Не в своей тарелке: как освоение Марса отразится на здоровье людей

28 сентября Илон Маск, основатель американской космической компании Space X, представил план пилотируемого полёта и заселения Марса. По его словам, уже в ближайшие 40-100 лет флот из новых кораблей доставит на Марс около 1 млн. человек, которые смогут основать там новую самостоятельную цивилизацию.

Эффект Николаева

Впрочем, учёным известно, что покорители космоса имеют много проблем со здоровьем. Так, в 1970 году космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов вернулись из восемнадцатидневной космической экспедиции — и сразу после посадки Николаев потерял сознание. Выяснилось, что у космонавтов на 20% уменьшился систолический объем (объём крови, который поступает из желудочка за одну систолу), в два раза упал минутный объём крови (сколько крови прокачивает через себя сердце за минуту). Это, к счастью, были обратимые изменения: через неделю космонавты могли совершать 15-минутную прогулку, но полностью восстановился только Севастьянов. Николаев же за год перенес два инфаркта и больше в космосе не бывал. Это полуобморочное состояние космонавтов после приземления назвали его именем — эффектом Николаева.

Это не единственное последствие полётов в космос. Обследования показали, что у членов экипажа космических кораблей меняется состав крови, повышается хрупкость костей (вымывается кальций), снижается иммунитет. Известен случай, когда космонавт Геннадий Стрекалов, поцарапавшись во время полёта, смог вылечиться только после длительного приёма сильных препаратов, вызвавших гормональный сбой.

До последнего времени учёные утверждали, что все нарушения в организме, связанные с полётом в космос, обратимы. Но несколько групп исследователей независимо друг от друга выяснили, что последствия от пребывания в невесомости могут быть куда серьёзнее. Группа доктора Алана Харгенса из Калифорнийского университета изучала влияние невесомости на околопозвоночные мышцы. Были обследованы шесть членов экипажа NASA: до полёта, сразу после приземления и через несколько месяцев после экспедиции. Риск появления грыжи в рассматриваемый промежуток времени после приземления вырос в четыре раза по сравнению с нормой. Работоспособность мышц, поддерживающих позвоночник и направляющих движение некоторых костей, упала на 19%, причём через месяц они восстановились только на две трети. Сейчас учёные разрабатывают комплекс упражнений по укреплению спины для космонавтов. Предполагается, что основой этой программы станут те упражнения, что обычно рекомендуются людям с больной спиной, и йога.

Когнитивные способности

Второе исследование касалось изменения когнитивных способностей космонавтов. Вредное излучение может вызвать нарушения в работе мозга, депрессию, тревогу и даже слабоумие, избавиться от которого уже не удастся. Основные опыты проводились на мышах с участием полностью ионизированного кислорода и титана. Мозговая деятельность животных от этого значительно пострадала, поскольку радиация нарушила естественные связи внутри головного мозга. Эти последствия наблюдались у мышей ещё год. Конечно, нельзя сказать, что эти исследования точно демонстрируют влияние радиации на организм человека: учёные только предупреждают о возможной опасности. Сейчас радиация не оказывает на космонавтов того воздействия, которого опасаются исследователи, потому что МКС находится под защитой магнитного поля Земли, но во время длительных перелётов, например, экспедиции на Марс, организм космонавтов может значительно пострадать. По словам руководителя исследования профессора Чарльза Лимоли, с болезнью Альцгеймера космонавты не вернутся, но побочные эффекты от полёта предсказать сложно.

Мозг проще защитить, чем восстановить

Вот уже восемь лет команда Лимоли изучает воздействие радиации на мозг. Они ищут препараты, которые смогут защитить нервные пути от пагубного эффекта, потому что защищать мозг значительно проще, чем пытаться его восстановить. Космическая радиация теоретически схожа с облучением, которым лечат рак. Таким образом, учёные планируют помочь не только космонавтам, но и пострадавшим от радиации на Земле.

Решение исследователи ищут в радиационной стойкости некоторых грибов. Так, существуют микроскопические радиотрофные грибы (обнаруженные на ЧАЭС), которые используют радиационную энергию для собственного роста с помощью пигмента меланина. Ещё одна группа учёных отправила грибы на космическую станцию и выяснила, что там они также стали быстрее расти. Работа может занять некоторое время, но исследователи надеются изготовить благодаря результатам этого эксперимента препарат, защищающий человеческий организм от радиации.

Как можно заметить, эти исследования проверяют готовность человечества к полёту на Марс. Существует и ещё одна проблема: космонавты нуждаются в помощи при высадке на Землю. Очевидно, что на Марсе им никто помочь не сможет. Два космонавта, Михаил Корниенко и Скотт Келли, работавшие на МКС в 2015 году, проводили эксперимент по высадке, но не смогли самостоятельно покинуть корабль и спуститься на поверхность Земли. Пока эта проблема не будет решена, говорить об экспедиции на Марс рано.

Юлия Попова