Близнюки Марк і Скотт Келлі, астронавти НАСА, знімаються в експерименті з вивчення змін, які зазнає тіло в космосі

Скотт житиме рік на Міжнародній космічній станції (МКС)

Марк пройде ті самі тести в США, щоб порівняти зміни, що відбуваються в його організмах, генетично ідентичні.

Космонавти-близнюки Марк (l) та Скотт Келлі (r). Відео: НАЧО АРБАЛЕЙО/Фото: NASA

космос

Не часто у вас є дитина-космонавт, але у поліцейських Річарда та Патріції Келлі було двоє. Дитинство близнюків Марка і Скотта Келлі (Орандж, штат Нью-Джерсі, 1964 р.) Пройшло в Вест-Оранджі, американському містечку недалеко від Нью-Йорка, і збіглося з найбільш захоплюючим етапом космічної гонки. Вони виросли, спостерігаючи, як США запекло змагаються з СРСР, і милуються співвітчизниками, які стали справжніми героями (їм було п’ять років, коли Ніл Армстронг наступив на Місяць).

Обидва вирішили вивчати техніку, а також вирішили вступити до армії США. Вони обоє хотіли бути космонавтами, і їм це вдалося. На щастя для NASA, завдяки цьому щасливому збігу обставин, воно зможе провести перше дослідження, яке оцінить вплив космічного середовища на організм, порівнявши його вплив на здоров’я двох генетично ідентичних людей.

Близнюки, в 1967 році, коли їм було три роки. ПОТ

Таким чином, в той час, як Скотт проведе рік, проживаючи на Міжнародній космічній станції (МКС), орбітальна платформа, розташована приблизно в 400 кілометрах від Землі, Марк, його старший брат на шість хвилин відстані, залишатиметься на Землі під час медичних досліджень до, під час і після місія його близнюків - визначити, які зміни в організмі викликані космічним середовищем.

51-річний Скотт Келлі вилетить сьогодні з бази в Байконурі (Казахстан) на МКС на борту російського космічного корабля "Союз". У його пригоді прожити рік у космосі його буде супроводжувати росіянин Михайло Корнієнко (Сизрань, Росія, 1960), роль якого в цій довготривалій місії була значною мірою затьмарена Келлі, єдиними братами-космонавтами, які полетіли в космос .

«Ми можемо вивчити двох особин з однаковими генами, але які будуть перебувати в різних середовищах протягом року. Це унікальна можливість ", - сказав Крейг Кундрот, один із вчених, відповідальних за програму досліджень людини НАСА.

Скотт (i) та Марк Келлі (d)

Вважається героєм у Росії, Михайло Корнієнко вже провів у космосі 176 днів. Скотт Келлі провів на орбіті 180 днів, тоді як його брат Марк, який звільнився з НАСА в 2011 році, провів 54 дні в космосі. Він прийняв рішення залишити агентство через кілька місяців після того, як його дружина, колишня конгресменка Демократичної партії Габріель Гіффордс, мала померти після розстрілу в Тусоні, штат Арізона. Шість людей було вбито в результаті цієї різанини, яка шокувала країну.

Як тільки його дружина одужала, Марк приступив до своєї останньої космічної місії (останньої - також на шатлі Endeavour). З тих пір він вживав різні законодавчі ініціативи щодо контролю за використанням зброї в Сполучених Штатах і написав із дружиною книгу про цей травматичний досвід. Він також став успішним дитячим письменником. Головний герой його книг - мишачий космонавт (мусетронат), який у своїй останній пригоді подорожує на Марс. І це, на думку NASA, кінцева мета таких місій: прокласти шлях для майбутньої пілотованої місії на Червону планету. «Людство не збирається задовольнятися тим, що залишатиметься навколо Землі. Ми хочемо дослідити інші планети нашої Сонячної системи. Цього не уникнути. І ця однорічна місія - це перший крок у цьому напрямку ", - каже Михайло Корнієнко.

Підготуйте місію на Марс

«Прожити шість місяців у космосі - це вже великий виклик. Якщо ми збираємося відправитися на Марс, нам потрібно зрозуміти, як людське тіло реагує в космосі на триваліші періоди "., зазначає Скотт Келлі, який у період з 2010 по 2011 рік провів на МКС більше п'яти місяців. З цієї причини, як він пояснив під час прес-конференції, яка відбулася кілька днів тому, у нього виникли сумніви щодо прийняття цієї нової місії: «Я прийняв не відразу. У НАСА було кілька кваліфікованих людей, і це, чесно кажучи, спочатку мене не особливо цікавило. Пам’ять про труднощі довгого життя та роботи в космосі була ще свіжою. Але я хотів повернутися в космос. Тож, трохи подумавши про це та поспілкувавшись із родиною, друзями та дівчиною, я подумав, що проблема залишитися на цілий рік була привабливою, незважаючи на жертви ».

На МКС у ці вихідні Скотт Келлі та Михайло Корнієнко приєднаються до Террі Віртса (з NASA), Саманти Крістофоретті (з ESA) та Антона Шкаплерова (з Роскосмосу, російське агентство). Як зазвичай, вони також проходять випробування, щоб оцінити вплив на здоров'я відсутності гравітації, радіаційного впливу та ізоляції.

Вчені вже знають, що космос змінює організми завдяки численним дослідженням, проведеним з астронавтами і навіть з такими тваринами, як хробак Caenorhabditas elegans, класичний у космічній літературі, оскільки 70% його генів також присутній у нашій ДНК.

