Сделанный для Земли. Организм человека вряд ли переживет полет на Марс

На пути освоения Марса могут встать не только технические препятствия, но и неприспособленность организма к далёкому космосу.

Астронавтам предстоит победить не только космические угрозы, но и собственную депрессию, пишет Павел Сивоконь в №36 журнала Корреспондент от 11 сентября 2015 года.

“Когда они приземлятся, то вряд ли смогут ходить. Их кости и мышцы ослабеют от долгого пребывания в невесомости. А сердце будет едва справляться с перекачиванием крови”, - говорит Корреспонденту Кевин Фонг основатель Space and Extreme Environment Medicine.

По заказу NASA исследователи его центра проверяют, насколько нормально может перенести человеческий организм долгосрочный перелёт. И пока результаты неутешительные. Для того чтобы, к примеру, добраться до Марса, нужно построить не только совершенно новый космический корабль, но и подготовить команду, которая выдержит полёт в течение 15 месяцев.

В последнее время мировая общественность опять заинтересовалась астрономией и освоением планет.

Во-первых, этому способствовал успех непилотилотируемых космических аппаратов, которые смогли долететь до Сатурна и Плутона и  даже приземлиться на комету. Это привело к тому, что люди поверили: значительные открытия в принципе возможны в ближайшие годы.

Во-вторых, экономический кризис в США постепенно завершается, и правительство уже может позволить больше тратить на исследование космоса. В этом году бюджет NASA впервые за пять лет не урезали. А в 2016-м этот показатель начнёт расти.

Кроме того, сразу несколько частных компаний в США заявили, что собираются вернуться к разработке нового тяжёлого ракетоносителя, который и должен доставить космический корабль на Марс. По мнению Эрика Стерна из Вашингтонского университета, это означает, что вскоре правительство будет готово сделать заказ на межпланетный транспорт.

Наконец, в прошлом году Барак Обама заявил, что до 2030 года американцы точно полетят на Марс и создадут там первую постоянную базу за пределами Земли. Для этого в Америке хотят также построить новый корабль многоразового использования Орион и направить его в долгое путешествие.

Пока конструкторы решают, какой тип двигателей использовать, чтобы полёт не занимал целый год, медики гадают над тем, в каком состоянии высадятся астронавты на Красную планету. И смогут ли они вообще осуществлять свои функции. Многие опасаются, что гости Марса будут неспособны даже пошевелиться. Или впадут в депрессию и даже попробуют убить друг друга.

Физика и психология

По мнению Найджела Митчелла, возглавляющего лабораторию по исследованию физиологии в космосе, основные проблемы у астронавтов будут двух типов.

“Во-первых, нужно создать среду, которая по физическим характеристикам не будет их убивать. А во-вторых, защитить друг от друга”, - говорит эксперт.

В физическом плане главными угрозами становятся невесомость и космическая радиация

В физическом плане главными угрозами становятся невесомость и космическая радиация. С отсутствием гравитации всё понятно: именно земное притяжение заставляет нашу кровь циркулировать по венам, мышцы - постоянно быть в тонусе, а кости – выдерживать нагрузку нашего тела.

В космосе астронавтам не нужно много работать физически, особенно ногами. Если нагрузки для рук ещё можно компенсировать, то кости и мышцы ног и спины начнут постепенно атрофироваться. А сердцу сложнее будет перегонять кровь в конечности.

Кроме того, невесомость убирает понятие “верх и низ”, то есть постоянно пытается обмануть наш вестибулярный аппарат и внутреннее ухо. В ходе полёта корабля Аполлон 9 на Луну астронавт Рассел Швайкарт из-за дезориентации после десяти суток полёта едва смог пройти по поверхности Луны. Космические туристы, которые платят по $ 20 млн за возможность побывать на Международной космической станции, также жалуются, что возвращение на Землю делает их беспомощными.

