ПредпочестьПока реальные экспедиции на Марс остаются делом будущего, ученые и инженеры по всему миру уже активно готовятся к ним — на Земле. Так называемые аналоговые миссии имитируют условия жизни и работы на других планетах: от изоляции экипажа и задержки связи до использования космического скафандра в экстремальных ландшафтах. Всё это позволяет протестировать технологии, обучить участников, отработать поведение в критических ситуациях — и приблизить человечество к покорению дальнего космоса.
Но какова роль армянских ученых и инженеров в подобных миссиях? Чем именно они занимаются в рамках экспедиции и как эти задачи связаны с реальными полётами в космос? Что такое «марсианская биология» и какие эксперименты проводятся в рамках аналоговых миссий на территории Армении? Об этом в программе «Знаете ли вы?» рассказывает участник AMADEE-24, директор Института молекулярной биологии НАН РА Арсен Аракелян.
Партнером серии интервью о науке и технологиях выступает Team Telecom Armenia․
Иммунная система под марсианским стрессом
Как рассказал Арсен Аракелян, директор Института молекулярной биологии НАН РА, в рамках международной аналоговой миссии AMADEE-24, проходившей в Армении, специалисты Института молекулярной биологии совместно с Институтом биомедицины Российско-Армянского университета провели исследование, посвященное оценке здоровья и физического состояния участников миссии — аналоговых астронавтов.
«Астронавты должны находиться в отличной физической форме, чтобы справляться со сложными задачами и выдерживать интенсивные нагрузки в условиях другой планеты, — поясняет Аракелян. — Это и стало целью нашего проекта в рамках миссии».
Ученые провели четыре последовательных взятия крови у участников миссии и проанализировали изменения в иммунных клетках в динамике. Результаты оказались крайне интересными. Они показали, что на ранних этапах миссии иммунная система участников подвергается мощной активации, что, в свою очередь, ускоряет процессы клеточного старения. Однако через некоторое время показатели нормализуются — организм адаптируется, и иммунные параметры возвращаются к базовому уровню.
«Нас особенно заинтересовал этот переходный период — острая фаза адаптации, — подчеркивает Аракелян. — Если именно в это время грамотно воздействовать на организм, например, с помощью нутрицевтиков или фармакологических средств, можно будет снизить негативный стресс-ответ и повысить устойчивость космонавтов к нагрузкам. Это открывает возможности для более точного контроля состояния здоровья экипажей в будущих межпланетных миссиях».
Можно ли на Земле смоделировать космос?
Насколько данные, полученные в рамках аналоговых миссий на Земле, действительно отражают реальную картину, учитывая, что многие ключевые факторы — такие как воздействие космического излучения и отсутствие гравитации — воспроизвести в земных условиях невозможно?
«Разумеется, космические миссии сопряжены с множеством рисков, и лишь часть из них может быть полноценно изучена в рамках наземных аналоговых миссий. Другую часть мы можем только аппроксимировать на основе имеющихся данных. Однако важно, что стрессовые аспекты, в том числе физические и психоэмоциональные нагрузки, мы изучаем в комплексе — пусть и не всегда на людях», - заявил Аракелян.
Например, исследования воздействия космического излучения в лабораторных условиях проводятся на экспериментальных животных — прежде всего на мышах.
«Мы облучаем лабораторных мышей модельным космическим излучением, а затем отслеживаем последствия в долгосрочной перспективе, — поясняет Аракелян. — Учитывая, что два года жизни мыши приравниваются примерно к 70 годам жизни человека, мы можем изучать как краткосрочные эффекты, так и отдалённые последствия для здоровья, включая возрастные изменения после облучения».
Что касается другого важного фактора — измененной силы гравитации, — то ее влияние на организм изучается как в условиях наземных лабораторий, так и непосредственно на борту Международной космической станции.
«В первую очередь исследуется реакция мышечной, костной и сердечно-сосудистой систем на пониженную гравитационную нагрузку. Эти исследования крайне важны для понимания того, как человеческий организм адаптируется к длительным пребываниям в невесомости и каким образом можно предотвратить негативные последствия».
Таким образом, несмотря на ограничения, наземные аналоговые миссии дают возможность моделировать ключевые параметры будущих космических полетов и изучать адаптационные механизмы организма — в том числе в сочетании с лабораторными и орбитальными исследованиями.
Изучение изоляции и физических нагрузок
Исследования, проводимые в рамках миссии AMADEE, направлены на глубокое понимание того, как человеческий организм и психика реагируют на изоляцию, даже если она продолжается относительно непродолжительное время. Особое внимание уделяется также изучению влияния высоких физических нагрузок на организм участников.
В ряде случаев в рамках аналоговых миссий создавались условия, даже более экстремальные, чем в реальных космических полетах. Например, при выходе космонавтов из аналоговой станции и выходе на территорию, имитирующую марсианский ландшафт, они надевали специальные скафандры весом около 50 килограммов.
Однако в условиях Земли такая экипировка ощущается значительно тяжелее, чем на Марсе, где сила притяжения составляет всего около 30–40% от земной. Это обстоятельство добавляет дополнительную нагрузку и позволяет моделировать экстремальные условия работы экипажа в межпланетных миссиях.
