Не сойти с ума на Марсе

У телеканала National Geographic и российского провайдера «Дом.ru» выходит второй сезон сериала «Марс». В первом сезоне земляне добирались до Красной планеты, и именно превратности долгого космического пути и первые шаги на новой планете держали зрителей в напряжении. Теперь же на первый план выходят отношения между участниками экспедиции и их новыми соседями. Перед выходом второго сезона N + 1 попросил ученых из Института медико-биологических проблем РАН рассказать о том, какие психологические трудности ждут первых поселенцев, что про них думают сегодняшние специалисты и есть ли способы избежать конфликтных ситуаций в будущем — когда полеты на другие планеты станут реальностью.

Как поведет себя человек в условиях, в которых прежде никто никогда не бывал? Станут ли особенности его психики залогом успеха космической миссии или, напротив, окажутся главной угрозой для них? Этими вопросами задавались пионеры космонавтики, готовившие к полету сначала первого человека, затем первый национальный экипаж, затем первый международный. Продолжают здаваться ими и те, кому предстоит готовить к будущему полету первую пилотируемую миссию на Марс.

Чтобы ответить на эти вопросы, ученые внимательно изучали поведение людей в экстремальных ситуациях. Кроме того, много ценной информации приносят эксперименты, моделирующие предполагаемые условия полета. В результате было собрано множество свидетельств, что длительное пребывание в «гермообъеме» (ограниченном пространстве без прямого контакта с внешним миром) может вызвать серьезные нарушения в человеческой психике.

Изоляция без экспериментов

В научной литературе описано явление сенсорной депривaции — частичного или полного прекращения внешнего воздействия на органы чувств. Сенсорная депривация может возникнуть при изоляции в замкнутом пространстве (на подводной лодке, в космическом корабле и так далее), причем в космическом полете развитию сенсорной депривации способствует еще и состояние невесомости.

Часто среда, в которой человек пребывает в одиночестве, однообразна и «бедна»: маленькое помещение «сурдокамеры» или серый пейзаж вокруг полярной станции во время зимовки. В таких условиях в восприятие реальности могут вторгаться иллюзии, начинают сниться необычно яркие сны, нарушается обычный ход мышления. Эмоциональное самоощущение способно достигать крайностей — от стойких депрессивных состояний до эйфорических переживаний.

Два знаменитых путешественника, Ричард Бэрд, в 1934 году проведший в одиночестве три месяца на леднике в Антарктиде, и Христина Риттер, в 1954 году описавшая свой двухмесячный опыт проживания на Шпицбергене в течение полярной ночи, рассказали о экзотических психических переживаниях. В их воображении возникали необычайно яркие образы родных и близких, а также событий из прошлого. Эти образы помогали им на время забыть об одиночестве. Кроме того, оба периодически испытывали «чувство всеобщей гармонии, особого смысла окружающего мира». Риттер даже сравнивает сопровождающееся галлюцинациями «слияние со Вселенной» с состоянием наркотического опьянения. По предположению исследователей, яркие психические переживания являются компенсаторной реакцией на сенсорную депривацию: мозг, получающий слишком мало стимулов из внешнего мира, сам достраивает недостающие образы.

А вот арктическому авиатору Бобу Гауки этот опыт принес тяжелые страдания. В 1967 году он сбился с пути над охваченной бураном Канадой, посадил самолет, оставшийся без топлива, на замерзшее озеро, и провел в одиночестве 58 дней, прежде чем его обнаружили спасатели. Поначалу самолет Гауки окружали волки и вороны. Когда волки выли, Гауки выл им в ответ. Вскоре пилот стал воспринимать их присутствие как «компанию», ставшую ему необходимой. Когда волки ушли, Гауки столкнулся с одиночеством, причинившим ему, по его словам, самую острую боль, на какую оказалась способна Арктика.

Во время групповой изоляции серьезные нарушения возникают значительно реже. Истории длительных экспедиций, плаваний, зимовок в Арктике и Антарктике содержат множество примеров, как совместная работа и коллективное преодоление трудностей сплачивают экипажи и повышают их работоспособность. Но есть и противоположные данные. Группы, изолированно существующие в экстремальных условиях, могут испытывать значительные трудности в межличностном взаимодействии. По данным исследователей, изучавших деятельность небольших групп (4-7 человек) на полярных и высокогорных гидрометеорологических станциях, «больше всего огорчают зимовщиков конфликты».

