Миссия на грани выживания: что произойдет с телом во время полета на Марс

Астронавт / © Pixabay

Несмотря на десятилетия исследований, полет человека на Марсдо сих пор остается лишь проектом будущего. И если инженеры уже разрабатывают ракеты, способные долететь до Красной планеты, то медики NASA предупреждают: самая большая опасность кроется не в технике, а в физиологии человека.

Об этом сообщило издание Interesting Engineering.

Исследования показывают, что тело астронавтов в космосе претерпевает серьезные изменения. Микрогравитация нарушает работу практически всех систем организма. Отсутствие гравитационной нагрузки приводит к быстрой атрофии мышц и потере плотности костей — до 1% в месяц. Для сравнения: на Земле люди с остеопорозом теряют примерно 1% костной массы в год.

Сердце также адаптируется к невесомости, уменьшаясь в размерах. Из-за перераспределения жидкостей кровь и лимфа накапливаются в верхней части тела, что вызывает отек лица, головную боль, а иногда и нарушение зрения. У некоторых астронавтов фиксируют потерю до 15% объема плазмы крови за несколько дней.

Кроме этого, исследования NASA на примере близнецов Скотта и Марка Келли показали: длительное пребывание на орбите влияет даже на ДНК. У Скотта, который провел год на МКС, изменилась активность генов, ответственных за иммунитет и восстановление клеток. Его теломеры — защитные структуры на хромосомах — временно удлинились в космосе, но после возвращения быстро сократились, что указывает на клеточный стресс.

Радиация — еще одна серьезная угроза. Вне магнитного поля Земли космические частицы постоянно пронизывают тело, повреждая ткани и повышая риск онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Мощные солнечные бури могут представлять смертельную опасность: за несколько часов астронавты могут получить критическую дозу излучения.

Даже короткое пребывание в открытом космосе без надлежащей защиты может привести к лучевой болезни. Именно поэтому NASA разрабатывает новые материалы для защиты, включая слои металла, пластика или воды, которые могут частично экранировать опасные частицы.

Еще одна сложность — психологическая изоляция. Если на МКС экипаж общается с Землей в режиме реального времени, то во время марсианской миссии сигнал будет идти с задержкой до 40 минут. Это означает, что в случае медицинской или технической чрезвычайной ситуации астронавты должны будут действовать самостоятельно, без поддержки с Земли.

Чтобы минимизировать вред от невесомости, NASA ввело специальный режим тренировок: астронавты ежедневно проводят более двух часов на беговых дорожках и тренажерах, имитирующих гравитацию. Однако даже это не останавливает деградацию тканей. Ученые также изучают новые методы — электростимуляцию мышц, специальные диеты и препараты, замедляющие потерю костной массы.

Инженеры предлагают другой путь — создание искусственной гравитации путем вращения космического корабля. Эксперименты показали, что даже короткие периоды такой имитации гравитации могут помочь поддержать мышечный тонус, но технология требует доработки, чтобы ее можно было использовать во время длительных полетов.

Путешествие на Марс продлится около трех лет — с учетом полета туда и обратно. За это время экипажу придется выдержать воздействие радиации, изоляции, дефицита свежей пищи и постоянного физического истощения.

Ученые не скрывают: даже если ракеты будут готовы, человеческий организм может оказаться не готовым к жизни за пределами Земли. Но каждая миссия на МКС, каждое исследование физиологии человека в невесомости — это еще один шаг к пониманию того, как выжить в открытом космосе.