С радиацией всё несколько сложнее. Её воздействие зависит от того, насколько велика сейчас солнечная активность и как экранирован корабль. Но даже при лучшей защите астронавты подвергаются вредному действию космических лучей. Их влияние пока почти не исследовано. В теории оно может вызывать разрыв спирали ДНК и приводить к мутациям на клеточном уровне. Но на то, чтобы проявились последствия, нужны годы. Поэтому непонятно, насколько быстро может развиться у астронавта, летящего на Марс, к примеру, рак.

С психологической точки зрения также всё непросто. Человек, который 11 месяцев проведёт в небольшом закрытом помещении без постоянной связи с Землёй, сразу почувствует давление. Медики считают, что его ожидают депрессия, рост подозрительности и тревоги

С психологической точки зрения также всё непросто. Человек, который 11 месяцев проведёт в небольшом закрытом помещении без постоянной связи с Землёй, сразу почувствует давление. Медики считают, что его ожидают депрессия, рост подозрительности и тревоги. Так что в полёт советуют подбирать только стрессоустойчивых людей.

“Но на Земле сложно определить, как поведёт себя астронавт в полной изоляции на десятый месяц полёта, когда его тело начнёт меняться”, - говорит Стерн.

Чтобы решить хотя бы часть этих проблем, в NASAв марте 2015 года решили включить в состав новой команды, которая отправляется на МКС, астронавта Скотта Келли. Его брат-близнец Марк останется на Земле. За год, который Келли проведёт на орбите, у него будут постоянно брать кровь и замерять физические показатели, чтобы сравнить их с братом. Так учёные хотят проверить, какие способы могут снизить губительное влияние космоса на человека.

Методы противодействия

Для того чтобы полёт на Марс не стал последним для астронавтов, учёные предложили несколько способов «борьбы с космосом». Во-первых, против атрофии мышц и костей планируют использовать новые тренажёры, позволяющие давать нагрузку на всё тело в условиях невесомости. Они уже применяются на МКС и в целом оправдывают себя.

Единственная проблема – это место, где эти тренажёры разместить. МКС строилась много лет, и там необходимое пространство есть. Но корабль для полёта на Марс будет намного меньше, а после загрузки продовольствия, воды и кислорода там останется и вовсе немного места.

Во-вторых, в NASAпредлагают создать специальное помещение с центрифугой, генерирующей гравитационное поле, чтобы астронавты могли ходить там, как на Земле. Но тут опять встаёт вопрос места для такого большого агрегата. Тем более что никто не знает, как организм, привыкший к невесомости, будет реагировать на центрифугу.

С атрофией костей также планируют бороться с помощью ультрафиолета. Так делают на МКС, и пока это работает. Но ещё непонятно, сможет ли корабль обеспечить надёжную защиту от солнечной радиации, особенно если на ближайшей звезде начнутся вспышки.

Наконец, для борьбы с психическими расстройствами в NASAпредлагают построить на корабле камеру, где будут проецироваться звуки и изображения природы. Там же постепенно будут меняться времена года, чтобы сделать полёт не таким монотонным. Также эксперты хотят применить новую систему отбора астронавтов, которые теперь будут не только специалистами в своей сфере, но и более устойчивыми к длительной изоляции.

Хотя ряд задач ещё только предстоит решить. Так, неизвестно, как после нулевой гравитации астронавты смогут работать на Марсе, где сила притяжения значительно меньше, чем на Земле, но всё же она есть. Такая же ситуация и с магнитным полем планеты. У медиков есть ещё несколько лет на эксперименты и опыты перед тем, как первые астронавты отправятся в далёкое путешествие. Вопрос только в том, успеют ли они.

***

Этот материал опубликован в №36 журнала Корреспондент от 11 сентября 2015 года. Перепечатка публикаций журнала Корреспондент в полном объеме запрещена. С правилами использования материалов журнала Корреспондент, опубликованных на сайте Корреспондент.net, можно ознакомиться здесь.