Тур Хейердал в книге «Путешествие на “Кон-Тики”» так описывал синдром «острого экспедиционита»: «Это психологическое состояние, когда самый покладистый человек брюзжит, сердится, злится, наконец, приходит в ярость, потому что его поле зрения постепенно сужается настолько, что он видит лишь недостатки своих товарищей, а их достоинства уже не воспринимаются». В психологии этому состоянию дано название «психическая астенизация», или «астенический синдром» — «ослабление» психики, приводящее к повышенной утомляемости, раздражительности, сниженной работоспособности и так далее.

Наконец, еще одной причиной, вызывающей развитие эмоциональной неустойчивости и бессонницы у полярников, врачи считают отсутствие личностно-значимой информации. Развивается монотония — функциональное состояние, возникающее при длительном выполнении однообразной работы с частым повторением стереотипных действий в обедненной внешней среде. В таких условиях ухудшается внимание и контроль деятельности, снижается интерес к работе. Доказательства этого можно увидеть в посмертно опубликованных записях научного сотрудника Павла Кутузова:

1 апреля: «А настроение невеселое. Хандра объясняется очень просто: вот уж три недели нет никаких радиограмм».
5 октября: «На душе смутно. Уже давно не было радиограмм с Большой земли. Создается впечатление, что всеми забыт, и это обидно. Хуже всего, что падает настроение, а с ним — и желание работать».
30 ноября: «Меня же угнетало хроническое отсутствие радиограмм. По возвращении на Большую землю я с уверенностью могу сказать, что никакие физические и нравственные трудности здесь, в Антарктиде, не так страшны, как вот это безмолвие, с которым ты за 16 тысяч километров ничего не можешь поделать».

Но далеко не все данные, имеющиеся на сегодняшний день в распоряжении ученых, собраны таким образом — за счет пребывания живых людей в экстремальных условиях, часто с риском для жизни. Многое удалось узнать благодаря экспериментам, позволяющим моделировать и изучать целый ряд психосоциальных факторов, таких как монотонность, социальная изоляция, сенсорная депривация, принудительное общение с ограниченным кругом лиц, культурные различия. Для будущих покорителей Марса эксперименты на психологическую совместимость при совместном пребывании в «гермообъеме» уже дали и еще дадут очень много ценной информации.

Феномен третьей четверти

В эксперименте «SFINCSS», проводившемся в Институте медико-биологических проблем (ИМБП РАН) в 1999 году, были смоделированы условия полета на МКС трех экипажей космонавтов и астронавтов и нескольких «экспедиций посещения». На этапе совместного пребывания на «станции» российского и международного экипажей между группами возник серьезный конфликт. В результате одна из групп потребовала закрыть люк между отсеками, чтобы прекратить всякое взаимодействие со вторым экипажем. Это решение привело к срыву части работ (оборудование для научных экспериментов осталось в одном из отсеков) и негативно сказалось на эмоциональном состоянии экипажа (уровень стресса у одной из групп постоянно увеличивался). Лишь через месяц, после прибытия «экспедиции посещения», взаимодействие экипажей начало восстанавливаться.

В реальном космическом полете, где есть реальная угроза для жизни и здоровья людей, такие межличностные конфликты не только затрудняют совместную деятельность, они могут привести к гибели экипажа.

При полете к Марсу все эти явления приобретут особую специфику. Состояние экипажа во время экспедиции на Марс можно разделить на две «жизни»: одна из них связана с максимальной оторванностью от Земли и «потерянностью в космосе», вторая нацелена на исследование и освоение иной планеты, а также на выживание на ее поверхности.

Полет в одну сторону займет 7–8 месяцев. Участники экспедиции на Марс будут находиться почти в таких же условиях, что и обитатели Международной космической станции: невесомость, изоляция, ограниченный объем станции, тренировки, научные эксперименты, сублимированное питание. Но при этом они будут лишены существенных преимуществ, связанных с пребыванием в непосредственной близости от Земли. Возникнет задержка связи, нарастающая по мере продолжения полета. Привычный интернет пропадет, прямое видео- или аудиообщение с близкими станут невозможны, а доставка продуктов и запасных частей — маловероятны. Исчезнет возможность экстренной эвакуации.

