«Фотон-М3» привёз мёртвого «зайца»

Учёные рассказали о результатах экспериментов, которые прошли на космическом аппарате «Фотон-М3». Все хомячки уже мертвы, хотя на Землю вернулось больше животных, чем было отправлено на орбиту.

Биологические эксперименты, которые российские учёные провели на борту спутника «Фотон-М3», прошли успешно. В преддверии полувековой годовщины начала космической эры специалисты Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН и их коллеги из США и Европы поделились с читателями «радостью успешного завершения программы» и рассказали о планах дальнейших исследований.

Спускаемый аппарат спутника «Фотон-М3» приземлился в казахской степи, неподалёку от Кустаная, в прошлую среду. И, хотя перед этим не слишком удачно закончились испытания новой системы возвращения на Землю малых грузов, испытанная технология свода с орбиты биологических спутников отработала без сбоев.

Российские учёные провели в космосе исследования по пяти «взрослым» и одной детско-юношеской программе. В космосе побывали пять ящериц-гекконов, по 20 тритонов и виноградных улиток, три бабочки, одна муха, полетевшая в космос «зайцем», а также тутовый шелкопряд, тараканы и несчётное число микроорганизмов.

Кроме того, впервые за последние 18 лет в космос отправились грызуны – 12 монгольских песчанок, очень интересные для космических биологов хомячки, с которыми прежде работать не доводилось.

В подготовке всех «взрослых» экспериментов за исключением последнего принимали участие специалисты из США. По словам заместителя директора ИМБП по науке профессора Евгения Александровича Ильина, который уже почти 40 лет координирует биомедицинские исследования в ходе беспилотных космических полётов, «мы фактически проводили совместные эксперименты».

В настоящее время обработка полученных данных только начинается, и, по словам учёных, собранной информации хватит на несколько лет интенсивных исследований. Тем не менее уже сейчас понятно, что в целом эксперименты были удачными. Научная работа с животными и микроорганизмами, вернувшимися с орбиты, началась уже ночью, как только они были доставлены в Москву. И только хомячкам позволили дожить до утра.

Первые результаты других экспериментов

Как рассказал заведующий лабораторией Института морфологии человека РАМН Сергей Савельев, руководивший экспериментом с гекконами, результаты исследований этих животных принципиально важны. Дело в том, что эти ящерицы – первые «космонавты», способные легко закрепляться на любой поверхности. В связи с этим они не должны испытывать стресса, характерного для любого другого животного, теряющего опору в невесомости.

Таким образом, у гекконов можно разделить реакцию организма на, собственно, невесомость и вызванный ею стресс – если, конечно, стресса они действительно не испытывают.

Выяснить, испытывают ли пресмыкающиеся стресс поможет впервые опробованная в этом полёте система постоянного видеонаблюдения за животными, разработанная специалистами NASA. Как рассказал представитель агентства Майк Скидмор, при взлёте, несмотря на перегрузки, гекконы вели себя нормально, однако с переходом в состояние невесомости в их поведение наблюдалась некоторая ажитация – пресмыкающиеся стали прижиматься друг к другу, что нехарактерно для них в обычных условиях. Впрочем, может они просто сообразили, что стали первыми космонавтами своего вида и немного испугались этого.

Барри Пайл из университета американского штата Монтана, который был одним из разработчиков эксперимента «Плазмида» для изучения влияния невесомости на стабильность бактериального генома, отметил, что разработанный российскими специалистами термостат отлично справился со своей задачей, с большой точностью поддерживая температуру в +30 градусов по Цельсию на всех стадиях полёта. Для микробиологов такая стабильность очень важна: темпы развития микроорганизмов сильно зависят от температуры, и для осмысленного сравнения «микрокосмонавтов» с остававшейся на Земле контрольной группой необходимо быть уверенным, что температурные условия, в которых они находились, были одинаковыми.

