Опасные факторы межпланетного полета проверят на животных
Существует мнение, что человека в дальних космических полётах может погубить не невесомость или радиация, а отсутствие привычного для нас земного магнитного поля. Но что мешает для проверки влияния дальнего космоса в длительном полёте на живые существа отправить биологические модули с простыми животными в составе марсианской экспедиции? И в прямом эксперименте проверить влияние сразу всех факторов.
Электрические люди
Откуда взялось предположение, что отсутствие магнитного поля губительно для человека? Магнитное поле представляет собой особый вид материи, через который осуществляется управление взаимодействием электрических токов и электрических полей живых существ. Если говорить о человеке, это означает, что магнитное поле Земли наводит токи в его теле, управляя через них нормальной физиологией, ростом и развитием.
Индукция магнитного поля Земли составляет около 50 микроТесла, что в тысячи раз сильнее, чем магнитное поле других планет земной группы - Марса, Меркурия, не говоря уже о межпланетном пространстве.
Известно, что каждая молекула в магнитном поле вытягивается и поляризуется. Один ее конец становится северным магнитным полюсом, а другой – южным. В таком состоянии каждая частичка живого вещества лучше вступает в электрохимические реакции, и в организме идет правильный обмен веществ. Когда внешнее магнитное поле ослаблено, организм оказывается в критическом состоянии.
Вообще, получается, что человек живёт благодаря электрическому току, который образуется и перемещается в наших клетках. В 19-м веке учёные обнаружили, что сердце во время своей работы производит некоторое количество электричества. Были записаны первые кардиограммы сердца, а потом и электроэнцефалограммы головного мозга.
Позже ученые доказали, что в нашем теле происходит много химических процессов, в ходе которых вырабатывается электричество. В связи с этим обстоятельством появилась наука электрофизиология. Клетки нервной системы управляют нашими мышцами и внутренними органами с помощью электрических импульсов. Мышление и проявление эмоций осуществляется также вследствие движения биотоков по нервным клеткам коры головного мозга.
Если нет магнитного поля
Исследователи из Научно-технического центра уникального приборостроения РАН, Института биологии внутренних вод имени И.Д.Папанина и МГУ имени М.В.Ломоносова получили результаты исследований того, как отсутствие геомагнитного поля влияет на сердечную деятельность эмбрионов рыбок. С помощью этих исследований изучают болезни сердечно-сосудистой системы человека.
На вторые сутки после оплодотворения исследователи поместили 200 икринок в контейнер с почти нулевым магнитным полем, а 200 других - в обычный аквариум. Выяснилось, что в экспериментальной группе выживаемость икринок была ниже. Кроме того, до 12,5% зародышей оказались с разнообразными дефектами развития, а частота их сердечных сокращений увеличилась примерно на десять ударов в минуту.
Есть опасения, что отсутствие земного магнитного поля может привести к психическим нарушениям у космонавтов во время межпланетных полетов, например, к Марсу. Исследователи из НИИ биологии и биофизики Томского госуниверситета и Института медико-биологических проблем РАН провели эксперименты, в которых крыс изолировали от магнитного поля Земли в специальной установке. Результаты показали, что подопытные животные утрачивали навыки социального поведения, испытывали проблемы с памятью, у них также наблюдались изменения во внутренних органах. И прежде всего это выражалось в том, что крысы в безмагнитных условиях постоянно дрались, проявляя бешеную агрессивность.
Вообще, в результате многочисленных экспериментов был сделан вывод, что жизнь живых существ без электромагнитной среды невозможна.
Долететь до Марса и выжить
Проверка влияния условий космического полёта на живые существа — насущная задача. В конце 1960-х годов наша страна рассчитывала сохранить своё первенство в космонавтике и стремилась оказаться на Луне раньше американцев. Руководители космической программы понимали, что до полёта людей надо отправить к Луне каких-то животных. И в сентябре 1968 года такой эксперимент осуществили на беспилотном варианте корабля 7К-Л1 в рамках советской лунной программы УР 500К-Л1, который получил обозначение «Зонд-5».