Но самым психологически сложным этапом полета на Марс может оказаться период отсутствия «точки привязки». Это время, когда экипаж уже не видит Землю, но еще не видит и Марс. Представьте: вокруг одна чернота и россыпи звезд; вы больше не знаете, где верх, где низ, в какой стороне родная планета — лишь бортовой компьютер показывает, что вы летите в нужном направлении. Какие игры разума может вызвать всепоглощающая тьма или яркость множества звезд?

Период отсутствия «точки привязки» совпадает по времени с «феноменом третьей четверти» — так Бичел и Берниг, исследовавшие поведение полярников в длительных экспедициях в Антарктиде, в 1991 году назвали состояние, характеризующееся снижением настроения, переживанием неудовольствия и ощущением напряжения, которое наступает после истечения половины намеченного срока пребывания на станции. Получается, что на третьем-четвертом месяце полета к Марсу работа экипажа может оказаться под влиянием опасной смеси из негативных факторов, вызванных длительным космическим полетом.

Если ученые уже могут судить о том, с какими психологическими трудностями столкнутся участники межпланетной экспедиции при полете к Марсу и обратно, то о том, что ждет первых людей, оказавшихся на поверхности Красной планеты, мы можем только гадать. Работа и жизнь на Марсе, особенно для первых экипажей, будут связаны с новизной и высокой мотивированностью: первые шаги на новой планете, первые открытия, первые ошибки и неудачи и так далее.

Первому экипажу придется проделать наиболее важную и тяжелую работу: найти жизненно-необходимые ресурсы, а точнее водяной лед; заняться поисками жизни или ее следов; строить и монтировать жилые модули и элементы оборудования; проводить геологические исследования. Все это надо будет выполнять на протяжении многих часов в скафандре массой в несколько десятков килограммов. Но в какой-то момент и это станет рутиной, способной трансформироваться в монотонию и сенсорную депривацию. На Марсе «феномен третьей четверти» может сопровождаться еще и «феноменом отрыва».

Наконец, обратной стороной чрезмерного внимания Земли к участникам экспедиции на Марс будет страх подвести людей, вложивших в миссию свои знания, деньги, время и веру. Экипаж будет стараться вести себя как идеальная машина для выполнения поставленных задач. Такое напряжение может привести людей к психоэмоциональному истощению и нервному срыву. Поэтому космонавты и специалисты на Земле должны будут внимательно следить за соблюдением режима труда и отдыха — здоровый сон и рационально распределенная по времени нагрузка помогут сохранить как психическое, так и физическое здоровье.

«Марс 500» и другие

На Земле этап длительного космического полета в течение многих лет изучается в ИМБП РАН. Первая симуляция межпланетного перелета Земля — Марс под названием «Год в звездолете» прошла еще в 1967 году. В этом эксперименте испытывались системы жизнеобеспечения и оценивались последствия пребывания в гермообъекте трех добровольцев-испытателей. Трое мужчин провели 365 дней в макете космического корабля площадью всего 12 квадратных метров. Несмотря на возникшие «на борту» межличностные конфликты, депрессию, монотонию, научная программа была выполнена полностью. Негативные факторы длительного полета кардинально не повлияли на операторскую работу, и эксперимент в целом был признан успешным. Однако сами добровольцы впоследствии никогда не поддерживали связь друг с другом и намеренно избегали встреч.

Участник эксперимента «Год в звездолете», доброволец-испытатель Андрей Божко писал позже в своей книге:

Психологов постоянно интересовала проблема совместимости членов нашего экипажа. Еще во время отбора и подготовки специалисты изучали нашу совместную деятельность на различных тренажерах. Мы прошли различные этапы индивидуального и группового отбора. В итоге нас так подобрали, что мы хорошо понимали друг друга, при выполнении заданий проявляли наибольшую, как говорят психологи, сработанность. И все-таки отчеты психологов, основанные на наблюдениях над нами, свидетельствовали: «Между испытателями бывали периоды сложных отношений, иногда мелкие конфликты. Причем они возникали по самому ничтожному поводу. Таким поводом, например, могли быть бытовые мелочи. Бывало, что периоды неприязни друг к другу доходили порой до “слепой ненависти” и “физического отвращения”. В такие моменты тесное общение, невозможность физически изолироваться от других было особенно тяжелым испытанием».

