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.
— Крейг, в прошлом году ваш коллега Владимир Сычев говорил, что у НАСА есть большие планы по сотрудничеству с ИМБП в рамках программы "Бион-М2". На какой стадии находятся переговоры?
— 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.
— "Бион-М2" будет отправлен на рекордно большую высоту. Повлиял ли этот факт на решение НАСА участвовать в данной научной программе?
— 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.
— В этом году Россия отпраздновала 60-й юбилей полета Лайки в космос. Почему сегодня никто не рассматривает возможность отправить новую Лайку на Луну или Марс для оценки последствий подобных полетов для организма?
— 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.
— Если говорить о последних планах НАСА и "Роскосмоса", планируете ли вы проводить подобные эксперименты на борту будущей лунной станции Deep Space Gateway или запускать спутники, аналогичные "Биону-М2", на орбиту Луны?
— 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.
— Существуют ли какие-то принципиальные проблемы для полета на Марс, учитывая те данные, которые были накоплены в опытах на животных в космосе и в изоляционных экспериментах на Земле?
— 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.
— Отношения между Россией и США заметно ухудшились, однако сотрудничество между НАСА и российскими учеными только укрепилось в последние годы. Как вам удалось избежать негативного сценария?
— 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.
