МЕДИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ НАЗЕМНОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ Российский патент 2009 года по МПК B64G7/00 G09B9/00 

Изобретение относится к области наземного моделирования действующих факторов космического полета и может использоваться для подготовки экипажей пилотируемых космических аппаратов к длительным космическим перелетам на другие планеты, в частности на Марс, а также для медико-биологических исследований влияния условий длительного космического полета на здоровье и работоспособность космонавтов.

Запуску любого космического корабля предшествует длительная процедура моделирования космического полета в соответствующем наземном экспериментальном комплексе, в процессе которой космонавты проходят курс обучения работе и взаимодействию в условиях космического полета, а также исследуется влияние моделируемых условий полета на состояние членов экипажа. Наземный экспериментальный комплекс - это сложный многомодульный агрегат, оснащенный устройствами для моделирования космического полета, в состав которого входят жилой отсек, модуль управления, медико-технический модуль и т.д. Настоящее изобретение относится к медико-техническому модулю для указанного наземного экспериментального комплекса.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является один из модулей, например модуль ЭУ-100, входящий в состав в наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических перелетов, реализованный в процессе эксперимента SFINCSS-99. Данные эксперимента SFINCSS-99 и оборудование для него описано в книге «Модельный эксперимент с длительной изоляцией: проблемы и достижения» под ред. В.М.Баранова, М.: «Слово», 2001 г., с.23-29. Компоновка комплекса, а также схемы отсеков представлены на странице 28. В модуле ЭУ-100 содержатся рабочие места для персонала, спальные места, туалет. Модуль снабжен системами коммуникации и теленаблюдения, средствами контроля за внутренней атмосферой и т.д. При необходимости в указанном модуле участникам эксперимента может быть оказана первая медицинская помощь.

Недостатком существующего решения, кратко описанного выше, является то, что при серьезном заболевании одного из участников эксперимента существует необходимость его вывода из эксперимента. Это может привести к невозможности дальнейшего осуществления эксперимента.

В отличие от модулей, входящих в состав комплекса, который описан в указанном выше источнике, модуль по предложенному изобретению является узкоспециализированным и предполагает использование исключительно в целях медико-биологических исследований. Также как будет подробно описано ниже, согласно предложенному изобретению модуль содержит изолятор, в который может быть помещено до двух человек одновременно.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность изоляции до двух участников эксперимента по моделированию космического полета на Марс в связи с возможным заболеванием, с возможностью их обследования в короткое время без вывода их из состава участников эксперимента.

Данный технический результат достигается за счет использования в составе наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов медико-технического модуля, представляющего собой полый цилиндр, имеющий выходы - первый (основной) в боковой стенке, и второй (аварийный) в торце; модуль включает в себя помещения лабораторной зоны и диагностики, изолятор, тамбур для перехода в соседний модуль, санузел и кухню, при этом изолятор одной стороной примыкает к глухому торцу модуля, а противоположной стороной - к одной из сторон помещения диагностики, которое своей второй стороной, противоположной по отношению к первой, примыкает к одной из сторон помещения лабораторной зоны, которое, в свою очередь, своей второй стороной, противоположной по отношению к первой, примыкает к кухне и тамбуру; кухня одной стороной примыкает к помещению лабораторной зоны, противоположной стороной - к санузлу, третьей стороной - к тамбуру; тамбур одной стороной примыкает к кухне и санузлу, другой стороной - к помещению лабораторной зоны, при этом в боковой стенке цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, выполнен шлюз основного выхода, а в стенке торца цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, выполнен шлюз аварийного выхода; санузел одной стороной примыкает к кухне, другой, противоположной, - к торцу модуля, в котором выполнено отверстие аварийного выхода; изолятор содержит два спальных места, которые расположены друг над другом.