Самый длительный эксперимент сроком в 520 дней начался в 2010 году в наземном экспериментальном комплексе (НЭК) в ИМБП. Целью проекта «Марс-500» было исследование системы «человек — окружающая среда». Его участники намеревались собрать данные о состоянии здоровья и работоспособности экипажа, находящегося в герметично замкнутом пространстве при моделировании основных особенностей марсианского полета. К числу этих особенностей относились сверхдлительность, автономность (ограниченный запас ресурсов), измененные условия коммуникации «с Землей» (задержка связи). Ученым предстояло определить, возможен ли такой полет с точки зрения особенностей человеческой психологии и физиологии (при допустимом на тот момент уровне моделирования), и выработать определенные требования к реальному экспедиционном комплексу, который полетит на Марс.

По результатам эксперимента «Марс 500» и предыдущих наблюдений психологи выделили основные факторы, повлиявшие на психоэмоциональное поведение экипажа.

1) Автономность и «феномен отрыва от Земли». Влияние этого фактора еще в 2008 году было описано психологами Ником Канасом и Дитрихом Манзеем. Они выделили следующие особенности, прогрессирующие по мере удаления экипажа от родной планеты и увеличения «физической» автономности (срока отсутствия дополнительных поставок ресурсов): снижение мотивации на выполнение программы работ; снижение общей активности экипажа; «огруппление» мышления (groupthink) — независимость поведения космонавтов от рекомендаций Центра управления, преобладание при принятии решений опоры на собственные ценности и приоритеты, переоценка собственных возможностей; нарастание чувства изолированности, тоски по Земле, оставшимся на ней родным и близким.

При орбитальных полетах оперативная индивидуальная поддержка от психолога, хорошо информированного о психофизиологическом состоянии космонавта, с учетом национальных и культурных особенностей каждого члена экипажа, способна компенсировать действие «феномена отрыва». Однако, указывают Канас и Манзей, при межпланетном перелете, в условиях задержки связи, оказывать традиционную, разработанную российскими специалистами психологическую поддержку будет затруднительно. Поэтому в эксперименте «Марс 500» в период задержки связи для психологической поддержки использовалась система электронных посланий.

2) Задержка связи. Участники «Марс-500» отмечали в своих постэкспериментальных интервью, что важна не столько величина задержки в общении (в проекте она достигала 20 минут), сколько само ее наличие. В ходе эксперимента, с одной стороны, экипаж все меньше информировал ЦУП о поломках и нехватке ресурсов (поскольку дополнительные поставки все равно невозможны), с другой — у «космонавтов» возрастала потребность в психологической поддержке (обратная связь, подтверждение значимости выполняемых экипажем работ).

В ряде случаев, связанных с необходимостью срочно принимать решение, например при отработке оказания телемедицинской помощи участнику эксперимента, невозможность сразу получить ответ на вопрос или подкрепить свое мнение приводила к нарушению привычного режима общения экипажа с ЦУП, размыканию информационного контура «экипаж — ЦУП». У обеих сторон возникало чувство неудовлетворенности контактом, ощущение его неполноценности. В результате решения принимались не на основании понимания взаимной позиции, а на основании предположений о ней.

3) Влияние значимых событий. Особенным принципиальным отличием межпланетного полета от орбитального является кульминационное событие — высадка на планету. При этом успех экспедиции связан не только с ее окончанием и возвращением на Землю, но и, в огромной степени, с эффективным проведением всего комплекса операций при высадке, куда входят посадка, запланированные действия на поверхности и взлет. Наличие в программе межпланетной экспедиции значимых событий (прежде всего, высадки на другую планету) вызывает дополнительный стресс, повышающий психофизиологическую напряженность. У членов экипажа изменяются общее психоэмоциональное состояние, фазовая структура их сна, коммуникативное поведение, биохимические показатели и показатели психической работоспособности.

