Недавні експерименти на гризунах підтвердили, що дія космічних променів при планованих польотах на Марс загрожує космонавтам порушеннями пам'яті, інтелекту і поведінки, характерними для деменції. І це лише один з безлічі факторів, що загрожують здоров'ю міжпланетних мандрівників.
Слідом за фантастами
Вчені всерйоз говорять про відправку людини на Марс вже понад півстоліття - ще в 1952 році відомий Вернер фон Браун опублікував книгу, в якій виклав свої думки про технологічні аспекти подібної місії. За минулий з тих пір час різними організаціями і дослідниками були запропоновані десятки проектів і проведені більше тисячі технологічних експериментів, проте жоден з проектів не дійшов до практичної реалізації.
Тим не менш, в даний час розробкою проектів з відправки космонавтів на Марс займаються як державні космічні управління, такі як NASA, ESA та інші, так і приватні компанії, в першу чергу SpaceX і Boeing. Всі вони планують домогтися повної готовності до польоту в 2030-х роках.
Крім величезного числа технологічних завдань, пов'язаних з доставкою, поверненням і життєзабезпеченням екіпажу, організаторам польоту доведеться мати справу з різноманітними негативними наслідками далекого космічного перельоту для здоров'я майбутніх колоністів. Мабуть, саме в цьому напрямку поки зроблено найменше.
Опромінюватися і забутися
Першочерговою загрозою для здоров'я космонавтів у далеких місіях вважається космічна радіація, що являє собою потоки високоенергетичних частинок (переважно протонів, а також повністю іонізованих ядер інших елементів), що випускаються Сонцем і галактичними джерелами. Людей на поверхні Землі і космонавтів на низькій навколоземній орбіті від них захищає магнітне поле нашої планети. Поза його дією космічна радіація перевищує безпечні для здоров'я межі, що підтверджено прямими вимірами, зокрема під час польотів Mars Odyssey в 2001 році і Mars Science Laboratory в 2011-2012 роках.
За оцінками, зробленими за допомогою цих апаратів, космонавти в міжпланетному просторі отримуватимуть приблизно від 400 до 900 мілізівертів випромінювання на рік, що близько до гранично допустимої дози радіації за всю кар'єру космонавта на низькій земній орбіті. На Землі цей показник становить в середньому 2,4 мілізіверта на рік.
Кіностудія «Мосфільм»
Згідно зі статистикою, у членів місячної місії «Аполлон» (єдині 24 людини, які побували за межами земної магнітосфери; вісім з них до теперішнього часу померли) різко зросла схильність до смерті від серцево-судинних захворювань. Моделювання на тваринах показало, що найбільш вірогідною причиною цього є дія космічної радіації на стінки артерій.
Інші пілотні дослідження на гризунах вказують на те, що випромінювання в космосі може викликати дегенерацію різних тканин, у тому числі нервової, і сприяти ранньому розвитку хвороби Альцгеймера.
Щоб уточнити вплив космічних променів на організм живих істот, співробітники Каліфорнійського університету в Ірвайні опромінювали мишей високоенергетичними зарядженими частинками (повністю іонізованими ядрами кисню і титану) в дозах, порівнянних з тими, які можуть отримати космонавти при тривалому космічному польоті.
Як випливає з публікації в журналі, з'ясувалося, що подібний вплив викликає різноманітні довгострокові когнітивні порушення, пов'язані з роботою кори мозку і гіпокампу. Зокрема, у тварин знизилися виконавчі функції, які лежать в основі гнучкої цілеспрямованої поведінки, особливо в незвичних ситуаціях. В результаті цього вони погано справлялися з постановкою завдань, їх розподілом за часом і фокусування на основних діях, необхідних для досягнення мети.
В цей же час у мишей спостерігалося погіршення просторової, епізодичної і пізнаючої пам'яті, а також зниження згасання страху (процесу повторної адаптації до чого-небудь, що викликав травмуючий вплив; наприклад, звикання до води після пережитого утоплення) і, як наслідок, підвищення тривожності. Всі перераховані ефекти спостерігалися як мінімум протягом 24 тижнів (для миші це істотний відрізок життя).
На клітинному рівні дія радіації викликала запалення нервової тканини, порушення цілісності синапсів, а також форми, щільності і складності дендритів нервових клітин медіальної префронтальної кори. Це призводило до виражених поведінкових розладів.
Дослідники зазначають, що така дія космічної радіації не тільки загрожує космонавтам інвалідністю, а й ставить під загрозу виконання кінцевих цілей місії, оскільки виявлені розлади безпосередньо стосуються прийняття рішень, швидкості та адекватності реакції, виконання поставлених завдань і спілкування в колективі.
Кіностудія «Мосфільм»