBTPİ-də maket kosmik gəmidə yaşayıb işləyirdi. 520 günlük ekipaj missiyasını imitasiya etmək üçün nəzərdə tutulan eksperimentin son mərhələsi üç rusiyalı (Aleksey Sitev, Suxrob Kamolov, Aleksandr Smoleevski), fransız (Romen Çarlz) İtalyan (Dieqo Urbina) və Çin vətəndaşı (Yue Wang) ibarət ekipaj tərəfindən aparılıb.. Maket qurğu Yer-Mars kosmik gəmisini, eniş-enmə gəmisini və Marsın səthini simulyasiya etdi. Üç mərhələdə iştirak edən könüllülər arasında mühəndislik, tibb, biologiya və insanın kosmosa uçuşu sahəsində təcrübəsi olan peşəkarlar var idi. Təcrübə uzun müddətli, yaxından təcrid olunmasının fizioloji, sosial və psixoloji təsirləri haqqında mühüm məlumatlar verdi.

MARS-500 uzunmüddətli kosmik uçuşlara xas olan psixoloji, fizioloji və texnoloji problemləri öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Təcrübədə aradan qaldırılmalı olan digər maneələr arasında uzunmüddətli çəkisizliyin fizioloji təsirləri, resursların idarə edilməsinin effektivliyi və hermetik şəkildə bağlanmış mühitdə izolyasiyanın təsirləri araşdırıldı. MARS-500-ün rabitə sistemləri Marsa bağlı kosmik gəmiyə faktiki ötürmə vaxtını simulyasiya etmək üçün orta hesabla 13 dəqiqə gecikmə ilə dizayn edilmişdir.

MARS-500-ün elmi məqsədləri ekipaj üçün tibbi və psixoloji dəstəyə xüsusi diqqət yetirməklə, potensial yaşayış mühiti dizaynlarının öyrənilməsini əhatə edirdi (onlar mütləq 7 aydan 10 aya kimi Marsa səyahət müddəti ərzində nisbətən məhdud tibbi imkanlara malik, nisbətən kiçik kosmik gəmidə saxlanılacaqdılar).

Ümumilikdə, 2007 və 2011-ci illər arasında müxtəlif uzunluqda üç mərhələyə bölünən 640 təcrübə günü planlaşdırılıb. Hər mərhələdə könüllülərdən ibarət ekipaj maket kosmik gəmidə yaşayıb işləyirdi. Xarici dünya ilə əlaqə məhdud idi və Mars və Yer arasındakı real həyatda rabitə gecikməsini simulyasiya etmək üçün 25 dəqiqəyə qədər real vaxt gecikməsi ilə aparıldı. Eynilə, könüllülər üçün göyərtədə istehlak materiallarının real məhdud təchizatı təmin edildi. Çəkisizlik və kosmik şüalanma kimi bəzi şəraitləri simulyasiya etmək isə mümkün deyildi.

MARS-500 eksperimentinin ilk 15 günlük mərhələsi 15 noyabr 2007-ci ildən 27 noyabr 2007-ci ilə qədər baş tutdu. Bu mərhələnin məqsədi səyahət üçün texniki avadanlıqları, qurğuları və əməliyyat prosedurlarını sınaqdan keçirmək idi.

Təcrübənin ikinci, 105 günlük mərhələsi altı könüllü eksperimentin təcrid olunmuş yaşayış kompleksində yaşamağa başladığı 31 mart 2009-cu ildə başladı. 14 iyul 2009-cu ildə təcrübənin bu mərhələsi tamamlandı.

Tam uzunluqlu ekipaj missiyasını simulyasiya etmək üçün nəzərdə tutulmuş eksperimentin 520 günlük yekun mərhələsi 3 iyun 2010-cu ildə başlamış və 4 noyabr 2011-ci ildə başa çatmışdır. Bu mərhələ üç rus, bir fransız, bir italyan-kolumbiyalı və bir Çin vətəndaşından ibarət altı nəfərlik beynəlxalq ekipaj tərəfindən həyata keçirilib.^[2] Mərhələ 14, 18 və 22 fevral 2011-ci il tarixlərində həyata keçirilən üç simulyasiya edilmiş Marsa gəzinti ilə ekipajlı Marsa eniş simulyasiyasını əhatə edirdi.^[3][4] Təcrübə 4 noyabr 2011-ci ildə başa çatdı, bütün iştirakçıların optimal fiziki və psixoloji vəziyyətdə olduğu bildirildi.^[2]

