Командир летных испытаний экипажа NASA Буч Уилмор (слева) и пилот Суни Уилльямс (справа). 5 июня 2024 г., мыс Канаверал, Флорида, США
Путешествие, которое изначально должно было продлиться чуть больше недели, растянулось на девять месяцев. Астронавты NASA Буч Уилмор и Суни Уилльямс были отобраны для первого испытательного полета в экипаже на корабле Boeing Starliner и должны были пробыть на Международной космической станции (МКС) всего 8 дней, но когда NASA обнаружило несколько утечек гелия и проблемы с двигательной установкой на корабле, агентство решило отправить его обратно пустым, пока за астронавтами не отправится другая миссия.
Только представьте себе, что вас отправили в командировку, даже самую обычную, земную, на несколько дней, а в результате вы застряли там на девять месяцев. Даже в этом случае психологически такое перенеси довольно трудно. А уж если мы говорим о затянувшемся полете в космос, то помимо психологических проблем возникает множество угроз здоровью и непредвиденные последствия.
Американский сайт SALON поговорил с учеными о проблемах, которые обычно возникают у астронавтов, вернувшихся из полетов космос, и о том, что предстоит испытать Уилмору и Уилльямс, когда они на следующей неделе вернутся на Землю.
«ПРЕДСТАВЬТЕ, ЧТО У ВАС НА ГРУДИ СИДИТ ОГРОМНАЯ ГОРИЛЛА»
После приземления их встретит команда медиков, которые помогут им пройти 45‑дневную программу «послекосмической» реабилитации.
Главный врач летного состава NASA доктор Стивен Гилмор полагает, что за этот срок физиологические системы большинства членов экипажа восстанавливаются.
Что испытывают астронавты?
Во‑первых, это воздействие земного притяжения. При запуске в космос сила земного притяжения в два раза превышает земную. Как описал это ощущение бывший астронавт NASA доктор Сэнди Магнус: «Представьте себе, что у вас на груди сидит семидесятифунтовая горилла». А после выхода на орбиту они проведут остаток времени в космосе, плавая в своих креслах и не испытывая притяжения.
Однако эффект земного притяжения или его отсутствия — это лишь первое, что космос делает с человеческим телом. У людей, побывавших в космосе, отмечалось все: от ухудшения зрения до генетических изменений и кожных высыпаний, появившихся после прилета — даже необычные ощущения от прикосновения к собственной одежде...
«Когда мы вернемся, даже при поднятии карандаша мы почувствуем сильную тяжесть, — сказал Буч Уилмор в интервью CNN в прошлом месяце. — Это и есть возвращение назад».
Буч Уилмор устанавливает экспонометр внутри объекта Veggie для измерения освещенности и регулировки параметров освещения внутри устройства для исследования растений
Отчасти это объясняется тем, что на Земле сила притяжения оказывает постоянное воздействие на скелет, что стимулирует костеобразующие клетки, которые поддерживают плотность наших костей. Без этой силы плотность костей и мышц может атрофироваться и ослабевать, а кости становятся на 1% менее плотными за каждый месяц пребывания в космосе без каких-либо мер, принимаемых для борьбы с потерей костной массы.
Уилмор и Уилльямс все время в космосе делали специальные упражнения, чтобы смягчить этот эффект, но, как считают ученые, их кости в любом случае утратили плотность. Например, астронавту Скотту Келли, который провел в космосе целый год, пришлось заново учиться ходить.
СТАРЕНИЕ В КОСМОСЕ И ДРУГИЕ ОПАСНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
SALON цитирует директора Центра космической биомедицины при Питтсбургском университете доктора Афшин Бехешти, который отмечает, что среда в космосе приводит к ускоренной модели развития болезней и к «ускоренной модели старения». Однако он заверяет, что на самом деле астронавты в космосе не стареют, хотя явления, связанные со старением, такие как риски для сердечно-сосудистой системы или когнитивные проблемы, в космосе ускоряется.
Скотт Келли участвовал в исследовании NASA «Twin Study» (Изучение близнецов), в ходе которого несколько его биомаркеров сравнивались с показателями его брата-близнеца (сенатора Марка Келли). У Келли-астронавта после возвращения из космоса было больше симптомов сердечных заболеваний, чем у его брата-близнеца, который в космос не летал. Помимо этого, у него появились симптомы так называемого нейроокулярного синдрома, связанного с космическим полетом (SANS), при котором кровь и спинномозговая жидкость перемещаются вверх от ног к голове без воздействия силы земного притяжения, оказывая влияние на мозг и зрение — до полета он очки не использовал, но вернувшись стал их носить.