Образующий медико-технический модуль полый цилиндр может быть выполнен с длиной 11,9 м и диаметром 3,2 м. Предметы интерьера помещения лабораторной зоны медико-технического модуля могут быть установлены вплотную к боковым стенкам помещения. Кроме того, стены и перегородки между помещениями модуля могут быть изготовлены из листов пищевой нержавеющей стали и дерева, пространство между ними может быть заполнено звукоизолирующим материалом, через который прокладываются металлические рукава с проводами и кабелями электропроводки, кабелями коммуникаций и кабелями аппаратуры; пол может быть изготовлен из алюминиевых панелей, обтянутых кожей; внутренние двери между помещениями могут быть выполнены в виде шкафов-купе и изготовлены из многослойной фанеры; мебель может быть изготовлена их дерева с металлическими элементами.

Краткое описание чертежей:

фиг.1 - конструктивная схема медико-биологического модуля;

фиг.2 - общая схема наземного экспериментального комплекса.

Показанный на фиг.1 медико-биологический модуль выполнен в виде полого цилиндра, расположенного горизонтально. Длина составляет 11,9 м, диаметр - 3,2 м. Как видно из фиг.1, помещения расположены внутри модуля следующим образом: в глухом торце расположен изолятор 21, к нему примыкает помещение диагностики 16, далее следует помещение лабораторной зоны 11, затем кухня 7 и помещение тамбура 1, разделенное с санузлом 4 перегородкой. Модуль содержит в себе помещение тамбура 1 для перехода в соседний модуль. В боковой стенке цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, имеется шлюз 2 основного выхода, через который осуществляется связь медико-биологического модуля с жилым помещением экспериментального комплекса 24. Кроме того, в состав наземного экспериментального комплекса также входят хозяйственный модуль 25 и взлетно-посадочный модуль 26 (см. фиг.2). Также в стенке торца цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, имеется шлюз аварийного выхода 3, используемый для эвакуации членов эксперимента при возникновении внештатных ситуаций во время эксперимента. К тамбуру примыкает помещение санузла 4, в котором размещаются унитаз 5 и умывальник 6. Далее, в модуле имеется небольшая кухня 7. В кухне имеются электрическая плитка 8, мойка 9 и маленький холодильник 10. Таким образом персонал, работающий в медико-биологическом модуле, будет иметь возможность принять пищу, практически не покидая рабочего места.

Специализированными помещениями в медико-биологическом модуле являются помещения лабораторной зоны 11, диагностики 16 и изолятора 21. Помещение лабораторной зоны является самым большим в модуле - длина составляет порядка 5 метров. В этом помещении расположены столик с необходимым для исследования биологическим оборудованием 12, термостат 13 для хранения биологических материалов, вакуумный шкаф 14 для проведения исследований в вакууме и стеллаж 15 для хранения различных инструментов и веществ. Все предметы интерьера примыкают к боковым стенкам помещения, тем самым обеспечивается свободное пространство в центральной части для удобного перемещения работающих людей. В помещении диагностики 16 находится койка 17, универсальный компьютерный комплекс 18 для проведения, в частности, ультразвукового исследования, снятия электрокардиограммы, энцефалограммы, а также имеющий необходимое программное обеспечение для обработки результатов исследований. Также в помещении находится небольшая холодильная камера 19, а также шкаф для хранения медикаментов и медицинских инструментов 20. Из-за ограниченности пространства внутри помещения шкаф находится на холодильной камере. В самой дальней от входа части модуля находится помещение изолятора 21. К нему примыкает помещение диагностики. В помещении изолятора находятся два спальных места 22 (на фиг.1 показано верхнее спальное место), расположенные друг над другом, опять же с целью максимального использования ограниченного пространства. Имеется тумбочка 23.

Предложенная компоновка помещений в модуле обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие участников эксперимента в процессе выполнения заданий. Расположение изолятора в самой дальней части модуля обеспечивает находящемуся в нем пациенту (пациентам) необходимый покой. При необходимости диагностики пациента (пациентов) имеется возможность в минимальные сроки провести ее в примыкающем помещении диагностики, тем самым избавляя пациента (пациентов) от лишних физических нагрузок. Одновременно с этим персонал, находящийся в помещении лабораторной зоны, имеет возможность быстро добраться до кухни и санузла, не беспокоя при этом персонал помещений изолятора и диагностики. Указанные особенности позволяют проводить лечение до двух участников эксперимента без их вывода из эксперимента.