Найбільш частою проблемою, виявленою у космонавтів, є втрата кісткової маси та атрофія м’язів. Спорт - це хороший спосіб полегшити цю втрату, тому вони практикують від однієї до двох годин на день фізичних вправ на тренажерах на МКС. Якщо цього не зробити, вони можуть втратити 20-40% своєї м’язової маси за тривалу місію.

Інші дослідження виявили підвищення внутрішньочерепного тиску або зміни серцево-судинної системи, такі як аритмії або падіння артеріального тиску.

Поширеними є також порушення сну, спричинені порушенням циркадного циклу. Оскільки це робота, яка вимагає великої уваги та готовності вирішити будь-яку надзвичайну ситуацію, вони зазвичай приймають снодійні. З іншого боку, недавнє дослідження NASA стверджувало, що космічне середовище по-різному впливає на чоловіків і жінок і що, залежно від їх статі, астронавти схильні до певних розладів.

Вважається, що радіація, якій вони піддаються, збільшує ймовірність раку, ураження центральної нервової системи або дегенеративних захворювань. Але щоб заглибитися в цю тему, потрібні довші місії.

Скотт Келлі під час навчання на місії. ПОТ

Дослідження близнюків складається з десятка досліджень, зосереджених на чотирьох областях: фізіологія людини (для вивчення змін в мускулатурі та таких органах, як мозок або серце); поведінка (щоб визначити, як вона впливає на чуттєве сприйняття, міркування, прийняття рішень та настороженість); мікробіологія (ваш раціон буде порівнюватися) і геномна (якщо космічне середовище спричиняє зміни в генах і як це змінює клітини). Щоб оцінити це, вони візьмуть проби крові, слини, сечі та стільця.

«Під час місії близнюків ми збираємося вивчати теломерну активність космонавтів. Вони є кінцями хромосом, і вони є біомаркерами, які пропонують багато інформації про процес старіння, наскільки швидко він відбувається, а також про деякі захворювання, такі як серцево-судинні захворювання, оскільки короткі теломери асоціюються з більшим ризиком страждати від певні патології. Вони стають коротшими в міру того, як ми старіємо ", - пояснює Сьюзен Бейлі, професор Університету штату Колорадо і одна з учених цієї місії.

Такі фактори, як стрес або харчування, можуть впливати на теломери. А космічне життя створює ситуації сильного стресу, додає дослідник. Окрім порівняння результатів між двома братами, їх будуть порівнювати з результатами інших космонавтів. Бейлі підкреслює, що ці розслідування також корисні для жителів Землі: «Старіння - це питання, яке цікавить усіх нас. Ми хочемо знати, що ми можемо зробити, щоб уповільнити цей процес ».

Хоча рік - це багато часу, і Келлі стане першим членом НАСА, який побив цей рекорд, у 1990-х роках кілька російських космонавтів виконали довші місії. Однак тепер можна використовувати нові геномні методи.

Зліва направо: Скотт Келлі, Геннадій Падалка та Михайло Корнієнко, троє членів екіпажу, які вирушать до МКС у п'ятницю на ROSCOSMOS/NASA

Рекорд постійності в одній місії тримає Валерій Поляков, який провів 438 днів на російській станції "Мир" (нині демонтована) в 1990-х. За ними йдуть Сергій Авдєєв (380 днів), Володимир Тітов і Муса Манаров (обидва 365 днів). Крім того, вони робили це в той час, коли комфорт приміщень та якість їжі були гіршими, ніж сьогодні.

Тривалі місії також мають психічний вплив. Ця тема була глибоко досліджена під час 438-денної місії Валерія Полякова, результатом якої стало дослідження, опубліковане в "Ергономіці" і яке дійшло до висновку, що перші три тижні тривалої місії та перші два тижні після повернення на Землю є найбільш критичними фазами. Саме в ці періоди проявляються найбільш несприятливі наслідки для тривалості уваги суб'єкта через коригування, які він повинен зробити для адаптації. Проте дослідження дійшло висновку, що такий самий емоційний баланс, як на Землі, і стабільний настрій можуть підтримуватися навіть під час надзвичайно тривалих місій.

Наслідки ізоляції

Спільне проживання в такому маленькому місці, як космічний корабель, під час майбутньої подорожі на Марс (яка триватиме як мінімум два роки) - це інша справа, яка турбує агенції, які проводять поведінкові дослідження в ізольованих місцях на Землі. Європейське космічне агентство розробляє такі програми, як Mars 500, в ході якого п'ять добровольців 500 днів жили ізольовано в огорожі, яка видавала себе за космічний корабель, який прямував до Марса. І це полягає в тому, що, хоча великі економічні та технологічні перешкоди можна подолати для побудови транспортного засобу, здатного безпечно перевезти команду астронавтів на Марс, місія може бути зруйнована, якщо конфлікти співіснування, які можуть виникнути в такій екстремальній ситуації.

Геннадій Падалка - один із найцінніших людей, які вивчають наслідки ізоляції. Цей російський ветеран-космонавт - третій член екіпажу, який сьогодні ввечері сів на капсулу "Союз" разом із Келлі та Корнієнком, щоб відправитися на МКС. Хоча він залишається лише півроку, у своїх попередніх місіях він уже накопичив 710 днів у космосі, так що, повернувшись, він стане людиною, яка жила найдовше за межами Землі.