Суни Уилльямс говорит в микрофон во время сеанса любительской радиосвязи со студентами из Банда-Ачех, Индонезия
Кроме того, нарушение внутренних часов организма может повлиять на циклы сна и питания астронавтов. Некоторые исследования также показали, что скорость когнитивных процессов космонавтов в космосе была ниже, хотя эти изменения вернулись к исходному уровню после возвращения на Землю. Но это касается не всех. Как сказал профессор физиологии и биофизики в нью-йоркском медицинском центре Вейл Корнелл доктор Крис Мейсон, — это зависит от индивидуальных особенностей членов экипажа. Некоторые наоборот начинают лучше соображать в космосе.
Помимо этого нарушение внутренних часов организма может повлиять на циклы сна и питания астронавтов.
РАДИАЦИЯ
В космосе радиация намного сильнее, чем на Земле, там нет защитного озонового слоя. За каждую неделю, которую астронавты проводят на МКС, радиация, которую они испытывают, эквивалентна примерно годовому облучению на Земле, хотя это может меняться в зависимости от количества солнечных вспышек или космических лучей в космосе.
Радиация, как установили ученые, влияет на митохондриальную функцию клетки, что может иметь последствия для организма, поскольку нарушает иммунную систему и циркадные ритмы (внутренние биологические ритмы организма с периодом около 24 часов).
Воздействие радиации связано с повышенным риском развития сердечных заболеваний, рака и других дегенеративных заболеваний, действующих на зрение. Страдала также и иммунная система.
НО ЕСТЬ И ХОРОШИЕ НОВОСТИ. ОРГАНИЗМ САМ ВОССТАНАВЛИВАЕТ НАРУШЕННЫЙ ДНК
Исследование Мейсона также показало, что во время космических полетов несколько генов, связанных с иммунной системой, активируются, предположительно в ответ на стресс, которому подвергается организм в таких условиях. Это происходит, по мнению Мейсона, для восстановления ДНК. «Как будто организм обнаруживает некоторые повреждения и затем восстанавливает их, что является нормальной адаптивной реакцией». По словам Мейсона, эти эффекты усиливаются, чем дольше астронавты находятся в космосе, хотя около 95% этих клеточных изменений возвращаются к исходному уровню в течение нескольких недель после возвращения астронавтов на Землю. У Келли 90% генных изменений, которые он испытал, вернулись к норме в течение шести месяцев. Но, как отмечают ученые, восстановление у разных астронавтов проходит по разному и в разные сроки.
МОЖНО ЛИ БЛОКИРОВАТЬ РАДИАЦИЮ
Ученые еще не придумали способа полностью блокировать радиацию, которая взаимодействует с организмом в виде быстро движущихся невидимых частиц, способных разрушать ДНК. Однако в настоящее время, пишет SALON, ученые испытывают новые небольшие молекулы, которые могут повысить устойчивость к радиации, на грызунах. Это может оказаться важным не только для защиты астронавтов в космосе, но и для пациентов на Земле, которым приходится проходить инвазивную лучевую терапию рака.
СПЯЧКА, КАК У МЕДВЕДЕЙ, МОЖЕТ ЗАЩИТИТЬ ОТ РАДИАЦИИ
Издание пишет, что другие исследователи изучают, может ли искусственная спячка защитить от некоторых вредных воздействий радиации. В недавних научных работах было продемонстрировано, что стимулирование того же процесса, через который проходят белки и медведи зимой, позволяет снизить токсичность радиации.
Доктор Бехешти объясняет это так:
«...Когда радиация повреждает организм, в нем образуются реактивные виды кислорода, что действует на иммунную систему, а также приводит к подавлению митохондрий. Но когда организм отключается и впадает в состояние гибернации (спячки), как у этих животных, реактивные виды кислорода перестают вырабатываться в таком количестве, и тогда, судя по наблюдениям, ущерб от радиации уменьшается...»
Уилмору и Уилльямс, несомненно, потребуется некоторое время, чтобы восстановиться после долгого путешествия, но они посвятили годы подготовке к этому, и, похоже, они не слишком огорчены, что им пришлось провести дополнительное время на орбите.
Фото: NASA.