Заведующий одной из лабораторий ИМБП Элеонора Григорян рассказала о первых результатах эксперимента по регенерации тканей и органов у тритонов. Эти земноводные способны отращивать не только хвост, оторванный хищником, но и многие другие органы, поэтому перед полётом им были удалены часть сетчатки глаза и некоторые другие ткани. Судя по предварительным результатам, невесомость регенерации не препятствует, хотя скорость, с которой отрастают те или иные ткани, может меняться. Кроме того, изменяется и строение некоторых органов, которые восстанавливаются в невесомости, однако они остаются полностью функциональными. По словам Григорян, тритон в космосе оказался способен заменить даже хрусталик глаза, удалённый перед отправкой на орбиту и похоже, не испытывает каких бы то ни было затруднений на этот счёт.

Кроме того, на Землю вернулись и виноградные улитки, у которых исследователи намерены изучить работу глаза и рецепторов, позволяющих моллюску чувствовать, где верх, а где низ. По словам Ричарда Бойла из Эймсского исследовательского центра NASA, руководившего работами по этой программе с американской стороны, какие-то изменения в работе соответствующих органов уже заметны, однако учёным ещё предстоит провести анализ поведенческих, микробиологических и электросенсорных данных, чтобы выяснить, как невесомость влияет на нервную систему улиток.

Первые результаты обнадёживают учёных. Одним из самых интересных опытов стал как раз эксперимент «Роденция» с песчанками. По словам его руководителя Бориса Шенкмана, монгольские грызуны представляют особый интерес для исследователей. Дело в том, что одной из самых серьёзных проблем, связанных с длительным пребыванием человека в космосе, является значительная потеря жидкости организмом. Песчанки же, в диком виде живущие в пустыне Гоби и аналогичных местах, эволюционно приспособлены к расходованию очень малого количества воды на свою повседневную жизнедеятельность. Изучив их внутренние органы, учёные надеются понять, как влияет тип водного обмена на адаптацию к невесомости.

В то же время песчанки – очень сложные объекты для исследования. Существа эти от природы очень нервные и пугливые, рассказал Шенкман. Тем не менее они смогли пережить стресс, связанный со всеми этапами полёта, и оставались при этом очень активными.


Впрочем, приземления они не пережили – к настоящему времени все 12 зверьков, побывавшие в космосе, усыплены.
По словам профессора Ильина, это связано с тем, что за уже почти два десятилетия, прошедшие с тех пор, как в космос прекратили посылать млекопитающих (за исключением человека), у различных научных групп накопилось огромное число научных вопросов, разрешить которые можно, только исследовав внутренние органы животного. И если с некоторыми частями тела проблем нет – у грызунов 4 лапки, 2 глаза и так далее, то сердце, печень и некоторые другие органы присутствуют лишь в единственном экземпляре, и исследователей, желавших заполучить тот или иной орган, было больше, чем самих органов. Не нужно забывать и про то, что песчанки прежде в космос не летали, так что для получения статистически достоверных сведений желательно иметь как можно большее число особей на орбите.


Лактобактерия спасёт от сальмонеллы

Американский биолог Барри Пайл прокомментировал и наделавшие недавно немало шума результаты своих соотечественников, показавших, что вернувшиеся из космоса бактерии сальмонеллы становятся куда как более заразными. Как рассказал Барри Пайл, в ходе полёта изучались, в частности, лактобактерии l. casei, которые, в противоположность сальмонелле, оказывают благотворное воздействие на здоровый пищеварительный тракт. Эти исследования проводятся по программе специалиста ИМБП Вячеслава Ильина, однако её результаты станут известны позднее.

Заместитель директора ИМБП Олег Игоревич Орлов и вовсе предложил «снять шляпу перед братьями нашими меньшими, которые, жертвуя собой, выполняют важнейшую миссию для человека». По его словам, эти жертвы позволяют человеку осваивать космос, оставаясь живым и, как правило, здоровым, а также помогают больным на Земле выздоравливать быстрее и лучше, используя достижения космической медицины.