Стены модуля выполнены из пищевой нержавеющей стали для обеспечения достаточной прочности и экологичности. Они облицовываются панелями из дерева, а пространство между стеной и панелями заполнено звукоизолирующим материалом. Через звукоизолирующий материал прокладываются кабели электропроводки, коммуникаций, аппаратуры и т.д. Помещения изолятора, лабораторной зоны, диагностики, кухни, санузла и тамбура отделены друг от друга перегородками. Двери между помещениями выполнены в виде шкафов-купе, что обеспечивает оптимальный «расход» полезного внутреннего пространства модуля. Двери изготавливаются из многослойной фанеры. Пол выполнен из алюминия в виде панелей, которые обтянуты кожей. Мебель в помещениях предпочтительно изготавливается из дерева с использованием металлических закрепляющих элементов (винты, уголки и т.д.).

Изобретение относится к области наземного моделирования действующих факторов космического полета и может использоваться для подготовки экипажей пилотируемых космических аппаратов к длительным космическим перелетам на другие планеты, в частности на Марс. Согласно изобретению медико-технический модуль представляет собой полый цилиндр, имеющий основной (в боковой стенке) и аварийный (в торце) выходы. Модуль включает в себя помещения лабораторной зоны и диагностики, изолятор, тамбур для перехода в соседний модуль, санузел и кухню, размещенные в заданном порядке, причем изолятор содержит два спальных места, которые расположены друг над другом. Техническим результатом изобретения является возможность изоляции заболевших участников (числом до двух) эксперимента по моделированию космического полета на Марс от остальных участников, с проведением обследования первых в короткое время без вывода их из эксперимента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Медико-технический модуль наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов, представляющий собой полый цилиндр, имеющий основной выход в боковой стенке и аварийный выход в одном из торцов, при этом модуль включает в себя помещения лабораторной зоны и диагностики, изолятор, тамбур для перехода в соседний модуль, санузел и кухню, причем изолятор одной стороной примыкает к глухому торцу модуля, а противоположной стороной - к одной из сторон помещения диагностики, которое своей второй стороной, противоположной первой, примыкает к одной из сторон помещения лабораторной зоны, которое в свою очередь своей второй стороной, противоположной первой, примыкает к кухне и тамбуру, кухня одной стороной примыкает к помещению лабораторной зоны, противоположной стороной - к санузлу, третьей стороной - к тамбуру, который одной стороной примыкает к кухне и санузлу, а другой стороной - к помещению лабораторной зоны, при этом в боковой стенке цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, выполнен шлюз основного выхода, а в стенке торца цилиндра, участок которой находится в помещении тамбура, выполнен шлюз аварийного выхода, санузел одной стороной примыкает к кухне, а противоположной - к торцу модуля, в котором выполнено отверстие аварийного выхода, при этом изолятор содержит два спальных места, которые расположены друг над другом.2. Медико-технический модуль по п.1, в котором образующий его полый цилиндр выполнен с длиной 11,9 м и диаметром 3,2 м.3. Медико-технический модуль по п.1, в котором предметы интерьера помещения лабораторной зоны установлены вплотную к боковым стенкам помещения.4. Медико-технический модуль по п.1 или 2, в котором стены и перегородки между помещениями модуля изготовлены из листов пищевой нержавеющей стали и дерева, пространство между ними заполнено звукоизолирующим материалом, через который прокладываются металлические рукава с проводами и кабелями электропроводки, кабелями коммуникаций и кабелями аппаратуры, пол изготовлен из алюминиевых панелей, обтянутых кожей, внутренние двери между помещениями выполнены в виде шкафов-купе и изготовлены из многослойной фанеры, а мебель изготовлена из дерева с металлическими элементами.