воскресенье, 11 октября 2015 г.

«На МКС обитают не только люди». Женщина-астронавт о буднях на космической станции

Астронавт Европейского космического агентства Саманта Кристофоретти 
проплывает сквозь контейнеры с питанием на МКС
Изображение: NASA

Аварийная ситуация и утечка аммиака, эксперименты над счастливыми астромухами, изучение изменений физиологии человека в космосе и профессиональный опыт астронавтов. Астронавт Саманта Кристофоретти рассказывает о повседневной жизни Международной космической станции.

О том, что делать при возможной утечке аммиака

Во вторник мы получили доступ в «Дракон» и выгрузили весь срочный груз, в основном всё то, что необходимо было поместить в морозильную камеру. После этого, в среду, как вы, возможно, слышали, у нас на борту и в центрах управления по всему миру возник некоторый переполох в связи с получением сигнала об утечке аммиака.

Я только закончила ежемесячную видеоконференцию со своим руководством в ЕКА и собиралась начать ознакомление с процедурой подготовки эксперимента по наблюдению дыхательных путей на ноутбуке в своей каюте, когда по всем динамикам станции разнёсся особый сигнал, требующий от всех на борту немедленного внимания: сигнал тревоги.

Я выплыла из каюты и посмотрела на кормовую переборку лаборатории, где расположена ближайшая доступная для взгляда панель системы сигнализации и предупреждения, — третий индикатор слева светился красным. Мне не нужно было читать подпись, — я знала, что третий индикатор указывает на серьёзную проблему с утечкой аммиака. Не могу сказать, что пожар или разгерметизация (два других сценария, которые могут вызвать срабатывание аварийной сигнализации) нравятся мне больше, но нас учили, что аммиак может убить нас очень быстро. Я не ощущала запаха аммиака в модуле, но особого времени принюхиваться у меня не было: я сразу же схватила кислородную маску, надела её и направилась в российский сегмент вместе с Терри, Бучем и Сашей. Елена и Антон в то время уже находились там.

Убедившись, что весь экипаж в сборе, мы закрыли люк, отделяющий российский сегмент от американского, и начали готовить оборудование для измерения содержания аммиака и специальные противоаммиачные респираторы. Прежде чем продолжить, если вам интересно узнать больше, например, о том, чем обусловлена опасность утечки аммиака, почему российский сегмент является надёжным убежищем или какие меры принимаются в случае утечки, вы можете взглянуть на мои предыдущие записи: L-140 и L-142 (прим. пер.: записи о предполётной подготовке — на английском).

Возвращаясь к нашей истории, — через несколько минут сигнал прекратился, из Хьюстона сообщили, что тревога была ложной, поэтому мы прервали противоаварийную процедуру и вернулись в американский сегмент, найдя его непривычно тихим, поскольку автоматика станции отключила многочисленные вентиляторы.

Почему возникла ложная тревога? Анализируя телеметрию, поступающую со станции, специалисты ЦУП сначала не смогли найти сигналы, подтверждающие, что утечка аммиака действительно имела место, всё указывало на компьютерный сбой. Но это было только начало долгого дня для всех нас...

Когда мы начали раскладывать аварийное оборудование по местам и готовились вернуться к нормальной жизни, поступило неожиданное сообщение от нашего инструктора из ЦУП: «Утечка аммиака! Следуйте противоаварийной процедуре. Утечка аммиака! Следуйте противоаварийной процедуре! Утечка аммиака! Следуйте противоаварийной процедуре!». 

Как мы узнали позже, в это время в Хьюстон по каналам телеметрии начали поступать данные, которые могли указывать на реальную утечку аммиака в атмосферу станции, в частности — небольшое увеличение давления. То есть на тот момент вероятность реальной утечки исключить было нельзя.

Поэтому мы снова надели маски и укрылись в российском сегменте. И мне показалось, что когда мы закрывали люк во второй раз, мысль о том, что нам уже не придётся открыть его снова, прозвучала в голове каждого из нас намного более отчётливо.

