Сегодня я хочу предложить вам ненадолго отвлечься от исключительно медицинской тематики и поговорить о космосе, и проблемах космических путешествий. Когда речь заходит о полетах в космос, обычно вспоминают невесомость, тесные модули и отсутствие кислорода. Но самая серьёзная угроза для астронавтов — космическая радиация. Она не только разрушает клетки, но и в разы увеличивает риск развития рака. Разбираемся, почему колонизация Марса невозможна без защиты ДНК.
☢️ Доза облучения на МКС: космос против Земли
На поверхности Земли нас защищает атмосфера и магнитное поле. В космосе таких щитов нет, поэтому астронавты на Международной космической станции (МКС) ежедневно получают значительные дозы радиации.
- Средняя доза облучения на МКС:
≈ 0,3–1 мЗв в день. - Для сравнения:
За год на Земле человек в среднем получает около 2–3 мЗв естественного фона.
Астронавт за полгода на МКС получает около 100–200 мЗв — это эквивалент 10 000 рентгеновских снимков грудной клетки. - Основные источники космической радиации:
Галактические космические лучи (GCR) — высокоэнергетические частицы, в основном протоны и ядра тяжёлых элементов.
Солнечная радиация — вспышки на Солнце могут выбрасывать огромные количества протонов.
Пойманные радиационные пояса Земли — остаточные зоны вокруг планеты.
‼️ Даже на орбите (в относительной "защите" магнитного поля) уровень радиации значительно превышает земные нормы.
🧬 Как радиация повреждает ДНК
Радиация в космосе наносит клеткам организма сразу несколько видов повреждений:
- Двойные разрывы ДНК:
Наиболее опасный тип повреждений. Если такие разрывы неправильно восстановятся — возникает мутация. - Окислительный стресс:
Радиация активирует образование свободных радикалов, которые атакуют белки, липиды и нуклеотиды ДНК. - Изменение иммунного ответа:
Радиация ослабляет иммунитет, снижая способность распознавать и уничтожать аномальные клетки.
Все эти механизмы могут инициировать канцерогенез — процесс, приводящий к образованию злокачественной опухоли.
⚛️ Эксперименты NASA: как защитить ДНК
Понимая угрозу, NASA активно ищет способы защиты астронавтов:
- Генные исследования:
Ученые изучают экспрессию генов после космических полетов (например, знаменитый эксперимент с близнецами — Марк и Скотт Келли). Обнаружено, что пребывание в космосе изменяет активность сотен генов, в том числе связанных с восстановлением ДНК. - Фармакологическая защита:
Разработка радиопротекторов — лекарств, снижающих уровень повреждений.
Тестирование антиоксидантов, таких как витамин Е, мелатонин и специфические молекулы. - Биологические экраны:
Использование водорослей или бактерий (например, Deinococcus radiodurans) в покрытиях, поглощающих радиацию. - Физические щиты:
Проекты защитных слоёв из воды, полиэтилена или специальных сплавов для космических кораблей.
🚀 Почему колонизация других планет невозможна без решения проблемы радиации
Марс: смертельная угроза с небес
На Марсе атмосфера в 100 раз тоньше земной, а магнитного поля практически нет.
➡️ Уровень радиации на поверхности Марса примерно 250 мЗв в год — в 100 раз выше, чем на Земле.
Для человека это означает:
- Существенно повышенный риск рака (особенно рака крови, лёгких, кишечника).
- Угроза генетических мутаций для будущего потомства.
- Нарушение работы нервной системы.
Прогнозы NASA показывают, что двухлетняя миссия на Марс увеличит риск летального рака у астронавта на 3–5%.
☝️ Что нужно решить перед полетом на Марс:
- Разработка эффективных методов защиты (генетических, фармакологических, инженерных).
- Создание жилых модулей с толстой защитой от радиации.
- Возможность быстрого лечения радиационных повреждений.
Без этих решений долговременная колонизация других планет невозможна: риск рака станет фатальным уже в течение первых лет миссии.
Космос — это не только звезды и невесомость. Это постоянная бомбардировка радиацией, которая незаметно разрушает наши клетки. Без разработки надёжной защиты от радиации мечта о покорении Марса и других планет останется фантастикой.
🔔 Подписывайтесь на мой канал Boosty. Там вы найдёте более детальный анализ различных вопросов. Уникальные руководства, примеры из практики и множество других ценных сведений!
Автор: Кирилюк Сергей Алексеевич, врач-онколог, популяризатор науки.