Вслед за фантастами

Ученые всерьез говорят об отправке человека на Марс уже более полувека — еще в 1952 году небезызвестный Вернер фон Браун опубликовал книгу Das Marsprojekt, в которой изложил свои мысли о технологических аспектах подобной миссии. За прошедшее с тех пор время разными организациями и исследователями были предложены десятки проектов и проведены более тысячи технологических экспериментов, однако ни один из проектов не дошел до практической реализации.

Тем не менее, в настоящее время разработкой проектов по отправке космонавтов на Марс занимаются как государственные космические управления, такие как NASA, ESA и другие, так и частные компании, в первую очередь SpaceX и Boeing. Все они планируют добиться полной готовности к полету в 2030-х годах.

Помимо огромного числа технологических задач, связанных с доставкой, возвращением и жизнеобеспечением экипажа, организаторам полета придется иметь дело с разнообразными негативными последствиями дальнего космического перелета для здоровья будущих колонистов. Пожалуй, именно в этом направлении пока сделано меньше всего.

Облучиться и забыться

Первоочередной угрозой для здоровья космонавтов в дальних миссиях считается космическая радиация, представляющая собой потоки высокоэнергетических частиц (преимущественно протонов, а также полностью ионизированных ядер других элементов), испускаемых Солнцем и галактическими источниками. Людей на поверхности Земли и космонавтов на низкой околоземной орбите от них защищает магнитное поле нашей планеты. Вне его действия космическая радиация превышает безопасные для здоровья пределы, что подтверждено прямыми измерениями, в частности во время полетов Mars Odyssey в 2001 году и Mars Science Laboratory в 2011–2012 годах.

По оценкам, сделанным с помощью этих аппаратов, космонавты в межпланетном пространстве будут получать примерно от 400 до 900 миллизивертов излучения в год, что близко к предельно допустимой дозе радиации за всю карьеру космонавта на низкой земной орбите. На Земле этот показатель составляет в среднем 2,4 миллизиверта в год.

Согласно статистике, у членов лунной миссии «Аполлон» (единственные 24 человека, побывавшие за пределами земной магнитосферы; восемь из них к настоящему времени умерли) резко выросла предрасположенность к смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Моделирование на животных показало, что наиболее вероятной причиной этого является действие космической радиации на стенки артерий.

Другие пилотные исследования на грызунах указывают на то, что излучение в космосе может вызывать дегенерацию различных тканей, в том числе нервной, и способствовать раннему развитию болезни Альцгеймера.

Чтобы уточнить влияние космических лучей на организм живых существ, сотрудники Калифорнийского университета в Ирвайне облучили мышей высокоэнергетическими заряженными частицами (полностью ионизированными ядрами кислорода и титана) в дозах, сопоставимых с теми, которые могут получить космонавты при длительном космическом полете.

Как следует из публикации в журнале Scientific Reports, выяснилось, что подобное воздействие вызывает разнообразные долгосрочные когнитивные нарушения, связанные с работой коры мозга и гиппокампа. В частности, у животных снизились исполнительные функции, которые лежат в основе гибкого целенаправленного поведения, особенно в непривычных ситуациях. В результате этого они плохо справлялись с постановкой задач, их распределением по времени и фокусировке на основных действиях, необходимых для достижения цели.

В это же время у мышей наблюдалось ухудшение пространственной, эпизодической и опознающей памяти, а также снижение угасания страха (процесса повторной адаптации к чему-либо, вызвавшему травмирующее воздействие; например, привыкания к воде после пережитого утопления) и, как следствие, повышение тревожности. Все перечисленные эффекты наблюдались как минимум в течение 24 недель (для мыши это существенный отрезок жизни).

Полный текст читайте далее.