Мы полностью выполнили процедуру, предусмотренную на случай утечки аммиака, и после замены кислородных масок на респираторы с противоаммиачными фильтрами с помощью газоанализаторов Draeger убедились, что атмосфера в российском сегменте не содержит загрязнений и, следовательно, безопасна для дыхания.

Мы сняли респираторы и все вместе собрались в российском служебном модуле, ожидая вестей из Хьюстона. Нам сообщили, что для уменьшения возможной утечки был отключён насос внешнего контура охлаждения В, и что давление внутри контура было понижено, но с облегчением узнали, что аммиак не был выпущен из контура в космос: это один из возможных сценариев в такой ситуации, который, помимо прочего, означает, что станция на долгое время будет выведена из строя. 

Почему важно и нужно изучать плодовых астромушек

Мне была поручена подготовка лабораторной установки для изучения плодовых мушек. Да, «Дракон» привёз нам весёлую компанию в виде примерно ста плодовых мушек, или, более формально, дрозофил (Drosophila Melanogaster). На самом деле, сейчас их у нас уже, вероятно, больше: наша задача состоит в том, чтобы наблюдать за несколькими поколениями этих существ, и недолгий век плодовых мушек существенно облегчает эту задачу. А поскольку мы разделяем с этими крошечными собратьями примерно 77 % генов, известных своим участием в болезнях, они являются для нас очень интересным модельным организмом!

Мушки были доставлены к нам в кассетах, которые вы можете видеть на фотографии. Когда я извлекала их одну за другой из упаковки в транспортных контейнерах, было приятно видеть, что они живы и здоровы: я бы даже могла сказать, что они были самыми счастливыми астромухами в космосе!

Для каждой кассеты с мушками предусмотрена специальная платформа для смены корма, с помощью которой я могу добавлять свежий корм, не нарушая изоляции, и одновременно извлекать личинок для сохранения в нашей морозильной камере Melfi. После смены корма я установила кассеты в соответствующие позиции компонентов стойки Nanorack: как это обычно делается в медико-биологических экспериментах, половина кассет была помещена в центрифугу, чтобы имитировать нормальную силу тяжести Земли, а другая половина была уложена в неподвижное хранилище, то есть находилась в невесомости.

Кроме того, каждая кассета была оборудована небольшой камерой, которая контролирует поведение мух и обеспечивает искусственную смену дня и ночи. 

Изучение физиологии человека в космосе

Физиология человека заняла весьма заметную долю моего научного графика, начиная прямо с выходных, когда я должна была организовать сбор некоторых данных во время сна. «Дракон» привёз для меня весьма причудливый предмет ночного гардероба: жилет для эксперимента Wearable Monitoring (Носимая система для контроля сна в невесомости), который я должна была носить во время первого этапа сбора данных, который длился две ночи подряд. Этот жилет был изготовлен по моей фигуре и имеет очень плотную посадку, поскольку содержит датчики, которые должны быть плотно прижаты к телу: электроды для «классической» ЭКГ и трёхосевой акселерометр для контроля механики сердца, а именно открывания и закрывания сердечных клапанов. Проверяемая этим экспериментом гипотеза заключается в том, что незначительные изменения в сердечных функциях вызывает микропробуждения, которые ухудшают качество сна на МКС. Тем не менее, я должна отметить, что с чисто субъективной, а не количественной точки зрения, сплю я здесь очень хорошо. 

