С каждым годом научного и технического прогресса человечество становится ещё на один шаг ближе к заветной мечте –
первому полёту на Марс, но для этого мало обладать нужным уровнем технологий.
Тело человека тысячелетиями подстраивалось под условия жизни на Земле: гравитацию, уровни радиации и света и многое другое.
Не секрет, что в космосе все эти факторы сильно меняются, и если не решить эту проблему, то не исключено, что живым до Марса не доберётся ни один космонавт, насколько бы технически продвинутой не была сама ракета. Небольшие побочные эффекты, вызванные переменами в гравитации, можно наблюдать у космонавтов, только прибывших
на МКС.
На Земле тело человека вынуждено перекачивать кровь вопреки силе тяжести, иначе наши ноги постоянно бы опухали, и организм
астронавта продолжает усиленно качать кровь вверх по телу даже в космосе, где гравитации нет. В результате лица космонавтов
заметно распухают. Через несколько дней организм приспосабливается, но не полностью – учёные исследовали мозг 15-ти астронавтов, часть
которых находилась в шаттле более месяца, а другая часть провела на МКС более 6-ти месяцев.
В результатах исследования, опубликованных в научном журнале «JAMA Neurology», говорится, что спинномозговая жидкость, ответственная за доставку питательных веществ к мозгу, не способна адаптироваться к условиям космоса, из-за чего давление внутри мозга увеличивается, меняя его собственную форму, а также форму глазных яблок.
Данное состояние получило название «SANS», или космический нейро оптический синдром. Пока трудно сказать, к чему может привести
данный синдром в течение долгих космических перелётов, но уже точно известно, что он может ухудшать зрение на малом расстоянии,
а также нарушает связь между некоторыми отделами мозга, из-за чего космонавтам бывает трудно удержаться на ногах первые часы после возвращения на Землю.
Тем не менее существует вероятность, что человеческий мозг всё же способен адаптироваться, так как эффекты синдрома
были более заметны у астронавтов, пробывших в космосе меньшее
количество времени. До тех пор, пока мы окончательно не поймём природу «SANS» и других подобных синдромов, мы не можем быть уверены в успехе долгосрочных космических миссий.
Ещё одно преимущество жизни на Земле, которое мы не замечаем – защита от радиации. Даже космонавты на МКС по большей части не подвержены воздействию космической радиации, но у астронавтов, которые полетят на Марс, такой защиты уже не будет.
Космическая радиация состоит из атомов, которые несутся со скоростью света, теряя на ходу электроны и проходя через любую материю, в том числе человеческое тело, словно крошечные пули. В результате таких повреждений в мозге образуются протеиновые бляшки, нарушая работу нейронов. Примерно такие же бляшки наблюдаются у людей, страдающих
деменцией.
Также радиация может буквально разрезать ДНК, и в случае неправильного восстановления человек заболевает раком.
Однако небольшие дозы радиации являются оправданным риском, и сейчас НАСА занимается разработкой норм радиации в зависимости от возраста человека - чем старше организм, тем меньше шансов, что в теле успеет развиться рак. Если же говорить о месяцах и годах в космосе, которые понадобятся для путешествия на Марс и обратно, то здесь
результаты не слишком утешительные.
Эксперименты на мышах показали, что небольшие дозы нейтронной радиации значительно замедляют сообщение между нейронами,
вызывая нарушения в процессах обучения и памяти, а также приводя к истощению. Если космическая радиация оказывает такое же воздействие
на людей, то добраться до Марса в здоровом состоянии будет весьма непросто.
Уже сейчас учёные НАСА занимаются разработкой водородных и борных «щитов» от радиационных частиц. Для таких щитов понадобится огромное количество энергии, но если человечеству удастся создать такие генераторы, то мы получим корабли со встроенными миниатюрными копиями магнитного поля Земли.
Ещё одной довольно значимой проблемой для астронавтов является сон – несмотря на большое количество нагрузок и 8-мь с половиной часов, выделяемых на отдых ежедневно, космонавтам редко удаётся поспать больше 6-ти часов. Причина кроется в количестве освещения: в космосе нет дня и ночи, из-за чего биологический ритм космонавтов нарушается и их организм не понимает, когда нужно отдыхать, а когда просыпаться.
Если вы когда-нибудь задумывались, почему утренний свет обладает голубым оттенком – именно такой цвет подавляет сонный гормон, мелатонин, тем самым пробуждая тело. Из-за отсутствия закатов и рассветов у космонавтов может наблюдаться целый спектр симптомов, начиная от обычного стресса и заканчивая галлюцинациями.
Решение данной проблемы может скрываться в новейших системах светодиодов, которые будут симулировать различное время суток, подавая необходимые сигналы организмам астронавтов.
Разумеется, сейчас мы ещё очень далеки даже от теоретически успешного полёта на Марс, и нам предстоит ответить на множество вопросов, прежде чем нога человека оставит первый отпечаток на красной планете.
Однако сам факт того, что мы уже знаем, на какие вопросы нужно отвечать и какие задачи решать, уже является очень хорошим знаком.