2013-cü ilin fevral ayında Milli Elmlər Akademiyasının materialları, altı ekipaj üzvündən dördünün yuxuda əhəmiyyətli problemləri olduğunu, yuxu və istirahət vaxtlarının artdığını bildirdi. İştirakçılar ekperiment zamanı sirkadiyalı ritmlərində də pozulma yaşadılar.

Təcrübə obyekti Moskvadakı Biotibbi Problemlər İnstitutunun ərazisində yerləşirdi. Kompleks təcridxana, missiya əməliyyat otağı, texniki qurğular və ofislərdən ibarət idi.

İzolyasiya kompleksi beş müxtəlif moduldan ibarət idi. Üç — yaşayış yeri, kommunal və tibbi modullar kosmik gəmini simulyasiya edirdi. Dördüncü modul Marsın eniş aparatını simulyasiya edirdi və əsas kosmik gəmiyə qoşulu idi. Beşinci modul Mars səthinin simulyatoru idi və Marsın eniş aparatına qoşulmuşdu. Modulların ümumi həcmi 550 kub metr (19,000 kub fut) idi.

Obyekt eksperimentin aparılması üçün lazım olan bütün avadanlıqları özündə birləşdirdi. Bunlara rabitə və idarəetmə sistemləri, ventilyasiya sistemləri, hava və su təchizatı, elektrik qurğuları, kanalizasiya sistemləri, hava və suyun keyfiyyətinə nəzarət və qismən təkrar emalı sistemləri, tibbi avadanlıqlar, yanğın və digər təhlükəsizlik monitorinq sistemləri və qəza avadanlıqları daxil idi. Modullar Yerdəki normal barometrik təzyiqdə saxlanılırdı.

Yaşayış modulu ekipaj üçün əsas yaşayış yeri idi. Silindrik 3.6m x 20m ölçülü modul altı fərdi ekipaj bölməsindən, mətbəx/yemək otağından, qonaq otağından, əsas idarəetmə otağından və tualetdən ibarət idi. Təxminən 3 kv. metr (32 sq ft) sahəsi olan fərdi yataq otağı bölmələri hər birində çarpayı, iş masası, stul və şəxsi əşyalar üçün rəflər var idi.

Silindrik tibbi modul 3.2m x 11.9m ölçülü idi və iki tibbi çarpayı, tualet və burada, müntəzəm tibbi müayinələr üçün avadanlıq yerləşdirilmişdir. O, həmçinin, laboratoriya və diaqnostik tədqiqatlar üçün avadanlıqlardan ibarət idi. Ekipaj üzvləri xəstələnsəydilər, onlar modulda təcrid olunacaq və müalicə olunacaqdılar.

Marsa eniş modulu simulyatoru yalnız eksperimentin 30 günlük "Mars-orbit" mərhələsində istifadə edilib. 6.3m x 6.17m ölçülü silindrik modul üç ekipaj üzvü üçün hazırlanmışdı və üç çarpayı, iki iş yeri və bir tualetdən ibarət idi. Buraya, köməkçi sistemlərinə nəzarət və məlumatların toplanması sistemi, video nəzarət və kommunikasiya sistemi, qaz analizi sistemi, kondisioner və ventilyasiya sistemi, kanalizasiya sistemi və su təchizatı, yanğınsöndürmə sistemi daxil idi.

