«Марс-500» — це експеримент російського космічного агентства Роскосмос і європейського ESA. Проєкт імітує пілотований політ на Марс, під час якого шість добровольців будуть знаходитися в замкнутому комплексі від 520 до 700 днів. Експеримент максимально наближений до реального пілотованого польоту на Марс з поверненням на Землю. Проєкт здійснюється Інститутом медико-біологічних проблем РАН поблизу Москви. Його вартість оцінюється в 15 мільйонів доларів США Перші два етапи проєкту успішно завершені (14 — і 105-добова ізоляція). Реалізація третього етапу почалася 3 червня 2010 року Директор проєкту — льотчик-космонавт Російської Федерації Борис Моруков.
Мета проєкту Пілотований політ на Марс повинен відбутися в першій половині 21-го століття. Така місія вимагає величезних фінансових витрат і обтяжена великими технічними проблемами, бо через велику відстань між Землею і Марсом (від 55 до 400 мільйонів км) вона триватиме понад рік. Неминучий аспект місії — це те, що весь час команда з 6 космонавтів повинна жити у замкнутому приміщенні. Це може швидко призвести до напруженості всередині команди, тим більше що рутинна технічна робота, яка надходитиме під час всього польоту, і нудьга можуть стати серйозними проблемами.
Основна мета проєкту — зібрати дані про здоров'я членів команди та їх працездатності, зімітувавши основні особливості пілотованого польоту на Марс, такі як висока тривалість, автономність, незвичайні умови зв'язку з Землею — затримка зв'язку, обмеженість витрачаються ресурсів і визначити, чи можливий такий політ, виходячи з можливостей людського організму
14-добова ізоляція Перший етап проєкту тривалістю в 14 діб був проведений в двох модулях медико-технічного комплексу — житловий модуль ЕУ-150, обсяг якого 150 м ³, і медичний ЕУ-100 об'ємом 100 м ³, що завершився в листопаді 2007 року.
Метою проведення цього етапу була перевірка відповідності технічних та експлуатаційних характеристик систем модулів, в яких повинен був жити екіпаж, оцінка їх зручності і ремонтопридатності. Екіпаж складався з 6 чоловік. Добровольці повинні були провести 14 діб в ізоляції.
Результат показав, що модулі відповідають всім необхідним вимогам
105-добова ізоляція Другий етап проєкту тривалістю в 105 діб було проведено з 31 березня по 14 липня 2009 р. Проведення етапу було необхідно для отримання науково-технічної інформації та її аналізу, щоб організувати найбільш оптимально і ефективно основний останній етап проєкту. Основними завданнями, які повинні були бути вирішені дослідниками в ході виконання цього етапу, були: вивчення особливостей фізіологічної та психологічної адаптації членів екіпажу в умовах автономного існування, дослідження взаємодії екіпажу з співробітниками центру управління з урахуванням затримки зв'язку та інші
5 березня 2010 року ІМБП опублікував результати 105-добової ізоляції.
520-добова ізоляція Третій і останній етап проєкту тривалістю 520 діб проводиться з 3 червня 2010 по листопад 2011. На цьому етапі буде виконуватися дослідження взаємодії «людина — довкілля» та збір інформації про стан здоров'я і працездатності екіпажу, будучи в умовах, наближених до марсіанському польоту: висока тривалість перебування в замкнутому просторі, автономність, зв'язок з Землею зі значною затримкою, обмеженість ресурсів. Також буде проводитися відпрацювання технологій медичного забезпечення космонавтів для міжпланетних польотів та оцінка можливості сучасних технологій, систем і засобів забезпечення життєдіяльності та захисту людини .
Для надання психологічної підтримки команді буде проводитися шаховий турнір між «марсіанську» екіпажем і відомим шахістом Анатолієм Карповим .
12 лютого 2011 екіпаж розділився на дві команди: Олексій Сітев, Сухроб Камолов і Ромен Шарль залишилися в «кораблі». Олександр Смолеевскій, Дієго Урбіна і Ванг Юе перейшли у посадочний модуль, в якому будуть проведені експерименти, пов'язані з посадкою на Марс
Сателітні експерименти Під час проєкту будуть реалізовані додаткові експерименти, іменовані сателітними, які спрямовані на вивчення впливу радіації, профілактики впливу невагомості, впливу пожежобезпечною атмосфери корабля та інші.
Кардіологічні експерименти Тривале перебування в ізольованому комплексі при впливі різних стресових факторів може сильно вплинути на організм, зокрема, на життєздатність і механізми регуляції. Щоб правильно проаналізувати наукові дані про стан команди піддослідних «Марс-500» протягом півторарічного існування в НЕКе необхідно проводити контрольні експерименти, у яких такі ж групи перебували б у природних умовах з урахуванням різних факторів середовища — клімато-географічних, виробничих і соціально-побутових . Тільки таким методом можна розробити критерії оцінки стану здоров'я і ризик розвитку захворювань у людей.
Кардіологічні експерименти націлені на вивчення динаміки зміни стану здоров'я за тривалий відрізок часу, впливу на неї екологічних факторів і створення критеріїв оцінки індивідуального ризику розвитку захворювань. Для цього були створені групи добровольців з різних країн світу з відмінним станом здоров'я. Добровольців будуть досліджувати тієї ж апаратурою і тими ж методами, що і випробуваних у проєкті «Марс-500». Потім ці групи добровольців будуть вивчатися, а результати порівнюватися з результатами дослідження еталонної групи випробувачів «Марс-500», яка буде знаходитися в термокамері в стандартних умовах.