4) Культурно обусловленные потребности членов экипажа. Сверхдлительная изоляция и автономность в ходе эксперимента четко показали, насколько важно учитывать культурные особенности членов экипажа при подготовке межпланетной экспедиции. Существенные различия в индивидуальных предпочтениях в таких сферах, как питание, гигиенические процедуры, общение и получении информации, должны быть учтены заранее. Свойственные кратковременным полетам терпение, толерантное отношение к невозможности немедленно удовлетворить (или как-либо компенсировать) свои индивидуальные потребности могут отступить на задний план под влиянием фактора времени. И тогда, например, несоответствие диеты привычным запросам может стать источником негативного эмоционального фона в ходе всей экспедиции.

Проект «SIRIUS»

Накопленный опыт уже сейчас позволяет ученым выработать рекомендации, способные помочь участникам первых межпланетных экспедиций перенести психофизиологический стресс. Понятно, что многое зависит от работы Центра управлением полетами. Космонавты должны получать доказательства важности своей работы и понимать что они не забыты. Помимо психологической поддержки в личной переписке между космонавтом и психологом ЦУПа, необходимо использовать фото-, аудио- и видеосообщения от родных и близких; запросы на интервью для СМИ; обращения к экипажу от представителей власти, науки, искусства и так далее. Диалог ЦУПа с экипажем должен проходить в рекомендательной, а не в командной форме.

Одним из новых методов подготовки экипажа марсианской экспедиции может стать совместное участие в модельном эксперименте с изоляцией — для исследования совместной работы экипажа, способов релаксации и взаимодействия с учетом межкультурных, профессиональных и гендерных отличий. Уже сейчас экипажи МКС проходят вместе тренировки «на выживание» при посадке корабля в пустыне, в океане или в безлюдной тайге. Даже эти короткие тренировки позволяют членам экипажа лучше узнать друг друга и найти оптимальные способы взаимодействия в обычной жизни и экстремальной ситуации.

Помимо изучения психологии экипажа в экстремальных условиях, изоляционные эксперименты нужны для проработки и создания системы психофизиологического отбора, подготовки и поддержки экипажа, работающего в экстремальных условиях повышенной автономности с использованием современных информационных технологий. Все эти задачи ставит перед собой международный проект «SIRIUS» (Scientific International Research In Unique terrestrial Station), проводимый совместно ИМБП РАН и американской Human Research Program NASA в кооперации с организациями-партнерами при широком участии специалистов из России, Италии, Германии и других стран.

Программа «SIRIUS», начавшаяся в 2017 году, рассчитана на период до пяти лет. За это время планируется провести несколько изоляционных экспериментов продолжительностью две-три недели, четыре месяца, восемь месяцев и двенадцать месяцев. В рамках проекта планируется опробовать технологии, которые в будущем, возможно, будут помогать первым покорителям Марса поддерживать здоровое психофизиологическое состояние.

Например, актиграфы позволят оценить двигательную активность и качество сна, режим труда и отдыха каждого космонавта, определить психофизиологическую цену той или иной работы в полете, планировать будущую нагрузку, режимы физических тренировок и питания для следующих суток. Видеонаблюдение и технические средства измерения дистанции между участниками эксперимента в ограниченном объеме позволят ученым оценить использование пространства станции и способы взаимодействия внутри экипажа.

Технологии виртуальной реальности позволят создать бортовые тренажеры, моделирующие работу космонавтов на поверхности чужой планеты, а также новые методы психологической поддержки, компенсирующие «феномен отрыва». Компьютерный голосовой помощник станет виртуальным аудиоинструктором, облегчающим решение повседневных задач, и частично компенсирует дефицит общения.

Наконец, на космических кораблях и напланетных станциях экипажи будут выращивать биологические объекты — растения и рыб, что с высокой эффективностью компенсирует влияние сенсорной депривации, монотонии и «феномена отрыва».

До первого реального полета на Марс, по оптимистичным оценкам, осталось от 10 до 15 лет. Хочется думать, что за это время взаимодействие медицины с искусственным интеллектом, бионженерия и постоянный прогресс технологий обеспечат человечеству условия для безопасного исследования глубокого космоса. Если в 1961 году люди смогли прыгнуть в бездну с минимум технологий и знаний о космосе, то испугаемся ли мы оторваться от Земли, например, в 2033 году?!

Полина Кузнецова,
Анастасия Степанова