С космодрома Байконур 20 августа стартует ракета-носитель "Союз-2.1б" с космическим аппаратом "Бион-М" №2. Внутри последнего на полярную орбиту отправятся 75 мышей и более 1,5 тыс. мушек дрозофил. Их главная задача — дать ученым информацию, как невесомость и космическое излучение влияют на живые организмы.
Если глубоко не погружаться в тему пилотируемых полетов, то может показаться, что у научного сообщества уже должен был накопиться переизбыток информации в этой сфере. Например, сейчас уже понятно, что такое невесомость, как к ней адаптироваться. Но на деле вопросов больше, чем ответов.
Дефицит информации
История "Бионов" началась в конце 1960-х годов — как раз в период создания первых долговременных орбитальных станций
Во время полета "Союз-9" в 1970 году длительностью в 17,8 суток стало понятно, что даже такой срок сильно влияет на возможности человеческого организма. Вернувшиеся с орбиты космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов испытали значительные трудности с привыканием к земной гравитации и нуждались в медицинской помощи. А в планах-то были куда большие сроки. Как быть?
Одним из ответов на этот вопрос стал запуск космического аппарата "Бион" в 1973 году. Его основная цель была в сборе информации о реакции млекопитающих, рептилий, насекомых, грибов и бактерий на длительную невесомость. Для эксперимента взяли космический аппарат на базе разведывательного спутника "Зенит", созданного, в свою очередь, из "гагаринского" корабля "Восток". Вообще, шарообразная форма, не требующая сложной ориентации при посадке, и дешевизна сделали "Востоки" базой для множества самых разных космических аппаратов: "Спутники" с 4-й по 10-ю серии, несколько "Зенитов", "Ресурс-Ф" и "Бионы".
Первый "Бион" проработал в космосе 21 день. На орбите в точке с перигеем 220 км и апогеем 424 км находились несколько десятков крыс-самцов, шесть черепах, грибница, мучные жуки и бактерии. Длительная невесомость оказала свое влияние на испытуемых, после приземления были зафиксированы пониженная температура тела, затрудненное дыхание, атрофия мышц, снижение прочности костей и уменьшение массы некоторых внутренних органов. Однако спустя две-три недели практически все показатели пришли в норму. Также первый "Бион" доказал возможность насекомых воспроизводиться в космических условиях — было получено второе поколение мучных жуков, причем не отличающееся от первого.
С тех пор в СССР было запущено еще восемь космических аппаратов по программе "Бион". Кроме мелких животных и насекомых, летали парами макаки, чтобы более точно смоделировать влияние космоса на человека. Проводились эксперименты по защите живых организмов от действия невесомости и космических излучений, использовались центрифуги для создания искусственной силы тяжести, проверялась возможность оплодотворения и развития в условиях невесомости.
Все это часть большой работы самых разных научных организаций, среди которых , суммирующий опыт и знания в области космической биологии и медицины.
Российские "Бионы"
Российская космонавтика продолжила запуск научных миссий по программе "Бион". В 1992 и 1996 годах были запущены "Бион-10" и "Бион-11", во многом по инерции задела Советского Союза, но уже с участием ученых из девяти стран и при финансовом обеспечении США. Продолжились парные полеты приматов.
В 2013 году с Байконура был запущен обновленный космический аппарат "Бион-М". Он был создан на основе все того же "Востока", но с модернизированной системой жизнеобеспечения, рассчитанной на совместное проживание самых разных животных и насекомых в течение 45 суток. В полет отправились 45 мышей, 8 песчанок, 15 гекконов, улитки, ракообразные, рыбы и различные микроорганизмы. Программа включала в себя более 80 экспериментов.
Правда, случился казус. По официальной информации, из-за проблем с поступлением корма один из грызунов выбрался из клетки и в техническом пространстве перегрыз кабель. Это привело к аварии системы жизнеобеспечения — гибели песчанок, части черных мышей и рыб-цихлид.
Теперь же стартует 12-й "Бион". Его главной задачей станут именно радиационные эксперименты. Если раньше ученых больше интересовало воздействие невесомости, то сейчас упор сделан на получаемой дозе радиации во время полета на орбитах выше, чем Международная космическая станция и китайский Тяньгун. Космический аппарат запускают на высоту около 380 км, что близко к высоте орбиты МКС, но выше по уровню радиации за счет того, что орбита полярная. За месяц полета обитатели аппарата получат дозу радиации, эквивалентную той, что получили бы космонавты за три года непрерывного полета. Всего планируется провести более 30 экспериментов (кстати, один из них поставят школьники).
"Бион-М" №2 получил усовершенствованный комплекс дозиметрической аппаратуры. Он измерит радиацию не только внутри, но и снаружи аппарата. Кроме того, ученые получат точную картину того, какую долю вносят в радиационный фон космическое излучение и солнечный ветер. Также ожидается постоянное получение телеметрии от животных, в течение всего полета за это будет отвечать модуль "Теленаука", состоящий из 25 цифровых камер для съемки в видимом и инфракрасном диапазонах.
Изучение радиационного фона на полярной орбите поможет дать больше данных в случае, если будет принято решение создавать РОС по имеющемуся проекту. Станет понятнее, насколько такая орбита опасна для космонавтов. В этом эксперименте основные испытуемые — мыши: их разместили в пяти отдельных блоках исследования. За то, как накопление радиации влияет на репродуктивную способность, отвечают эксперименты с мухами дрозофилами: за время полета их вырастет сразу несколько новых поколений.
Кстати, среди задач ученых при отправке "Бионов" в космос — вернуть испытуемых обратно максимально здоровыми. Для этого в космическом аппарате специально продумана система жизнеобеспечения, кормления, обогрева и удаления отходов. Важно, чтобы подопытные перенесли свой полет с минимальным стрессом.
Любопытен и эксперимент "Метеорит-2", в рамках которого в теплозащиту спускаемого аппарата вмонтировали кусочки базальтовой породы со штаммами разных микроорганизмов. То, как они переживут полет и высокие температуры при прохождении спускаемого аппарата сквозь плотные слои атмосферы, послужит изучению гипотезы панспермии (распространение жизни в космосе при помощи комет и метеоритов).
Сначала "Бионы", затем люди
Все эти эксперименты требуются, конечно, для безопасной и эффективной работы космонавтов на орбите. Например, то, что российский космонавт Олег Кононенко сумел безопасно набрать рекордные 1 111 суток полета, это тоже в существенной мере результат работы с животными, создания на основе данных экспериментов с ними благоприятных условий для длительной работы на Международной космической станции.
Стоит отметить, что в настоящее время "Бион" — это уникальный и по мировым меркам проект. Он всегда привлекал высокий интерес иностранцев. Другие страны реализуют эксперименты с живыми организмами в рамках работы на МКС и китайской Тяньгун, но отдельных космических экспедиций, полностью посвященных именно биологическим экспериментам, у них нет.
Все же сначала должны лететь "Бионы" — на полярную орбиту, к Луне, Венере, Марсу и так далее. Нужно получить максимальное количество научной информации о том, как такие полеты воздействуют на живые организмы, что мы способны сделать, чтобы снизить это воздействие, и только потом отправлять людей. Поэтому пусть будет больше и разных "Бионов".
Комментарии