На борту станции находились растения, бактерии, мухи дрозофилы и две пойманные в казахской степи черепахи, способные обходиться без пищи в течение всего полёта. На корабле стояли датчики космических лучей и микрометеоритов, для измерения разных типов рисков полёта человека к Луне и обратно.
Это было первое возвращение космического аппарата после облёта Луны на Землю и первое возвращение биологических объектов на Землю после такого полёта. Весь путь занял почти 7 суток. В целом все животные хорошо перенесли полёт, хотя перегрузки достигали двадцатикратных величин.
Полёт состоялся за три месяца до путешествия американцев на корабле «Аполлон-8». И почему-то они не сочли необходимым проверить, выдержит ли живое существо такой перелёт. Им повезло воспользоваться нашими результатами. Нам они, к сожалению, не пригодились.
Затем последовали несколько триумфальных полётов астронавтов США на Луну. О нежелательных последствиях отсутствия магнитного поля сообщений не было.
Тем не менее, в нашей стране ученые продолжают работать на проблемой выживаемости в дальнем космосе. Так, считается, что спутник «Бион-М» №2 проложит путь по полярной орбите Российской орбитальной станции.
Хотя этот космический аппарат должен летать в магнитном поле, важно сказать о нём. Дело в том, что у нас создают новую российскую пилотируемую станцию. Но вывести её намерены не на обычную орбиту, слегка наклоненную к плоскости экватора, а на полярную. А там радиация значительно выше. И биологический спутник для проверки влияния радиации по этой траектории пускать не собирались.
Года три назад я общался с журналистами насчёт нашего биологического аппарата «Бион-М» №2, который всё никак не могли запустить. Я тогда предложил отправить его на полярную орбиту. Мол, пусть до космонавтов там полетают хотя бы мухи и мыши. Так вот, этот спутник доработали для этой задачи, и обещают запустить в июле 2025 года в месячный полёт.
Наши учёные приветствовали такое решение. Конечно, они хотят выяснить, как нахождение на полярной орбите с наклонением 96,7 градусов повлияет на живые существа, поскольку это должна быть орбита новой Российской орбитальной станции, и живые организмы окажутся там впервые.
Поэтому ключевая задача запуска спутника «Бион-М» № 2 - узнать, с чем могут столкнуться космонавты. Основная аппаратура для «Биона-М» № 2 - это устройство, позволяющее содержать 75 мышей. «Лаборатория» разделена на две части. В первой из них мыши будут питаться пастообразным кормом, как и во всех предыдущих экспериментах. Во втором блоке предусмотрено кормление сухим кормом и гелеобразной водой - это новое исследование.
Установлена также аппаратура, в которой будут содержаться мухи дрозофилы. С ними связан важный эксперимент, так как мухи, наравне с мышами, позволяют оценить воздействие неблагоприятных условий невесомости, радиации и магнитной обстановки на все системы организма. Кроме того, внутри и снаружи спускаемого аппарата установлены активные и пассивные дозиметры.
Конечно, решение хорошее. А вдруг новую станцию отправят, всё же, на полярную орбиту, губительную для всего проекта.
Известно, что Илон Маск намерен отправить корабль «Старшип» к Марсу в следующем году. А вот разместить биологические модули с простыми животными в составе этой марсианской экспедиции он не собирается. Но что мешает сделать это для проверки влияния дальнего космоса в длительном полёте на живые существа? Чтобы в прямом эксперименте проверить воздействие сразу всех факторов. Один из модулей можно сделать с искусственным магнитным полем, другой – без него. Были бы все условия для непрерывного наблюдения за животными, как они там поживают.
В свою очередь, мы могли бы поучаствовать в создании такой биологической установки. Лучше нас этого никто не сделает. Правда, пока для многомесячных полетов оборудование не разрабатывалось, и подготовка, например, мышей, не проводилась. Но наблюдения за мухами дрозофилами, как говорят учёные, всё же, может быть достаточно для получения знаний о возможности существовании жизни в экстремальных условиях межпланетного полёта.