Вооруженная устройствами, созданными лабораторией Media Lab в Массачусетсском технологическом институте специально для этой экспедиции, команда профессиональных альпинистов-проводников, принимающих участие в этом восхождении, будет собирать данные о климате и геологическом строении Эвереста. Члены экспедиции также примут участие в эксперименте, целью которого является исследование возможностей выживания человеческого организма в экстремальных условиях.
"Вместо того чтобы вести в горы других людей, эти "зубры" альпинизма готовы совершить восхождение исключительно в научных целях, - подчеркнул Майкл Хаулей, профессор МТИ, руководивший разработкой соответствующих технологий в Media Lab. - В этом году мы, наконец, должны получить исчерпывающую информацию об этом месте".
Получение большого объема данных - одна из задач, стоявших перед специалистами в ходе подготовки к восхождению на вершину Эвереста, расположенную на высоте 8848 метров. Ученым пришлось поломать голову над архитектурой и интерфейсом компьютерного оборудования, которое альпинисты возьмут с собой. Решался широкий круг вопросов - от обеспечения питания электронного оборудования (а следовательно, достижения максимальной продолжительности работы батарей) до контроля удаленных систем в реальном времени. (Желающие проследить за экспедицией могут посетить регулярно обновляемый узел по адресу http://www.mountainzone.com/.)
Техника, предназначенная для экспедиции на Эверест, должна быть предельно проста в эксплуатации, так как совершающие восхождение пользователи, вероятнее всего, просто не смогут сосредоточиться на решении сложных задач из-за кислородной недостаточности и физической усталости. Оборудование не должно реагировать на изменения погоды, поскольку климат влияет на технику точно так же, как и на человека. На высоте более 8 тыс. метров кислорода примерно втрое меньше, чем на уровне моря, а температура воздуха на склоне может варьироваться в широком диапазоне, вплоть до отрицательных значений. В некоторых случаях альпинистам приходится страдать от жары, особенно в безоблачные дни, когда солнечный свет отражается от снега.
"Нужно было создать нечто абсолютно надежное", - отметил Хаулей, подчеркнув, что оборудование должно быть защищено не только от резкого изменения климатических условий, но и иметь "защиту от дурака" - важно, чтобы грубые действия альпинистов, вызванные нарушением координации, не спровоцировали сбой.
Сотрудники и студенты Media Lab разработали специальные всепогодные датчики и мониторы контроля над жизнедеятельностью организма, с помощью которых ученые Йельской школы медицины (Yale School of Medicine) и сотрудники Бостонского музея науки (Boston's Museum of Science) смогут проводить эксперименты на Эвересте. Эксперименты будут вестись в течение достаточно короткого промежутка времени, поскольку именно в мае создаются оптимальные условия для восхождения на такие вершины, как Эверест.
Особой надежностью должна отличаться даже техника, предназначенная для работы в базовом лагере, который находится на 3 тыс. метров ниже вершины. Компьютеры, обрабатывающие данные, поступающие со склона, будут установлены в палатке на высоте 5334 метра - это выше, чем, скажем, самые высокие вершины Альп или Скалистых гор - и при этом они должны поддерживать устойчивую связь с системами службы управления погодой, расположенными на достаточно большом расстоянии.
Кроме компьютеров были созданы устройства, которые возьмут с собой сами альпинисты. Тот, кто вследствие ошибки в расчетах оказался на вершине Эвереста в момент, когда погода портится, обычно не в состоянии спуститься вниз. В 1996 году, когда Эверест собрал самое большое число человеческих жизней, на каждых шесть-семь смельчаков, достигших вершины, приходился один, для кого эта дорога стала последней. Даже в самом "удачном" 1993 году из-за погоды, лавин и несчастных случаев из каждых 16 штурмовавших Эверест погиб один.
Чтобы отследить эти опасные изменения погоды, о которых раньше можно было судить лишь на основании обрывочных сведений, исследователи хотят установить на вершине датчик. Хаулей и его команда создали зонд, способный проводить измерения в самых суровых условиях.
Оказывается, никто и никогда не измерял скорость ветра на вершине. Имелись лишь некоторые данные об атмосферном давлении и температуре. Более того, измерения, сделанные во время предыдущих восхождений, фиксировали условия, по определению не типичные для гор, поскольку попытки восхождения на вершину предпринимаются только в погожие дни.
