Евгения Ярманова: космонавты на МКС пробежали длину земного экватора

Ученые установили, что космонавты во время длительного полета в космосе испытывают проблемы со зрением и слухом, теряют эластичность костной ткани. Одной из проблем также является атрофия мышц. Чтобы выдержать перегрузки при возвращении на Землю и легче и скорее вернуться к полноценной жизни на планете, космонавты должны заниматься на специальных спортивных тренажерах не менее двух часов в день. Это не считая ношения специальных костюмов. Об имеющихся и перспективных тренажерах, в том числе тренажере водной гребли и бегущей дорожке, корреспонденту РИА Новости Андрею Красильникову рассказала заместитель главного конструктора Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Евгения Ярманова.

– Евгения Николаевна, в 2013 году на МКС была доставлена российская бегущая дорожка БД-2. Как она показала себя в работе?

– Бегущую дорожку БД-2 мы создали совместно с тульской компанией "Модем-Техно" и Самарским государственным аэрокосмическим университетом. Туляки сделали блок полотна с пультом управления на базе планшетного компьютера, а самарцы – систему виброизоляции. Сейчас дорожка работает уже за пятилетним гарантийным ресурсом. Как подсчитали самарцы, космонавты суммарно пробежали на ней длину земного экватора – более 40 тысяч километров. За это время порвалось полотно дорожки, которое на тот момент было уже за гарантией. И то только потому, что Елена Серова использовала кроссовки с пластмассовыми шипами. Вышел из строя планшетный компьютер пульта управления БД-2, но он тоже на момент отказа выработал свой ресурс. А вообще, на Земле на хранении находится запасная дорожка.

– Какие уникальные особенности у дорожки?

– Ее система виброизоляции является ноу-хау и инновационным проектом. В ней использовали новый материал – металлорезину. Система виброизоляции обеспечивает отсутствие передачи вибрации от бегущего космонавта на конструкцию станции. Ведь когда человек бежит, то может ударять о поверхность с усилием до 300 килограммов, а благодаря виброизоляции на станцию передается не более 3 килограммов.

Тем не менее, когда мы установили дорожку на МКС, в нас буквально вцепились американцы, которые потребовали провести измерения вибраций, передаваемых на конструкцию МКС при эксплуатации дорожки. Было проведено неоднократное тестирование бега на дорожке с проведением замеров. Их результаты показали, что вибрацию мы никогда не превышали.

По углам дорожки стоят тензодатчики, измеряющие опорные реакции космонавта при беге. При хорошем ударе в костях вырабатывается кальций, восполняя его потерю в невесомости. Наша дорожка рассчитана на скорость бега до 20 километров в час, но космонавты разгоняются максимум до 16 километров в час.

– Чем наша дорожка отличается от американской?

– Основное отличие очень простое: у нас есть школа создания космических бегущих дорожек, у них – нет. Мы разрабатывали БД-2 от начала до ее поставки на МКС, а американцы пошли по иному пути. В прошлом у них был негативный опыт создания дорожки TVIS, поэтому для следующей дорожки T2 они попросту приобрели дорожку фирмы Woodway, доработали ее и сделали систему виброизоляции.

В конструкции БД-2 имеется регулируемый притяг на основе амортизационного шнура, который в невесомости с определенным усилием (обычно 60-70% от веса тела) "прикрепляет" космонавта к дорожке, имитируя земное притяжение. Эластичность амортизационного шнура обеспечивает правильный бег, то есть когда вы бежите, то не подпрыгиваете как кенгуру, преодолевая усилие. У американцев такого притяга нет. В свое время они заказали притяг у европейцев, но он до сих пор не введен в эксплуатацию.

– Какие отзывы у космонавтов о дорожке? Есть ли у них замечания?

– Когда у нас ломается БД-2, космонавты переходят на американскую дорожку T2. Но все они говорят, что российская дорожка лучше. Это приятно слышать.

Стоит отметить, что если у американцев ломается дорожка, то они не пользуются нашей. Может, у них политика такая. Хотя пару раз на снимках с борта станции было видно, как американец бегает на нашей дорожке.

По предложениям космонавтов мы не единожды дорабатывали программное обеспечение дорожки. Федор Юрчихин, к примеру, предложил временное решение проблемы на случай выхода из строя планшетного компьютера пульта управления БД-2. В результате мы сделали систему, позволяющую управлять дорожкой с бортового медицинского лэптопа. И на апрельском грузовом корабле "Прогресс МС-11"мы ее уже поставили на станцию.