Рано утром в понедельник также было выделено время для первого этапа эксперимента Drain Brain. На самом деле, мы уже проводили ультразвуковое обследование в начале нашей экспедиции, но для этой конкретной серии измерений мы должны были дождаться замены оборудования, которое прибыло только на «Драконе», после потери корабля Orbital-3. Непосредственно для Drain Brain были предназначены три тензометрических плетисмографа, которые выглядят как петли из эластичного материала, которые вы можете видеть на фотографии. На самом деле эти датчики способны измерять кровоток в венах очень простым и неинвазивным способом, который не зависит от навыков и способностей оператора, в отличие от ультразвуковых измерений. Закрепив эти датчики на шее, руке и ноге, я выполнила серию вдохов примерно на 70 % ёмкости легких, сохраняя неподвижность или распрямляя и сгибая руку или лодыжку. Делая это, я дышала, используя нашу систему измерения легочной функции, а специальная программа посредством графического интерфейса подавала мне инструкции о том, когда следует начать выдох или вдох. Основная цель этого эксперимента заключается в изучении влияния невесомости на возвращение крови от головы к сердцу, так как здесь нам в этом не помогает гравитация. Сейчас мы совсем немного знаем об этом, и лучшее понимание этих механизмов кровообращения может помочь нам в изучении некоторых атрофических заболеваний головного мозга.

После завершения этапа эксперимента Drain Brain я перешла к работе над вторым полётным сеансом эксперимента Cardio Ох, где требовалось снять ультразвуковые изображения сонной и плечевой артерий, а также измерить скорость кровотока с помощью доплеровского измерителя. И, завершая день изучения физиологии человека, я также выполнила еще один этап сбора данных для эксперимента Skin-B, о котором я рассказывала ранее. И поскольку для многих из этих экспериментов нужна соответствующая коллекция образцов, во вторник я провела 24-часовой сбор образцов урины, а «Вампир Терри» (близкий друг «Парикмахера Терри» по прозвищу «Руки-ножницы» ) отобрал часть моей крови.

Хочу также отметить, что на МКС, как вам возможно известно, обитают не только люди! Нет, нет, не волнуйтесь, я не собираюсь рассказывать вам об инопланетных безбилетниках на борту или об НЛО на боевом патрулировании в этом районе, просто здесь у нас живут наши старые добрые знакомые — плодовые мушки! Некоторые из кассет с мушками и личинками на данный момент уже находятся в морозильной камере, но я добавила новые кассеты в центрифугу и в статическую часть лабораторной установки, и этот проект, охватывающий несколько поколений, продолжается дальше. Для некоторых операций мне пришлось развернуть и использовать одноразовый перчаточный ящик, который можно наблюдать на фотографии: я даже не знала, что такие вещи есть на борту, — космическая станция полна сюрпризов! 

Что умеют астронавты

Знаете, я не думаю, что на нашей планете есть лаборанты, которые работают с таким же широким спектром научных дисциплин, с которым имеем дело мы. Я полагаю, что лаборатории на Земле более специализированы, и работающие в них учёные и технические специалисты хорошо подготовлены к решению определённого круга задач. Мы же, с другой стороны, не имеем узкоспециализированных навыков и большого опыта работы в какой-либо одной области научной деятельности, эксперименты для которой выполняем. Подготовку к некоторым экспериментам мы прошли много месяцев назад, для проведения других мы обучаемся непосредственно на борту, используя видеозаписи или презентации.

Некоторые астронавты имеют определённый опыт работы в экспериментальной науке, но это скорее исключение. Большинство из нас полагаются на подробно описанные процедуры, а также, при проведении наиболее сложных операций, на предоставляемую в реальном времени поддержку разработчиков эксперимента и исследователей, находящихся на Земле. Иногда они общаются с нами через дежурных операторов в центрах управления, таких как Eurocom для операций ЕКА, а в некоторых случаях даже разговаривают непосредственно с нами по каналу космос-Земля, который в этом случае выделяется только для них.

Моя собственная научная подготовка ограничена теми знаниями, которые можно получить с дипломом инженера, и даже если бы я выбрала научное образование вместо технического, например, в области физики, то и в этом случае я бы вряд ли имела возможность работать с клеточными культурами и изучать многочисленные поколения дрозофил и червей. И я не уверена, что решилась бы сделать это своей основной работой — для этого, вероятно, требуется больше терпения, чем я способна уделить такому занятию. Но, тем не менее, мне очень интересно заниматься проведением этих экспериментов здесь, на МКС!


Комментариев нет:

Отправить комментарий