Silindrik 3.9m x 24m ölçülü saxlama modulu dörd bölməyə bölünmüşdü:

1. Ərzaq saxlama üçün soyuducu kamera
2. Tez xarab olmayan qidaların saxlanması üçün bölmə
3. Eksperimental istixana
4. Hamam, sauna və idman zalı olan kupe

MARS-500 layihəsi istənilən potensial namizədlər üçün bir sıra əsas tələbləri irəli sürürdü. Bunlar aşağıdakılar idi: 

1. Yaş: 25–50
2. Ali təhsil
3. Peşəkar tələblər:
   • tibbi ilk yardım bacarıqlarına malik olan ümumi praktikant
   • klinik laboratoriya diaqnostikası bacarıqlarına malik olan həkim-müstəntiq
   • bioloq
   • mühəndis – həyat təminatı sistemləri üzrə mütəxəssis
   • mühəndis – kompüter elmləri üzrə mütəxəssis
   • mühəndis – elektronika üzrə mütəxəssis
   • mühəndis – mexanik
4. Dil bilikləri: rus və ingilis dillərini peşəkar səviyyədə bilmək

İzolyasiya təcrübəsinin ilk 15 günlük mərhələsinin heyəti altı rusdan ibarət idi: beş kişi və bir qadın. Təcrübənin bu mərhələsi 2007-ci ilin noyabrında keçirilib.

• Anton Artamonov (1982-ci il təvəllüdlü), mühəndis, fizik və proqramçı
• Oleq Artemyev (1970-ci il təvəllüdlü), mühəndis və kosmonavt
• Alexander Kovalev (1982-ci il təvəllüdlü), IBMP-nin teletibb laboratoriyasında işləyən mühəndis
• Dmitri Perfilov (1975-ci il təvəllüdlü), IBMP-nin teletibb laboratoriyasında işləyən anestezioloq
• Sergey Ryazanski (1974-cü il təvəllüdlü), ekipaj komandiri, fizioloq və kosmonavt
• Marina Tuquşeva (1983-cü il təvəllüdlü), bioloq, IBMP tədqiqatçısı

Ekipajın yeganə qadını Marina Tuquşeva daha uzun missiyalardan kənarda qaldı. 

105 günlük ikinci mərhələdə altı nəfərdən ibarət ekipaj iştirak etdi və 14 iyul 2009-cu ildə başa çatdı^[5] .

• Oleq Artemyev, rus kosmonavtı
• Aleksey Baranov, rusiyalı həkim
• Cyrille Fournier, Fransız aviaşirkətinin pilotu
• Oliver Knikel, Alman Ordusunda mexaniki mühəndis
• Sergey Ryazanski (komandir), rus kosmonavt
• Aleksey Şpakov, rusiyalı idman fizioloqu

Təcrübənin 520 günlük üçüncü mərhələsi üçün 40 ölkədən 6 mindən çox insan müraciət etmişdi. Seçilmiş könüllülər üç rus, iki avropalı və bir çinli idi. Onlar ingilis dilini mükəmməl bilirdilər, lakin hamısı rus dilində danışmırdı.^[6]

• Romain Şarlz, 31 yaşlı fransız mühəndis^[7]
• Suxrob Rustamoviç Kamolov (Сухроб Рустамович Камолов), rus cərrah^[8][9]
• Aleksey Sergeyeviç Sitev (Алексей Сергеевич Ситёв), rus mühəndisi^[8] və missiyanın komandiri^[10]
• Aleksandr Eqoroviç Smoleevskiy (Александр Егорович Смолеевский), rus fizioloqu^[8][10]
• Dieqo Urbina, 27 yaşlı italyan- kolumbiyalı mühəndis^[11]
• Vanq Yue (王跃), Çin Astronavt Tədqiqat və Tədris Mərkəzində 27 yaşlı Çin təlimatçısı^[9][12]

Ekipajın digər üzvü, əvəzedicisi, 37 yaşlı rus mühəndisi Mixail Sinelnikov (Михаил Олегович Синельников) idi.^[8] Missiya 3 iyun 2010-cu ildə başladı^[13] və 4 noyabr 2011-ci ildə başa çatdı, bundan sonra iştirakçılar müəssisəni tərk etməzdən əvvəl dörd günlük karantinə daxil oldular.^[14]

MARS-500 eksperimenti zamanı radiasiyanın təsirlərini, çəkisizliklə bağlı sağlamlıq problemləri, kosmik gəminin göyərtəsində yanğının təsiri və s. tədqiq edildi

Ekipaj eksperimentlərinə elektrokardioqram, tənəffüs nümunələri və qan təzyiqinin qeydindən və həyat tərzi, stress və son bir ay ərzində mümkün şikayətlər haqqında sorğudan ibarət aylıq əməliyyat tədqiqatı daxildir.