– Сколько космонавт бегает в сутки?

– По 30-40 минут в день или где-то по 24 часа в месяц.Без бега в космосе очень тяжело. Это признают сами космонавты. Так, в 2008 году, когда на МКС сломалась дорожка TVIS, Сергей Волков и Олег Кононенко не бегали пять дней. Они сказали, что им потом было очень тяжело снова заниматься бегом. Или, как сказал Олег Артемьев, один-два дня не побегаешь – и уже сердце чувствуешь.

– Расскажите о других тренажерах на российском сегменте МКС?

– На станции имеется велотренажер ВБ-3М, который космонавты используют для тренировок как мышц ног (по типу велосипеда), так и мышц рук. Последнее необходимо при подготовке к выходу в открытый космос, где работа в скафандре требует большой силы рук.

На тренажере можно крутить педали со скоростью до 120 оборотов в минуту, но обычно космонавтам достаточно тренировок со скоростью до 60-80 оборотов в минуту.

Из новшеств тренажера: раньше космонавты крутили педали в кроссовках, а сейчас – в велотуфлях, так как мы установили для них специальные контактные педали. Кроме того, в этом году мы планируем доставить для ВБ-3М новый пульт управления с планшетным компьютером. В него можно будет вставлять карту памяти для записи результатов тренировок космонавтов с целью последующей их передачи на Землю.

– Имеется ли у космонавтов силовой тренажер?

– Да, есть силовой нагружатель НС-1М, который заменяет эспандеры. Но он дает небольшую нагрузку – до 30 килограммов на каждую руку. Сейчас в состав тренажера еще введена перекладина, которая расширяет комплекс упражнений.

Однако космонавты активно не пользуются тренажером, так как по договоренности с американцами могут заниматься на их силовом тренажере АRED с большими возможностями.

А некоторые космонавты до сих пор предпочитают эспандеры. К примеру, Александр Калери снял видео на МКС, на основе которого мы расширили комплекс упражнений с эспандерами и указали возможные места их крепления к поручням. Чтобы любители эспандеров знали, как выполнять то или иное упражнение.

– Как идет создание нового силового тренажера? В чем его отличие от американского?

– Силовой многофункциональный тренажер (СМТ) является аналогом АRED. Диапазон нагрузок у тренажеров одинаковый (до 250 килограммов), но на нашем можно выполнять чуть больше физических упражнений, чем на их. Однако основное отличие СМТ от ARED в том, что наш тренажер позволяет не только заниматься упражнениями, но и тестировать состояние мышц космонавтов.

Из особенностей СМТ – трансформация из горизонтального положения в вертикальное. Благодаря этому на нем можно выполнять следующие упражнения: жим ногами, сгибание и разгибание предплечий, приседания со штангой, становая тяга, подъем на носки, жим штанги лежа, тяга сверху, сгибание и разгибание туловища и имитация гребли.

Сейчас в питерском ЦНИИ робототехники и технической кибернетики изготавливается опытный образец тренажера. Летом в Самаре на специальном подвесном стенде мы планируем примерить тренажер, совместив его с системой виброизоляции. До конца 2019 года должны быть проведены автономные испытания СМТ. Далее, до 2021-2022 годов, питерцами будут сделаны два летных образца тренажера. СМТ планируется установить в Научно-энергетическом модуле (НЭМ), запуск которого на МКС намечается в 2022 году.

– Но эти сроки зависят от запуска многоцелевого лабораторного модуля "Наука"…

– Волнует немножко другое. Сейчас идут разговоры о создании российской орбитальной станции на базе отделяемых от МКС трех модулей – многоцелевого лабораторного, узлового и научно-энергетического. Но возникает вопрос: на чем космонавты будут бегать на этой станции? Ведь на НЭМ дорожка не предусмотрена и поставить ее туда уже нельзя, так как там будет СМТ. Другие два модуля даже не рассматриваются.

Существуют какие-то мелочи. Подумаешь, бегущая дорожка. Но когда все спохватятся, то будет уже поздно. Поэтому данную проблему надо решать сейчас. Ведь отсутствие дорожки в космосе компенсировать ничем невозможно.