Чтобы помочь исследователям собрать информацию о погоде, сотрудники Media Lab разработали устройство, представляющее собой цилиндр весом 2268 г, который будет установлен на небольшом расстоянии от вершины. Этот цилиндр, размером примерно с бедренную кость человека, состоит в основном из аккумуляторов и имеет датчик не больше монеты. Он предназначен для измерения скорости ветра, температуры, атмосферного давления, освещенности и влажности. Если чудо-устройство правильно установят, оно сможет записывать и пересылать данные в Media Lab через спутник, 36 раз в день в течение одного года.
Исследователи также надеются получить точные данные о вершине с помощью геостационарных спутников. Несмотря на сходящие с горы снег, камни и лед, Эверест становится все выше, что обусловлено смещениями земной коры, возникающими из-за столкновений индийского и евразийского плато - 50 млн. лет назад в результате этих катаклизмов появились Гималаи.
Во время восхождения альпинисты будут нести на себе специальные системы, созданные в Media Lab для ученых Йеля, проводящих эксперименты по функционированию человеческого организма в экстремальных условиях. "Йель продолжает свои "экстремальные" исследования совместно с НАСА (Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства Соединенных Штатов), учитывая, что в скором времени человечеству предстоит исследовать отдаленные и, возможно, враждебные уголки космоса", - подчеркнул Рональд Меррелл, декан факультета хирургии Йельской школы медицины.
Эверест, безусловно, заслужил право называться враждебным и отдаленным, а уж условия тут поистине экстремальные. В ходе экспедиции ученые Йеля рассчитывают отлеживать температуру кожных покровов, сердечный ритм, уровень насыщенности крови кислородом и температуру тела. В соответствии с этими требованиями сотрудники Media Lab изготовили весьма компактную систему датчиков, поскольку вещи и запасы кислорода, которые будут нести на себе альпинисты, сами по себе достаточно тяжелы.
Что же касается датчиков, то они тоже должны функционировать достаточно долго без сложного обслуживания, к примеру, замены батарей. Аспирант Media Lab Роберт Пур раньше работал над мониторами, контролирующими состояние организма марафонцев. Однако попытка восхождения на вершину Эвереста может занять неделю, то есть по времени не идет ни в какое сравнение с несколькими часами, которые требуются бегунам, чтобы преодолеть марафонскую дистанцию.
"Извлечь из сети фрагменты данных, связанные с конкретным человеком, - действительно задача не из легких, даже в самых комфортных условиях, - отметил Пур. - Что может быть сложнее регистрации данных, поступающих в течение недели, и передачи их обратно с помощью беспроводных коммуникаций на горный склон".
Сотрудники Media Lab разработали систему, которая будет укрепляться на груди альпинистов во время восхождения на вершину. Эти системы весят около килограмма каждая и используют по три обычные литиевые батареи на 9 В. Предполагается, что эти батареи будут прижаты к телу альпиниста, поэтому инженеры использовали в этом проекте не перезаряжаемые, а обычные устройства.
Наращивание мощности без увеличения объема было, возможно, основной целью ученых. Набор батареек должен был обеспечить длительное время работы, но при этом оставаться достаточно легким и компактным.
Сотрудники Media Lab решили поставленную задачу, создав датчики, использующие энергию через определенные промежутки времени. Эти батареи в течение пяти минут находятся в "спящем" режиме, потребляя минимальную энергию, а на шестой минуте активизируются, дабы обеспечить мощность, необходимую датчикам, чтобы снять показания, разогреть радиопередатчик и переслать данные обратно в базовый лагерь.
Дисководы, рассчитанные на работу в условиях базового лагеря, также претерпели ряд изменений, поскольку для их охлаждения обычно используются воздушные вентиляторы, а давление воздуха меняется в зависимости от высоты над уровнем моря. В соответствии со спецификациями эти дисководы можно было использовать на различных высотах над уровнем моря, но, как отметил Тед Селкер, представитель IBM в Alamaden Research Center (Сан-Хосе), раньше как-то не приходилось задумываться об их работоспособности именно на высоте 8 тыс. метров над уровнем моря.
Селкер допускает, что благодаря модернизации ноутбука IBM ThinkPad 560, который весит теперь чуть более 1,7 кг, он сможет работать на больших высотах и при низкой температуре. Тестирование показало, что эти дисководы соответствуют всем перечисленным специалистами требованиям, а при тестировании было выявлено и дополнительное преимущество - теперь они могут работать на высоте более 6 тыс. метров над уровнем моря.
Поскольку оборудование готово к работе, основная задача во время экспедиции - контролировать системы. Media Lab создала системы, предусматривающие изменения длительности "спящего" состояния в тех случаях, когда полученные данные вызывают сомнение. По словам Меррелла, эта возможность также позволит немедленно провести повторные измерения, поэтому информация о том, что состояние здоровья альпиниста близко к критическому, может быть проверена сразу же - не дожидаясь следующего сеанса измерений.