Rüblük dinamik kompleks tədqiqatlara fiziki, zehni və ortostatik yüklə funksional testlərin icrası zamanı qan təzyiqinin və mürəkkəb kardiorespirator parametrlərin ölçülməsi və qeydə alınması daxildir. Psixoloji testlər və standart ambulator dispanser tədqiqatları aparan ətraflı anketlər silsilə tədqiqatlardan əvvəl və sonra aparılmışdır.

Çəkisizlikdə uzun müddət qalması səbəbindən insan hipokinetik pozğunluqlar əldə edir. Bu fenomeni öyrənmək üçün BTPİ uzun illərdir ki, bu sahədə tədqiqatlar aparır ki, bu da hipokinetik pozğunluqların səbəbinin ətraflı mənzərəsini yaratmağa imkan verir. Eksperimental nəticələr pozuntuların əsas səbəbinin bədənə cazibə qüvvəsinin təsiri altında hərəkətlərə cavabdeh olan ağırlıqdan asılı mexanizmlərin dəyişməsi olduğunu göstərir. Dəyişikliklər sensor sistemlər, xüsusən də skelet dəstəyi və proprioseptiv sistemlər tərəfindən əlaqələndirilmiş işin pozulması səbəbindən baş verməyə başlayır. Təcrübələr zamanı əldə edilən məlumatlar göstərir ki, insanlarda dayaq afferentasiyası postural-tonik sistemin aktivləşməsi və fəaliyyətinin tənzimlənməsi mexanizmi kimi çıxış edir və skelet dəstəyinin olmaması çəkisizlik və mikroqravitasiya şəraitində tez-tez rast gəlinən fizioloji və morfoloji dəyişikliklərin boşaldılmasına səbəb olur.

Daldırma təcrübələrinin əsas məqsədi uçuşun bədənin dəstək mexanizmlərinə (onurğa), mərkəzi sinir sistemlərinin vəziyyətinə, motor funksiyasına və əl-göz birləşməsinə potensial təsirlərini öyrənmək idi.

Uçuş zamanı kosmik gəmidə yanğın riski mövcud idi və bu riski azaltmaq üçün kosmik gəminin atmosferində arqon inhibitor kimi nəzərdə tutulub. Arqondan istifadə ekipaj üçün heç bir zərər vermədən kosmik gəminin atmosferindəki oksigen konsentrasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər və sözdə hipoksik mühit yarada bilər. Hiperbarik təcrübələr odadavamlı qarışıqda uzun müddət qalma zamanı subyektin orqanizminin inteqrasiya olunmuş qiymətləndirilməsinin köməyi ilə odadavamlı oksigen-azot-arqon qarışığının insan orqanizminə təsiri haqqında bilikləri tamamlayır. Testlər əqli və fiziki göstəricilərin səviyyəsini müəyyən etmək, kardiorespirator sistemin vəziyyətini, qanda hematoloji, metabolik və immunoloji parametrləri qiymətləndirmək, mövcud dəstək sistemlərini təkmilləşdirəcək mikrobioloji tədqiqat və tədqiqatların aparılmasından ibarət olub.

Marsa uçuş zamanı şüalanmanın yaratdığı sağlamlıq problemlərindən qaçmaq üçün radiasiya riskinin proqnoz modelinin yaradılması lazımdır. Model qəbul edilən ümumi dozadan, kəskin reaksiyaya səbəb olan performansın azalmasından və planetlərarası uçuşun digər sağlamlıq risklərinə qarşı ümumi immun sisteminin müqavimətinin mümkün azalmasından asılı olaraq radiasiya xəstəliyi riskini təsvir etməlidir.

Proqnozlaşdırma modeli bir qrup meymunun radiasiya mənbəyinə (sezium-137) məruz qalması ilə yaradılmışdır. Daha sonra əsas tənzimləyici orqan sistemlərinin (sinir, endokrin, immun, ürək-damar, hematopoetik) və spermatozoidlərin radiobioloji reaksiyalarını və şüalanmaya sitogenetik reaksiyanı və məruz qalmanın uzunmüddətli təsirlərinin təhlilini (ömür uzunluğu və kanserogenez) öyrənmək üçün radioloji təcrübələr aparılır.

