Юбилей Лайки: как Россия и NASA готовятся к жизни в дальнем космосе

10.12.2017

Биоспутник "Бион-М2" и преемники Лайки, Белки и Стрелки, которые полетят на нем в космос, помогут России и НАСА вместе подготовиться к покорению Марса, Луны и дальнего космоса и понять, как можно решить те медицинские, психологические и технологические проблемы, которые сегодня не позволяют отправиться к иным мирам.

На этой неделе в стенах Института медико-биологических проблем РАН в Москве прошла встреча представителей НАСА и ученых из России. На ней они обсудили совместные планы экспериментов на борту российского биоспутника "Бион-М2", который отправят в космос в 2021 году.

Главное отличие нового "Биона" от его предшественников — он будет поднят на рекордную высоту, примерно в 800 километров, куда раньше не поднимались никакие "космические животные", в том числе знаменитая Лайка и ее "коллеги" Белка и Стрелка. На его борту ученые проведут три десятка экспериментов, в которых примут участие шесть дюжин мышей, большое количество мух и культур клеток животных и растений.

Крейг Кундрот, глава подразделения НАСА по изучению биологии и физики космоса, и Олег Орлов, директор ИМБП РАН, рассказали РИА Новости о том, как и зачем будут проводиться эти эксперименты и почему они интересуют американскую сторону.

— Пока мы не можем сказать, что полностью завершили переговоры, — мы только движемся в сторону их полной проработки. Мы предложили российским партнерам список проектов, которые готовы реализовать наши ученые на борту "Биона-М2". На текущий момент у нас есть около 30 подобных предложений, которые теперь должна оценить научная команда "Биона-М2", — можно ли их реализовать в принципе и интересны ли они нашим партнерам.

После этого мы проведем уже нашу собственную экспертную проверку этих предложений для оценки их научной целесообразности, и лишь небольшая часть из них получит шанс попасть на борт биоспутника. То, как будет проходить это сотрудничество с финансово-юридической стороны, пока не решено, но я могу с уверенностью сказать, что оно развивается полным ходом. 

Как добавил сам Сычев, он ожидает, что примерно восемь американских предложений по экспериментам с мышами станут частью "Биона-М2". Он уверен, что и американские, и европейские партнеры ИМБП будут активно участвовать в работе биоспутника и при подготовке миссии, и уже после ее возвращения на Землю. "Предложений очень много, развернулась настоящая конкуренция за место на "Бионе", и это очень хорошо", — подытожил ученый.

Академик Орлов подчеркнул, что "Бион-М2" нельзя разделить на чисто российскую и американскую части. Многие эксперименты будут проводиться совместно и решать общие задачи и для НАСА, и для ИМБП. Результаты этих опытов будут совместно изучаться специалистами и той, и другой стороны.

Их общая цель, как отметил ученый, — подготовка к полетам в дальний космос, а следующий биоспутник, "Бион-М3", получит задание изучить воздействие искусственной гравитации на организм животных и реакцию организма на жизнь в условиях "марсианской" и "лунной" гравитации.

— Безусловно, так как он позволит нам решить главную задачу, которая сейчас стоит перед нами в деле освоения и изучения дальнего космоса, — узнать, как космические лучи и радиация влияют на организм людей и животных.

Космическое излучение кардинальным образом отличается от тех форм ионизирующей радиации, природные источники которых встречаются на Земле, и поэтому полет на такую высоту — единственный надежный способ раскрыть эти различия и понять, нужно ли с бороться с этим явлением.

В принципе, мы можем проводить похожие эксперименты и на высоте орбиты МКС, однако "Бион-М2" позволит нам быстрее накопить данные, необходимые для изучения потенциальных опасностей полетов в дальний космос.

— Это интересный вопрос, ответ на который будет зависеть от того, в какой стране вы его задаете. Иными словами, отношение к подобным проектам в мире крайне неоднозначное. Ситуация была гораздо проще в конце 1950-х годов с научной точки зрения.

Мы фактически ничего не знали о космосе и о том, как пребывание человека или любого другого организма в невесомости или вакууме повлияет на него. Многие ученые считали, что полет в космос неизбежным образом закончится фатально для человека по целому ряду самых разных причин, однако благодаря Лайке мы выяснили, что и человек, и животные могут совершать непродолжительные экспедиции в космос.

Именно из-за этого незнания пионеры космоса использовали собак, приматов и других животных в качестве "пилотов" первых космических кораблей. Сегодня нас беспокоят другие вопросы, на которые мы не можем дать столь однозначного ответа, в том числе и то, как длительная жизнь в космосе влияет на психику и здоровье человека.

