На шляху освоєння Марса можуть встати не тільки технічні перешкоди, але й непристосованість організму до далекого космосу.
Астронавти мають перемогти не тільки космічні загрози, а й власну депресію, пише Павло Сивокінь у №36 журналу Корреспондент від 11 вересня 2015 року.
"Коли вони приземляться, то навряд чи зможуть ходити. Їхні кістки і м'язи ослабнуть від довгого перебування в невагомості. А серце буде ледве справлятися з перекачуванням крові", – каже Корреспонденту Кевін Фонг, засновник Space and Extreme Environment Medicine.
На замовлення NASA дослідники його центру перевіряють, наскільки нормально може перенести людський організм довгостроковий переліт. І поки що результати є невтішними. Для того щоб, наприклад, дістатися Марса, потрібно побудувати не тільки абсолютно новий космічний корабель, а й підготувати команду, яка витримає політ протягом 15 місяців.
Останнім часом світова громадськість знову зацікавилася астрономією й освоєнням планет.
По-перше, цьому сприяв успіх непілотованих космічних апаратів, які змогли долетіти до Сатурна і Плутона і навіть приземлитися на комету. Це привело до того, що люди повірили: значні відкриття в принципі можливі найближчими роками.
По-друге, економічна криза у США поступово завершується, й уряд вже може дозволити більше витрачати на дослідження космосу. Цього року бюджет NASA вперше за п'ять років не урізали. А у 2016-му цей показник почне зростати.
Крім того, відразу кілька приватних компаній у США заявили, що збираються повернутися до розробки нової важкої ракети-носія, яка і повинна доставити космічний корабель на Марс. На думку Еріка Стерна з Вашингтонського університету, це означає, що незабаром уряд буде готовий зробити замовлення на міжпланетний транспорт.
Нарешті, торік Барак Обама заявив, що до 2030 року американці точно полетять на Марс і створять там першу постійну базу за межами Землі. Для цього в Америці хочуть також побудувати новий корабель багаторазового використання Оріон і направити його у тривалу подорож.
Поки конструктори вирішують, який тип двигунів використовувати, щоб політ не займав цілий рік, медики міркують над тим, в якому стані висадяться астронавти на Червону планету. І чи зможуть вони взагалі здійснювати свої функції. Багато хто побоюється, що гості Марса будуть нездатні навіть поворухнутися. Або впадуть у депресію і навіть спробують убити один одного.
Фізика і психологія
На думку Найджела Мітчелла, який очолює лабораторію з дослідження фізіології в космосі, основні проблеми в астронавтів будуть двох типів.
"По-перше, потрібно створити середовище, яке за фізичними характеристиками не буде їх вбивати. А по-друге, захистити один від одного", – каже експерт.
У фізичному плані головними загрозами стають невагомість і космічна радіація
У фізичному плані головними загрозами стають невагомість і космічна радіація. З відсутністю гравітації все зрозуміло: саме земне тяжіння змушує нашу кров циркулювати по венах, м'язи – постійно бути в тонусі, а кістки – витримувати навантаження нашого тіла.
У космосі астронавтам не потрібно багато працювати фізично, особливо ногами. Якщо навантаження для рук ще можна компенсувати, то кістки та м'язи ніг і спини почнуть поступово атрофуватися. А серцю складніше буде переганяти кров у кінцівки.
Крім того, невагомість прибирає поняття "верх і низ", тобто постійно намагається обдурити наш вестибулярний апарат і внутрішнє вухо. Під час польоту корабля Аполлон 9 на Місяць астронавт Рассел Швайкарт через дезорієнтацію після десяти діб польоту ледве зміг пройти по поверхні Місяця. Космічні туристи, які платять по $ 20 млн за можливість побувати на Міжнародній космічній станції, також скаржаться, що повернення на Землю робить їх безпорадними.