MARS-500-ün bioloji və tibbi tədqiqatları arasında ekipaj insan mədə-bağırsaq traktının elektrik fəaliyyətini öyrənmək üçün bortda olan tibbi avadanlıqdan istifadə edərək 24 saatlıq elektroqastroenteroqrafiyadan keçdi.^[15][16]

Rəsmi nəticələrə görə, 520 günlük təcridin ekipajı bütov komanda olaraq sınaqdan keçdi. Şəxslərarası münaqişələr qeyd olunmayıb və layihənin hər hansı aspektinin kəsilməsini və ya gecikdirilməsini tələb edən vəziyyətlər qeydə alınmayıb. Bəzi mürəkkəb işlərin yerinə yetirilməsi zamanı qarşıya çıxan çətinliklər ekipaj tərəfindən birlikdə aradan qaldırıldı. Mədəni fərqlər və dil çətinlikləri heç bir ciddi təsir göstərməmişdir. Təcrübə boyu mehriban və konstruktiv ünsiyyətin üstünlük təşkil etdiyi deyilir. Ekipaj birlikdə vaxt keçirdi, müxtəlif dillərdə filmlərə baxdı və bu cür əyləncə fəaliyyətlərindən filmləri müzakirə etmək və sosial ünsiyyət üçün fürsət kimi istifadə etdi.

Ekipaj ad günləri, əsas dövlət bayramları və qeyri-rəsmi bayramlar üçün sürprizlər hazırladı (31 oktyabrda Hellouini qeyd etdilər). Bəzi ekipaj üzvləri ünsiyyət və ya qarşılıqlı əlaqəyə mane olmayan fərdi fəaliyyətlərə sərf olunan vaxtı artırdılar. Heç bir dil, sosial və ya mədəni maneə müşahidə edilmədi və missiya komandiri həm rəsmi, həm də qeyri-rəsmi rəhbər kimi öz səlahiyyətlərindən istifadə etdi.

Daha sonra təcrübə zamanı ekipaj yataqda daha çox vaxt keçirib və ya şəxsi fəaliyyətlə məşğul olub. Ekipajın ümumi fəaliyyət səviyyələri ilk üç ayda kəskin şəkildə azaldı və növbəti il üçün düşməyə davam etdi. Qayıdış yolunda, yataqda xarici səfərdən 700 saat daha çox vaxt keçirdilər. Üzvlərdən dördü yuxu və psixoloji problemlərdən əziyyət çəkirdi. Ekipaj üzvlərindən biri çox pis yatır, xroniki yuxu çatışmazlığından əziyyət çəkirdi.

• Marsın kolonizasiyası
• İnsanın Marsa missiyası
• Mars Cəmiyyəti
• Qalmaq üçün Mars
• HI-SEAS
• Unikal Yer Stansiyasında Elmi Beynəlxalq Tədqiqatlar

• IMBP rəsmi saytında rus dilində (yeni, daha geniş) və ingilis dilində məlumat
• ESA-nın rəsmi saytında məlumat
• MARS-500 layihəsində Çexiyanın elmi iştirakı haqqında məlumat
• Rəsmi layihə bloqu
• Keyfiyyətli fotoşəkillərlə layihənin yekunu haqqında xəbər reportajı (in Russian)
• 520 günlük təcridin başa çatması ilə bağlı rəsmi təsvirli hesabat (in English)
• Nicolay Kübler Mars 500 (YouTube Video) SpaceUp Stuttgart 2012 daxil olmaqla "yerdəki marsın simulyasiyası" haqqında

Layihə ilə bağlı xəbərlər

• Mars-500 "kosmik gəmisinin" içərisində, BBC News, 3 mart 2008-ci il
• Rusiya Mars-500 üçün uçuş simulyasiya təcrübələrini davam etdirir -də Archived , RİA Novosti, 15 aprel 2008-ci il
• Könüllülər kosmik təcrübəyə axın edir, BBC News, 27 mart 2009-cu il
• "Kosmonavtlar" Mars sınağına hazırdır, BBC News, 22 mart 2010