В целом, даже если отбросить специфические для США проблемы с защитой прав животных, можно сказать, что в опытах на животных сегодня нет необходимости. Длительные экспедиции на станцию "Мир", а потом и на МКС показали, что люди могут жить на орбите Земли очень долгое время, больше года без серьезного вреда для здоровья, что позволяет нам постепенно увеличивать продолжительность полетов и наблюдать за их последствиями.

— Сегодня мы обсуждали эту возможность с нашими российскими коллегами и планируем проводить такие опыты, если станция будет построена и у нас будет подобная возможность.

Для того чтобы мы могли ступить на поверхность Марса, нам предстоит пройти множество промежуточных шагов, и каждый такой шаг, в том числе и "Бион-М2", и постройка базы на орбите Луны, помогут нам решить проблему космической радиации как в опытах с животными, так и при наблюдениях за здоровьем экипажа. И мы, конечно, заинтересованы в сотрудничестве с Россией.

Как добавил Олег Орлов, и российские, и американские космические биологи сейчас активно обсуждают то, как они могли бы участвовать в проекте по постройке DSG и какие эксперименты помогли бы и космическим агентствам, и экипажам самой станции лучше подготовиться к полетам в дальний космос.

"База Deep Space Gateway станет нашей отправной точкой и полигоном для подготовки все более далеких полетов в глубины космоса, и мы надеемся, что у нас получится организовать комиссию совместно с нашими друзьями из НАСА, в рамках которой мы будем совместно изучать те медицинские проблемы, которые способны помешать полетам в открытый космос", — пояснил директор ИМБП.

— Есть как минимум две принципиальных проблемы, которые помешали бы полету на Марс прямо сегодня, если бы НАСА получило неограниченное количество денег и ресурсов.

Первая имеет инженерный характер — она связана с процессом посадки на поверхность Красной планеты, что имеет особенное значение для возможной отправки на Марс элементов будущей базы и крупных космических кораблей.

Дело в том, что разреженная атмосфера Марса делает приземление на его поверхность достаточно нетривиальной задачей — ее нельзя использовать для торможения корабля, как воздушную оболочку Земли, и при этом она мешает сесть на поверхность таким же образом, как на Луне, у которой атмосфера отсутствует.

Конечно, все эти проблемы не касаются биологов и медиков — нас гораздо больше волнует то, что пока нам не удается создать такую пищу, которая бы обеспечивала будущих марсонавтов достаточным количеством энергии и питательных веществ. Эта проблема, безусловно, решаема, если мы вложим в нее достаточное количество усилий и средств.

Другие проблемы — высокий уровень радиации, психологические особенности длительной изоляции, влияние микрогравитации на организм — это факторы риска, а не непреодолимые препятствия, как об этом часто заявляют в прессе.

Мы пока не знаем, как космические лучи, особенно космическая радиация малой степени интенсивности, влияют на работу мозга человека. Все подобные эксперименты проводились на животных, причем с применением мощных источников излучения. Остается непонятным, сможет ли мозг компенсировать их воздействие и на какой риск готовы идти сами марсонавты и организаторы миссий. Первые точные данные такого рода будут получены только тогда, когда к Марсу полетят первопроходцы.

Еще одна проблема, которая беспокоит и НАСА, и российских ученых — психологическая совместимость экипажа и те проблемы, которые могут возникать при столь длительных полетах и изоляции. Земля станет "маленькой голубой точкой" Карла Сагана для будущих марсонавтов, и нам необходимо понять, как подобная смена перспективы повлияет на их поведение. Сейчас мы изучаем эти проблемы в рамках нашего совместной серии изоляционных экспериментов "Сириус". 

Как добавил академик Орлов, еще одна серьезная проблема, которая может препятствовать полетам на Марс, — отсутствие постоянных источников магнитного поля в дальнем космосе, похожих по силе и другим свойствам на магнитный щит Земли. "Люди проводят всю жизнь внутри этого поля, и сейчас мы даже не можем предположить, как наш организм будет вести себя при его отсутствии", — отметил ученый.

— Мы сотрудничаем с ИМБП уже более 46 лет, наши ученые все это время постоянно работали друг с другом. На этой неделе прошла 36-я крупная встреча наших представителей. За эти годы мы наладили сотрудничество в самых разных областях науки и космоса, и часто так получается, что наши интересы совпадают и мы пользуемся этим для расширения кооперации.

К примеру, и Россия, и США сейчас обращают все больше внимание на окололунное пространство и дальний космос и совпадение наших интересов привело к тому, что мы значительно расширили наше сотрудничество и в рамках изоляционных экспериментов, и в рамках опытов на биоспутниках. Было бы глупо упускать эту возможность. По материалам Ria.ru