Космоблог: биологические эксперименты в космосе, ч.2

  • 2 июля 2013
  • kомментарии
Тритон Правообладатель иллюстрации BBC World Service
Image caption Самые удобные для исследований – тритоны

Первую часть этого блога читайте здесь.

Итак, в космосе структура клеток при длительном воздействии может меняться.

В условиях гравитации цитоскелет внутри клетки приспосабливается – ядро чуть пониже, все связи формируются соответственно. Когда гравитация исчезает, структура клетки меняется. И уже на молекулярном уровне все преобразовывается. Если организм находится длительное время в космическом полете, это может привести к аномалиям развития.

Ученые проводят эксперименты на растениях и животных. Начиная с эмбрионального развития – от момента зачатия до рождения, смотрят, как воздействует невесомость на зародыш.

Самые удобные для исследований – тритоны. Они откладывают за раз много икринок, при этом они крупные и прозрачные, за ними легко наблюдать. Уже в этих икринках можно наблюдать в специальных инкубаторах, как происходит развитие зародыша.

Замечено, что факторы космического полета могут повлиять на первичное деление клетки после оплодотворения, что может повлечь нарушение функционирования отдельных органов. Это может быть предрасположенность к каким-то заболеваниям, изменение органов – уменьшение легких или увеличение глаз.

В исследованиях используют также японского перепела. Он мал по размерам, мало весит, дает большой приплод, а, самое главное, птенцы появляются на свет через 16-20 дней после закладки в инкубатор, то есть можно достаточно быстро увидеть результат.

Замечено, что в условиях невесомости у птиц уменьшается вылупляемость, выживают где-то две трети, происходят мутации на уровне ДНК. Оказалось, что у птенцов, рожденных в условиях космического полета, не запускается первичная программа, которая позволяет ему самостоятельно клевать, цепляться за что-то. Не работает механизм, который помогает ему понять, что делать. Организм не понимает, где он находится и как ему себя вести.

Человек на борту

Про человека немного другая история будет – ему можно объяснить, это существо разумное все-таки. Хотя предсказать на сто процентов, что будет с человеком, невозможно, экспериментов на людях, конечно, не проводят.

Ранее было доказано, что если человек ведет малоактивный образ жизни на станции, его мышечные ткани будут атрофироваться. Это одно из самых губительных для человека последствий, фактически билет в один конец. Если он не будет заниматься в полете физподготовкой, ему очень сложно будет вернуться в земные условия.

Космонавты на станции занимаются спортом каждый день по два часа, это позволяет поддерживать мышцы в нормальном состоянии и не дает вымывать из костных тканей нужные минеральные вещества.

Существует и другая угроза – мощное воздействие ионизирующих излучений (рентгеновские и гамма-лучи, электроны, нейтроны, протоны и ионы тяжелых элементов). Энергия этих излучений может привести к разрыву молекулярных связей ДНК, и к чему это приведет, сказать очень сложно, это предмет для дальнейших исследований.

Здоровья космос не добавляет, постепенно это излучение накапливается, космонавт может получить предельную дозу облучения. Однако действуют всевозможные способы защиты – используют специальные прослойки в обшивке станции, а за дозой облучения тщательно следят – после определенного количества космонавта просто могут не допустить к полету.

Этой дозы можно достигнуть примерно за пять-шесть длительных полетов. В среднем, космонавт совершает три-четыре полета, так что от излучения страдает не сильно.

Но если мы будем говорить о полетах выше, чем околоземная орбита Земли – к Луне или Марсу, нам придется пролетать через два мощных радиационных пояса, за ними уже нет никаких магнитосфер, которые могли бы препятствовать прохождению опасных заряженных частиц, то есть у нас не будет естественной защиты. Соответственно, мы напрямую оказываемся под воздействием космических излучений.

Также источником ионизирующего излучения могут являться вспышки на Солнце, которые дают огромный выброс энергии, даже на Земле некоторые люди жалуются на недомогание во время таких вспышек – это и есть влияние мощной солнечной энергии. При дальних полетах все это нужно будет учитывать. Конечно, без какой-либо специальной защиты будет очень сложно.

Сейчас полет длится около 800 суток – это не очень опасно для здоровья. Опять же, имеет значение, прерывный этот срок или нет, то есть за один раз он получился или за несколько полётов.

Можно попытаться рассчитать воздействие каждого фактора космического полета (невесомость, ионизирующее излучение, нарушение биоритмов и др.) в отдельности. Но как они все вместе повлияют, рассчитать очень сложно. Человек и физиологически, и психологически может сорваться, непонятно на каком этапе его ресурсы закончатся. Сложно давать прогноз.

Но, по крайней мере, было доказано, что полтора года можно прожить космосе без каких-то явных изменений. Такой эксперимент провел космонавт Валерий Поляков в 1994-95годах, его продолжительность нахождения на борту станции "МИР" составила 437 суток.

Текст блога продиктован Олегом Блиновым по телефону корреспонденту Би-би-си Оксане Вождаевой. Олег Блинов готов ответить на ваши вопросы о подготовке к полету в космос - задавайте их в комментариях.