З радіацією все дещо складніше. Її вплив залежить від того, наскільки є великою зараз сонячна активність і як екранований корабель. Але навіть у разі кращому захисту астронавти зазнаватимуть шкідливої дії космічних променів. Їхній вплив поки що майже не досліджено. У теорії вона може викликати розрив спіралі ДНК і приводити до мутацій на клітинному рівні. Але на те, щоб виявити наслідки, потрібні роки. Тому незрозуміло, наскільки швидко може розвинутися в астронавта, що летить на Марс, наприклад, рак.
З психологічної точки зору також все непросто. Людина, яка 11 місяців проведе у невеликому закритому приміщенні без постійного зв'язку із Землею, відразу відчує тиск. Медики вважають, що її очікують депресія, зростання підозрілості і тривоги
З психологічної точки зору також все непросто. Людина, яка 11 місяців проведе у невеликому закритому приміщенні без постійного зв'язку із Землею, відразу відчує тиск. Медики вважають, що її очікують депресія, зростання підозрілості і тривоги. Тому в політ радять підбирати тільки стресостійких людей.
"Але на Землі складно визначити, як поведе себе астронавт у повній ізоляції на десятий місяць польоту, коли його тіло почне змінюватися", – каже Стерн.
Щоб вирішити хоча б частину цих проблем, у NASA в березні 2015 року вирішили включити до складу нової команди, яка вирушає на МКС, астронавта Скотта Келлі. Його брат-близнюк Марк залишиться на Землі. За рік, що Келлі проведе на орбіті, у нього постійно братимуть кров і замірятимуть фізичні показники, щоб порівняти їх з братом. Так учені хочуть перевірити, які способи можуть знизити згубний вплив космосу на людину.
Методи протидії
Для того щоб політ на Марс не став останнім для астронавтів, вчені запропонували кілька способів «боротьби з космосом». По-перше, проти атрофії м'язів і кісток планують використовувати нові тренажери, що дозволяють давати навантаження на все тіло в умовах невагомості. Вони вже застосовуються на МКС і в цілому виправдовують себе.
Єдина проблема – це місце, де ці тренажери розмістити. МКС будувалася багато років, і там необхідний простір є. Але корабель для польоту на Марс буде набагато менше, а після завантаження продовольства, води і кисню там залишиться зовсім небагато місця.
По-друге, у NASA пропонують створити спеціальне приміщення з центрифугою, яка генерує гравітаційне поле, щоб астронавти могли ходити там, як на Землі. Але тут знову постає питання місця для такого великого агрегату. Тим більше що ніхто не знає, як організм, звиклий до невагомості, реагуватиме на центрифугу.
З атрофією кісток також планують боротися за допомогою ультрафіолету. Так роблять на МКС, і поки що це працює. Але ще незрозуміло, чи зможе корабель забезпечити надійний захист від сонячної радіації, особливо якщо на найближчій зірці почнуться спалахи.
Нарешті, для боротьби з психічними розладами в NASA пропонують побудувати на кораблі камеру, де будуть проектуватися звуки і зображення природи. Там же поступово змінюватимуться пори року, щоб зробити політ не таким монотонним. Також експерти хочуть застосувати нову систему добору астронавтів, які тепер будуть не тільки фахівцями у своїй сфері, але й більш стійкими до тривалої ізоляції.
Хоча низку завдань ще тільки належить вирішити. Так, невідомо, як після нульової гравітації астронавти зможуть працювати на Марсі, де сила тяжіння значно менше, ніж на Землі, але все-таки вона є. Така сама ситуація і з магнітним полем планети. У медиків є ще кілька років на експерименти і досліди перед тим, як перші астронавти вирушать у далеку подорож. Питання тільки в тому, чи встигнуть вони.
***
Цей матеріал опубліковано в №36 журналу Корреспондент від 11 вересня 2015 року. Передрук публікацій журналу Корреспондент в повному обсязі заборонено. З правилами використання матеріалів журналу Корреспондент, опублікованих на сайті Корреспондент.net, можна ознайомитися тут.