Последние годы публику постоянно будоражат заявления Илона Маска о скором путешествии к Марсу и готовности стать первым марсианином. Маск невероятно богат, умён и обладает поразительным умением не только ставить амбициозные цели, но и достигать их. Вне всякого сомнения, он сумеет добраться до Марса. Но сможет ли он добраться туда ЖИВЫМ?
Жизнь межпланетного путешественника постоянно висит на волоске. Любой сбой в работе систем жизнеобеспечения может оказаться фатальным. Множатся провоцируемые невесомостью физиологические дисфункции. Усиливаются когнитивные и поведенческие расстройства, вызываемые длительным пребыванием в крайне ограниченном пространстве. Но наибольшую угрозу несёт солнечный ветер – поток выбрасываемых Солнцем высокоэнергетических частиц, скорости которых составляют сотни километров в секунду.
Поверхность Земли защищена от солнечного ветра магнитным полем. Под его действием заряженные частицы, изначально двигавшиеся прямолинейно, изменяют свою траекторию и огибают планету. Таким образом формируется магнитосфера – область пространства вокруг Земли, для солнечного ветра практически недоступная. Её роль невозможно переоценить: достаточно сказать, что на земной поверхности уровень радиации в 200-300 раз ниже, чем в дальнем космосе.
Из бесчисленных миллиардов, когда-либо населявших Землю, за границами магнитосферы побывали всего лишь 24 человека – американцы, летавшие к Луне в рамках программы «Аполлон». Длительность самого короткого из этих полётов составила 6 суток, а самого продолжительного – 12 с половиной. Казалось бы, совсем не много, однако им хватило: по возвращении все астронавты имели немалые проблемы со здоровьем, причём медики особо отметили резко возросшую предрасположенность к смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Моделирование на животных показало, что наиболее вероятной причиной этого явилось действие космической радиации на стенки артерий. Кроме того, выяснилось, что космическая радиация стимулирует ускоренную дегенерацию нервной ткани, способствуя раннему развитию болезни Альцгеймера.
С закрытием программы «Аполлон» такого рода исследования утратили актуальность. Однако, благодаря бурному развитию науки и техники, многие проблемы, связанные с межпланетными полётами либо оказались решаемы, либо стали казаться таковыми. Начали множиться планы полётов к Луне и Марсу, и, как следствие, возродился интерес к вопросам влияния космической радиации на живые организмы.
В рамках исследования, результаты которого представлены в журнале Scientific Reports, биологи Калифорнийского университета облучали мышей высокоэнергетическими заряженными частицами (полностью ионизированными ядрами кислорода и титана). Дозы облучения были сопоставимы с теми, что будут получать космонавты при длительном нахождении за пределами магнитосферы.
Выяснилось, что действие радиации вызывает воспаление нервной ткани и её деградацию, следствием чего становятся многочисленные когнитивные нарушения. У животных резко снизились исполнительные функции, они стали плохо справляться с постановкой задач, их распределением по времени и фокусировке на основных действиях, необходимых для достижения цели. Также наблюдалось ухудшение памяти и замедление угасания страха, ведущее к повышению тревожности. Исследователи указывают, что такое действие космической радиации не только грозит космонавтам инвалидностью, но и ставит под угрозу выполнение конечных целей миссии, поскольку выявленные расстройства непосредственно касаются быстроты принятия решений, адекватности реакции и общения в коллективе.
Помимо нарушений функций центральной нервной системы, не стоит забывать и о более «традиционных» эффектах радиации, связанных с повреждением ДНК и генерацией огромного количества оксидантов, нарушающих структуру биологических макромолекул. Среди них – многочисленные дисфцункции внутренних органов, снижение иммунитета, развитие рака и радиационной катаракты.
Стоит подчеркнуть, что всё вышеперечисленное связано с фоновым космическим излучением. Если же космонавты окажутся на пути высокоэнергетических протонов, порождённого очередным выбросом из солнечной короны, то их ждет быстрая смерть от острой лучевой болезни.
Осенью 2015-го NASA опубликовало доклад, посвящённый путям снижения угрозы здоровью человека в дальнем космосе. Несмотря на все усилия и 150 миллионов долларов, потраченных на исследования, результаты вдохновляющими не назовёшь. Из 25 факторов риска, выделенных специалистами NASA, лишь один признан полностью контролируемым и ещё 12 – контролируемыми частично. По мнению авторов доклада, самым существенным фактором, который в обозримом будущем не будет поддаваться даже частичному контролю, останется космическая радиация.
NASA молчаливо признает, что решения проблемы сохранения здоровья космонавтов в дальнем космосе у него нет. Другим космическим агентствам также похвастать нечем. И когда инженеры сообщают о технической возможности приступить к марсианской миссии, физиологи только хмыкают саркастически.
Короче говоря, сколь бы Маск ни тужился, стать марсианином ему не светит. Тем не менее, полагать, что Марс недосягаем полностью и навсегда, неверно. Перспективы есть. Но об этом – в следующей статье.