Если датчики определили падение температуры тела, нужны оперативные действия. "Иногда просто необходимо немедленно сообщить альпинисту, что температура его тела падает, и он в опасности, - сказал Меррелл. - Пятиминутное ожидание в этом случае может оказаться слишком долгим".
И хотя специалисты Йеля могут сообщать о результатах альпинистам по радио, обеим группам необходимо принимать во внимание, что в ходе этих полевых испытаний какая-то техника неизбежно выйдет из строя. "Альпинисты должны понимать, что система носит экспериментальный характер, - сказал он. - Мы не рассчитываем, что для принятия критически важных решений участники экспедиции будут пользоваться этими данными".
Тем не менее медицинская этика требует, чтобы ученые базового лагеря в случае опасности сообщали альпинистам о показаниях приборов.
Специалисты Йеля организовали в базовом лагере телесвязь с медицинскими базами данных для получения информации, на которую они могут рассчитывать, чтобы оказать помощь альпинистам. Однако надо взглянуть правде в глаза - даже в случае реальной угрозы помощь из базового лагеря скорее всего прийти не успеет, поскольку из-за недостатка воздуха участники восхождения быстро лишаются сил, а вертолеты в данном случае для эвакуации не годятся. О том, что помощи ждать неоткуда, известно всем, кто ходит в "серьезные" горы, и никакой контроль в случае опасности ничего не решает.
"Это игра, исход которой не всегда зависит от нас", - с грустью заметил Пур.
Медицинские эксперименты на альпинистах
10 мая 1996 года из-за внезапно поднявшейся метели при восхождении на Эверест погибло восемь альпинистов, в том числе опытнейшие Скотт Фишер и Роб Холл. Об этой трагедии рассказал альпинист Джон Краукер, написавший книгу "В разреженной атмосфере" ("Into Thin Air"). Автор необычайно ярко описал опасности, с которыми приходится сталкиваться человеку при попытке подняться на высочайший пик мира: пронизывающий до мозга костей холод, высочайшее физическое напряжение и кислородное голодание.
В этом году ученые Йельского университета вместе со специалистами лаборатории Media Lab Массачусетсского технологического института, чтобы не допустить повторения трагедии 1996 года, разработали специальную медицинскую телеметрическую аппаратуру.
"Благодаря этой технологии мы надеемся не только усовершенствовать медицинскую науку и изучить изменения в психологии людей, находящихся на большой высоте над уровнем моря, но и свести к минимуму риск для альпинистов и, по возможности, хотя бы снизить число несчастных случаев во время этого сезона", - сказано в заявлении специалистов НАСА и Коммерческого космического центра Йельского университета медицинской информации и прикладных технологий (CSC/MITA).
В первую очередь новое оборудование будут испытывать участники американской экспедиции на Эверест 1998 года, которые, если позволит погода, готовятся штурмовать вершину в середине мая. Команда, состоящая из опытнейших альпинистов, которым приходилось участвовать в экспедиции в Гималаи, запланировала достичь вершины Эвереста 11 мая и вернуться в базовый лагерь 15 мая.
"В ходе 10-дневного восхождения медицинские данные об их состоянии и видеоизображения будут транслироваться специалистам Йельской медицинской школы и МТИ, находящимся в базовом лагере. Базовый лагерь, оснащенный самым современным медицинским оборудованием, располагается на высоте 5486 метров. В частности, здесь имеется компактная система интенсивной терапии, которая встроена в носилки, и мобильная ультразвуковая система", - сообщили представители CSC/MITA.
Кроме того, на четырех участниках американской экспедиции будут закреплены специальные биосистемы, созданные инженерами МТИ для контроля жизнедеятельности, а также для видео- и аудиозаписей. Из телемедицинской клиники в базовом лагере данные и видеоинформация, получаемая от участников экспедиции, будут затем передаваться в Йель, МТИ и несколько телевизионных компаний США через спутниковые каналы, наземную станцию в Малайзии и сеть AT&T ISDN.
Собранная информация будет также использоваться делегатами телемедицинской конференции TEDMED2, которая состоится в Чарльстоне (шт. Южная Калифорния), где специалисты предполагают демонстрировать возможность удаленного контроля сигналов жизнедеятельности людей и определения местонахождения последних с помощью систем, разработанных в МТИ.
Computerworld, Гонконг