МЕДИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ НАЗЕМНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС (НЭК) ИМБП РАН

При создании ИМБП Генеральный конструктор ракетно-космической техники С.П. Королев и Президент Академии Наук М.В. Келдыш прежде всего предусматривали приоритетное решение медико-биологических проблем, критически значимых для осуществления длительных межпланетных полетов. Учитывая необходимость проведения экспериментальных исследований по данной проблеме, в 1971 году в ИМБП введен в эксплуатацию уникальный многофункциональный медико-технический наземный экспериментальный комплекс (НЭК), моделирующего разнообразные условия среды обитания для перспективных тяжелых межпланетных кораблей (ТМК). Надо сказать, что в заметках С.П. Королева, относящихся к 1962 году, между аббревиатурами ТМК (тяжелый межпланетный корабль) и ТОС (тяжелая орбитальная станция) был проставлен знак равенства, и соответственно эксперименты в НЭКе планировались как подготовка не только марсианских, но и орбитальных экспедиций.

Технических требований к наземному макету ТМК (изделию ЭУ-37 или НЭК), были сформулированы сотрудниками ОКБ-1: Владимиром Корсаковым - впоследствии он был назначен ведущим конструктором по макету ТМК от ОКБ-1 (с 1966г - ЦКБЭМ, в настоящее время РКК «Энергия» им. С.П. Королева), обеспечивал изготовление и монтаж элементов комплекса, являлся командиром первого изоляционного эксперимента; инженерами-конструкторами Николаем Протасовым, Владимиром Бугровым и др.

Проектирование комплекса началось в 1964 году, монтаж осуществлялся в 1967–1970 годах (работы велись в том числе и на беспрецедентном для того времени программном комплексе для расчета глобальных сетевых моделей, разработанном в Лаборатории систем управления разработками Побиска Кузнецова). В создании комплекса принимали участие: Институт медико-биологических проблем (ИМБП), Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королева, Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (НИИХИММАШ), Научно-производственное предприятие «Звезда» им. Г.И. Северина, Летно-испытательный институт им. М.М. Громова.

Из воспоминаний сотрудника ИМБП В. Макарова: «Вхожу в громадный зал, чуть ли не в половину футбольного поля. Гулкие звуки, огоньки электросварки под потолком. Застекленные балконы в три яруса вдоль стен, нависшие с четырех сторон над площадкой зала, как над ареной. Вдоль зала, заполняя его пространство, протянулось длиннющее тело, составленное из цилиндров разных диаметров – корпус ТМК. Корабль окутан шлангами, кабелями. Окружен трапами, подмостками. Испещрен люками и иллюминаторами. Сверху по всей длине корпуса над кораблем навешен ряд контейнеров замысловатой формы со знаком «Радиация». Вдали, у торцевой стены, в неосвещенном конце зала, просматривается еще одно цилиндрическое тело, соединенное с первым под прямым углом...»


В настояшее время наземный экспериментальный комплекс предназначен для моделирования длительных космических полетов, в том числе на Луну и Марс, включает:

- оснащенные системами жизнеобеспечения обитаемые автономные герметичные модули, выполненные с возможностью обеспечения изоляции членов экипажа от внешней среды на заданную длительность эксперимента (свыше 500 суток);
- исполнительные системы, формирующие среду обитания автономных герметичных модулей, при этом системы жизнеобеспечения входят в состав исполнительных систем и содержат: системы вентиляции и кондиционирования воздуха, газового анализа, очистки атмосферы, кислородоснабжения, поддержания определенного давления, температуры, влажности и газового состава, водоснабжения, канализации, электроснабжения, электроосвещения, видеонаблюдения и пожаротушения.

Дополнительно в 2008 году в комплекс введен модуль-имитатор поверхности условной планеты.

Управление экспериментом и системами медико-технического комплекса, а также наблюдение и контроль за экипажем и модулями осуществляется с наземного пункта (НП) управления экспериментом.

Все модули выполнены функционально-независимыми друг от друга. Переходные отсеки представляют собой герметичные тамбуры, в торцах которых установлены герметичные люки обитаемых автономных герметичных модулей. Исполнительные системы выведены за пределы модулей и выполнены с возможностью управления средой обитания модулей и системами жизнеобеспечения, а также моделирования условий эксперимента, наблюдения и исследования физического и психического состояния членов экипажа в смоделированных наземным центром управления условиях.