Ці дослідження важливі не тільки для розвитку космічної медицини, але і для розвитку охорони здоров'я в Росії. Вони спрямовані на збереження здоров'я працюючого населення та професійного довголіття. У ході проведення кардіологічних експериментів будуть розроблятися нові методологія і технологія діагностики донозологического стану. Передбачається, що нові методи запровадять у систему охорони здоров'я, коли заходи будуть прийматися до початку розвитку хвороби. Вивчення донозологических станів особливо необхідно для космонавтів, тому що вони схильні до постійних стресових навантажень.
Під час 105-добового етапу була проведена робота з більш великими групами добровольців для того, щоб вибрати тих, хто відповідає критеріям практично здорової людини, і яких можна порівнювати з еталонною групою, досліджуваної протягом довгого часу в термокамері. Паралельно такі експерименти будуть проводитися в Москві, у Центральному регіоні Росії, на Кавказ е, на Півночі Росії, на Далекому Сході, а також в Білорусі і Казахстан е, в Чехії, в Німеччини і в Канаді.
Програма вивчення: Щомісячні оперативні дослідження, які складаються з: * Реєстрації електрокардіограми з проведенням дихальних проб і вимірюванням артеріального тиску * Заповнення спеціальної анкети про спосіб життя, навантаженнях і можливих скаргах за минулий місяць Щоквартальні динамічні комплексні дослідження, які складаються з: * Реєстрації комплексу кардіореспіраторний параметрів з виконанням функціональних проб з фізичної, розумової та ортостатичної навантаженнями і вимірюванням артеріального тиску * Заповнення докладної анкети та проведення психологічного тестування Стандартні поліклінічні диспансерні дослідження проводяться до і після всієї серії досліджень
При вимірюванні всіх параметрів використовується апаратно-програмний комплекс «Екосан-2007». Такою ж буде застосований і для 520-добового етапи. У перспективі подібні комплекси стануть багатопараметричних, багатоцільовими медичними приладами для людей, чия робота є стрессорной. «Екосан-2007» випробовувався на водіях автобусів і льотчиків .
Імерсійний експерименти Як відомо, під час довгого перебування людини в невагомості у нього з'являються гипокінетичні порушення. Для вивчення цього явища Інститут медико-біологічних проблем багато років проводить дослідження в цій області, що дозволило детально скласти картину гипокінетичних порушень. Результати експериментів показують, що головна причина розвитку порушень — це зміна в роботі гравітаційно-залежних механізмів, які відповідають за рухову активність при впливі гравітації на організм. Зміни починають відбуватися через порушення узгодженої роботи сенсорних систем, зокрема, опорної та пропріоцептивної.
Дані, отримані в ході експериментів, дають підставу вважати, що опорна афферентація у людини виконує роль механізму активації і регуляції активності позно-тонічної системи, а також, що опорна розвантаження є причиною фізіологічних і морфологічних змін, які звичайні для умов невагомості і мікрогравітації. Основна мета імерсійним експериментів полягає у вивченні впливу опорної розвантаження на механізми реалізації опорних сигналів (спінальні, супраспінальні) і стан центральних механізмів систем управління рухом
Гіпербарична експерименти Під час всього польоту існує ризик виникнення пожежі в космічному кораблі. Для зведення цього ризику до мінімуму можливо буде використовуватися аргон. За допомогою аргону можна значно знизити концентрацію кисню в атмосфері космічного корабля без шкоди для екіпажа і створити так звану гіпоксичну середу. З 1996 по 2003 рр.. ІМБП РАН проводив дослідження щодо перебування людини в нормоксичних і гіпоксичних середовищах, що складаються з кисню, азоту і аргону, які показали безпеку довготривалого перебування у нормоксичному середовищі і поліпшення адаптації організму завдяки аргону до гіпоксичної гіпоксії в гіпоксичної середовищі. У 1996 році протягом 7 діб група піддослідних перебувала при тиску в 10 метрів водяного стовпа в нормоксичному середовищі з вмістом кисню в 10 % (решта — азотно-Аргонова суміш). Розумова і фізична діяльність протягом усього експерименту зберігалася на нормальному рівні. При зменшенні кисню до 7,5 % з додаванням аргону було відмічено поліпшення адаптації до гіпоксії. У 1999 році випробувані провели 18 діб при тиску 5 м вод. ст. в нормоксичному середовищі також без порушень розумової та фізичної діяльності. У цей час безпечною для практичного застосування визнана суміш, що складається з 14 % кисень а, 53 % азота і 33 % аргон а. Тридобовий експеримент, проведений в 2003 році, при тиску 5 м вод. ст. з 10 % вмістом кисню виявив підвищення розумової та фізичної діяльності, уваги та обсягу короткочасної пам'яті людини. Усі ці дослідження свідчать на користь можливості його застосування для створення пожежобезпечною середовища на пілотованому космічному кораблі, хоча кількості цих досліджень недостатньо, щоб зробити статистичну оцінку. Гіпербарична експерименти доповнять знання щодо впливу пожежобезпечною кислородо-азотно-аргоновою суміші на організм людини за допомогою комплексної оцінки стану організму досліджуваного під час тривалого перебування в пожежобезпечною суміші. У добровольців будуть визначати рівень психічної і фізичної працездатності, оцінювати стан кардіореспіраторної системи, гематологічних, метаболічних та імунологічних показників у крові, а також проводити мікробіологічні дослідження та дослідження, які дозволять удосконалити існуючі системи життєзабезпечення .
Радіологічні експерименти Щоб уникнути комбінованого (хронічного і гострого) опромінення під час польоту на Марс, треба створити модель прогнозування радіаційного ризику. Модель повинна описувати ймовірність виникнення радіаційної хвороби в залежності від отриманої загальної дози, зниження працездатності, яке викликає гостра реакція організму, і можливе зниження загальної стійкості до впливу факторів міжпланетного перельоту. Створити таку модель можна, вивчивши вплив радіації на живий організм протягом довгого часу.