НАСА форсированно готовит полет на Марс: проектируется ракета-носитель, отрабатывается посадка, исследуется галактическое излучение. Реально ли все это и с какими проблемами мы столкнемся в открытом космосе?
Фото: AP / NASA
Фото: AFP
Последний хит покорителей Марса — психологический портрет будущего марсонавта. В целом он достаточно традиционен — выдержка, стрессоустойчивость и прочие добродетели, без которых не берут в космонавты. Но обозначены и отличия: исследователь не должен бояться застрять на Марсе на пару месяцев, а то и лет, дольше намеченного, должен уметь отсекать мысли о доме и вообще быть крайне сдержанным. Последнее — важнее, чем кажется: экстраверты быстро выводят из равновесия прочих членов экипажа, да и сами хандрят от монотонной работы.
Все эти выкладки опубликовали психологи из Университета Де Пола в Чикаго, которые по заказу НАСА анализировали данные о длительных миссиях, которые в последние годы осуществляло человечество. Предметом исследования стал как опыт пребывания на МКС, так и экспедиции в Антарктиду, а также российский эксперимент "Марс-500" (это когда шесть человек почти полтора года жили в замкнутом помещении, имитирующем космический корабль).
Организаторы полета спешат. Напомним: НАСА планирует отправить свой экипаж к Марсу в 2030-м. А в начале июня Национальный исследовательский совет США опубликовал доклад, в котором НАСА уже упрекнули в промедлении — агентству советуют поторопиться с выбором сценария миссии и вообще действовать более решительно. Правда, одновременно звучат предупреждения, что спешить не стоит, потому как с технической точки зрения миссия на Марс и вовсе обречена на провал.
Примат космоса
— Полет на Марс принципиально отличается от полетов на околоземную орбиту и даже от миссии на Луну, так как он предполагает выход из-под действия защитного магнитного поля Земли, которое большей частью нейтрализует космическое излучение,— объясняет "Огоньку" Олег Вышемирский, замдиректора по науке НИИ медицинской приматологии РАМН.— Мы совместно с Институтом медико-биологических проблем РАН провели опыт на приматах, смоделировав излучение, с которым космонавты столкнутся во время перелета к Марсу, и сделали вывод, что такая миссия невозможна: скорее всего астронавты не долетят даже в одну сторону.
Моделирование космического полета с участием приматов — вещь уникальная, потому что нет лучшего способа узнать, что же на самом деле будет происходить в подобных условиях с человеком. У нас с обезьянами, оказывается, не только общее эволюционное прошлое, но и схожая чувствительность к радиации, близкая организация нервной и иммунной систем. Любопытно, что еще во времена холодной войны две сверхдержавы пришли к выводу, что самые лучшие космонавты — это макаки-резус, которые хорошо обучаются и довольно легко переносят жизнь в замкнутом пространстве. При этом для опытов берут агрессивных мальчиков — добрые и ласковые стресса не переносят, а девочек просто жалко.
Проект "Гамма Бриз" по изучению влияния космического излучения на обезьян проходил параллельно с экспериментом "Марс-500", но его результаты широкая общественность как-то проигнорировала.
— 12 обезьян подвергались облучению примерно 180 дней,— рассказывает Олег Вышемирский.— Говоря иными словами, имитировался полет к Марсу в одну сторону. При этом первая группа получала хроническое облучение, а вторая жила в условиях радиационных вспышек, повторяющих процессы, которые происходят в космосе. Оказалось, что обезьяны из второй группы со временем смогли восстановиться, а вот у тех, что подвергались хроническому облучению, иммунная система не выдержала — произошли необратимые процессы, несовместимые с жизнью.
Впрочем, ученые исследовали не только иммунную систему. В ходе эксперимента предполагалось выяснить, как скажется жесткое космическое излучение на психике обезьян. Выяснилось, что и в этой области путешественников ждет неприятный сюрприз.
Невидимый враг
Небольшой радиационный детектор, установленный на марсоходе Curiosity, сильно расстроил исследователей: как следует из его показаний, при полете к Марсу путешественники получат дозу радиации свыше 1 зиверта. Новость звучит как приговор: люди, получившие такую дозу в Чернобыле, умирали в течение месяца. И если от обычной, земной, радиации человечество с тех пор защищаться кое-как научилось, то космическое излучение — штука малоизученная.
Как считает директор лаборатории радиационной биологии Объединенного института ядерных исследований в Дубне Евгений Красавин, главным препятствием для освоения Марса будет воздействие излучения, порождаемого ядрами тяжелых элементов с высокой энергией. Для простоты его чаще называют галактическим излучением. Оно представляет собой ядра тяжелых веществ, в основном железа и углерода, которые образуются при таких глобальных процессах, как взрывы сверхновых звезд. По большому счету, это нормальный для космоса фон, но человеку спрятаться от него невозможно: в силу того, что эти частицы обладают очень высокой энергией, они будут выбивать из любой защиты дополнительные частицы, порождая так называемое вторичное облучение.
Открыли галактическое излучение еще в 1969 году здесь же, в Дубне, но данных о влиянии его на живые организмы очень мало. По словам академика Красавина, если при воздействии обычной радиации в клетках происходят одиночные разрывы в ДНК, то при действии тяжелых заряженных частиц возникают "кластерные повреждения", то есть одновременно повреждается много различных фрагментов.
В лаборатории в Дубне ученые видели, что животные даже после малых доз космического облучения, ведут себя очень странно: они напрочь забывали все, чему их долгое время обучали перед экспериментом, теряли ориентацию в пространстве и утрачивали самые элементарные навыки. Страдает, как оказалось, от излучения этого типа в первую очередь центральная нервная система, прежде всего те ее участки, которые отвечают за оперативную и долговременную память, поведенческие реакции и усвоение новой информации. Еще одно слабое звено — нейроны сетчатки глаза: даже малое облучение организма ведет к катаракте и прогрессирующей слепоте.
Хорошие новости
Можно ли как-то защититься от излучения или полет на Марс обречен? НАСА в прошлом году выделило 13,8 млн долларов с целью изучения того, как космическая радиация воздействует на живые организмы. Наши ученые работают и без таких крупных вливаний: на днях вице-президент РАН академик Анатолий Григорьев сообщил в печати, что в Институте медико-биологических проблем разрабатываются химические и фармакологические средства, которые помогут нейтрализовать излучение. Правда, подробностей не раскрыл.
В принципе, варианты физической защиты от радиоактивных частиц существуют, например, высказывалась идея создания вокруг корабля магнитного поля, вроде того, что есть вокруг Земли. Другое предложение — сократить время полета: для минимизации рисков лететь нужно в три раза быстрее. Но все это пока что идеи, не разработки. А потому актуален вопрос: согласны ли в наши дни люди рисковать своей жизнью ради науки? Ответ на него, как ни странно, дала частная коммерческая компания, запустившая свой проект Mars One. Его цель на данном этапе — набрать отряд марсонавтов, который в 2023-м навсегда покинет Землю, чтобы основать базу на Марсе. При этом компания предупредила: никаких гарантий безопасности она не дает.
На сегодняшний день записались уже 300 тысяч человек.