При аварийной ситуации в одной из исполнительных систем автономного герметичного модуля предусмотрена ее изоляция для аварийного ремонта с подключением резервной системы. Для аварийного покидания ограниченного пространства в переходном отсеке из хозяйственного модуля в жилой модуль, во взлетно-посадочном модуле, в медико-техническом модуле, имеются аварийные люки.

Медико-технический комплекс обеспечивает длительную жизнь и работу экипажа в герметично замкнутом пространстве ограниченного объема и проведение экспериментальных исследований по определению и совершенствованию методов и способов поддержания физического и психического здоровья и работоспособности при моделировании основных условий, присущих длительному космическому полету, а именно: автономность существования экипажа; самоуправление экипажа; ограничение объемов информационных потоков; полная или частичная потеря работоспособности отдельных членов экипажа в связи с болезнью, травмой, конфликтом.

Всего на базе комплекса были проведен многочисленные эксперименты по изоляции длительностью от 25 до 520 суток с целью изучения реакции организма на длительное пребывание в экстремальных условиях, изучения психологической совместимости в изолированной малой группе, моделирование нештатных ситуаций с необходимостью выполнения сложной операторской деятельности, а так же отработки образцов и технологических режимов перспективных систем обеспечения жизнедеятельности, сбора и обработки медико-биологической информации.

МОДУЛИ НАЗЕМНОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА (НЭК) ИМБП РАН

НЭК состоит из следующих модулей (эксперимнтальных установок - ЭУ):

[НЭК] [НЭК]

1. Модуль ЭУ-50.

[Модуль ЭУ-50]
Модуль ЭУ-50 общим объемом 50 м3 предназначен для имитации посадочного марсианского модуля с расчетом пребывания в нем 3 членов экипажа в течение 2-3 месяцев и включает в себя:

- жилой отсек, включая 3 спальных места и рабочую зону;
- кухню;
- санузел;
- два переходных шлюза с люками для перехода в модуль ЭУ-150 и в шлюзовую камеру имитатора марсианской поверхности;
- системы обеспечения жизнедеятельности.

2. Модуль ЭУ-100.

[Модуль ЭУ-100]
Модуль ЭУ-100 общим объемом 100 м3 предназначен для проведения медицинских и психологических экспериментов и включает в себя:
- жилой отсек, включая 2 спальных места и рабочую зону;
- кухню-столовую;
- санузел;
- рабочие места с размещенной на них медицинской аппаратурой;
- переходной шлюз с люками, соединенный с модулем ЭУ-150;
- герметичную дверь в торце модуля и аварийный люк в противоположном торце модуля;
- системы обеспечения жизнедеятельности.

3. Модуль ЭУ-150.

[Модуль ЭУ-150]
Модуль ЭУ-150 общим объемом 150 м3 предназначен для размещения и обитания 6 членов экипажа и включает в себя:

- 6 индивидуальных кают;
- кают-компанию для отдыха и общих сборов;
- кухню;
- санузел;
- главный пульт управления;
- три переходных шлюза с люками - торцевой для перехода в модуль ЭУ-50, торцевой для перехода в модуль ЭУ-100 и боковой для перехода в модуль ЭУ- 250;
- системы обеспечения жизнедеятельности.

4. Модуль ЭУ-250.

[Модуль ЭУ-250]
Модуль ЭУ-250 общим объемом 250 м3 предназначен для хранения продовольственных запасов, размещения экспериментальной оранжереи, одноразовой посуды, одежды и пр., включает в себя:

- холодильную камеру для хранения пищевых продуктов;
- хранилище со стеллажами для хранения продовольственных запасов, не требующих особых условий хранения, и одноразовой посуды и одежды;
- помещение экспериментальной оранжереи;
- тренажерный зал;
- шлюзовую камеру для удаления отходов;
- три герметичных двери – одна для соединения модуля со шлюзовым переходом в модуль ЭУ-150, две герметичных двери с металлическими лестницами в торцах модуля для предстартовой загрузки запаса продовольствия;
- системы обеспечения жизнедеятельности.

5. Модуль «Имитатор марсианской поверхности».

Модуль ИМП общим объемом 1200 м3 предназначен для имитации марсианской или иной поверхности условной планеты и включает в себя:

- имитатор марсианской поверхности представляющий негерметичный отсек, предназначенный для пребывания экипажа в скафандрах, изолирующих от внешней среды;
- герметичные лестницу и кессон, отделяющий модуль ИМП от модуля ЭУ-50 и имеющий кладовую для хранения скафандров, гардероб и переходной шлюз.