Вернулись на землю и биообъекты, подготовленные школьниками и студентами из Москвы, Воронежа и Нижнего Новгорода. По словам куратора эксперимента, кандидата педагогических наук Александра Колоскова, тутовый шелкопряд в космосе «смог окуклиться и дать космический шёлк». Правда, вместо того чтобы обматывать шёлковой нитью себя, он почему-то соорудил кокон вокруг опорной ветви, на которой сидел. Ничем, кроме космической дезориентации, объяснить такое поведение специалисты не могут.

Самая удивительная история произошла с бабочками: в космос были отправлены три куколки, а вернулись сразу четыре организма.
Оказалось, что одна из бабочек была заражена личинкой паразитической мухи, которая вывелась прямо на орбите. Сейчас куколки вместе со своими земными дублёрами помещены в специально построенный инсектарий, где школьники смогут пронаблюдать за их дальнейшим развитием. А вот муха полёт не пережила – она запуталась в синтетических прослойках оборудования, не предусматривавшего наличия в контейнере «зайцев», и погибла.

Рассказали специалисты ИМБП и о своих дальнейших планах. Как отметили Олег Орлов и Евгений Ильин, в федеральную космическую программу на ближайшие 10 лет внесены сразу три биологические миссии. Запуск первой из них запланирован на 2010-й год, второй и третьей – на 2013 и 2015 годы. «Фотоны-М» в космос больше не полетят. Вместо них на орбиту отправятся спутники «Бион-М» – модификация легендарных спутников «Бион», которых с середины 1970-х до середины 1990-х годов было запущено 11 штук.


Космический аппарат "Бион-М"

Космический аппарат «Бион-М» предназначен для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области космической биологии и медицины, радиационно-физических и радиобиологических экспериментов.

Конструктивно «Бион-М» состоит из следующих основных частей:
спускаемого аппарата, предназначенного для размещения научной аппаратуры и возвращения ее на Землю;
приборного отсека, предназначенного для размещения обеспечивающей аппаратуры;
герметичного контейнера с химическими источниками тока.

Технические характеристики космического аппарата «Бион-М»

Масса космического аппарата 6300 кг
Масса научной аппаратуры: до 700 кг внутри спускаемого аппарата и 200 кг снаружи
Среднесуточное энергопотребление научной аппаратуры 350 Вт (при 14-суточном полете)
Срок активного существования до 30 суток
Ракета-носитель типа «Союз
Высота орбиты 226 - 394 км, наклонение 62,8 град.

«Бион-М» является результатом дальнейшего развития аппарата «Бион», который с 1973 года был 11 раз использован для проведения систематических исследований с целью разработки методов, позволяющих управлять состоянием здоровья и работоспособности человека, совершающего длительный космический полет. Проведенные эксперименты позволили положительно решить вопрос возможности долговременных полетов человека в космосе. Информация, полученная во время полетов космического аппарата «Бион», представляет высокую ценность для ее широкого использования в практической медицине.

Исследования на космическом аппарате «Бион» проводились с использованием уникальной научной аппаратуры и различных биообъектов, стоящих на различных уровнях биологической организации: одноклеточные организмы, тканевые культуры, низшие и высшие растения, насекомые, рыбы, амфибии, черепахи, белые лабораторные крысы, обезьяны. Всего в космосе побывало более 37 видов биообъектов.

Что касается научной программы, она ещё точно не определена. По словам профессора Ильина, в космос точно не полетят обезьяны – эксперименты с макаками-резусами закончены. Скорее всего, основной упор будет сделан на грызунов – крыс, песчанок и мышей. Дело в том, что на МКС сейчас по техническим причинам невозможны эксперименты с млекопитающими, в связи с чем основная нагрузка по их изучению ложится на спутники.

Общий план полета «Биона-М1» уже готов, рассказали представители ИМБП, планирование дальнейших экспериментов продолжается. В любом случае российские специалисты надеются, что эти миссии станут по-настоящему международными. По словам Евгения Ильина, уже начались переговоры с учёными из США, Европейского союза и Японии.

По словам Олега Орлова, программа исследований будет существенно расширена. В частности, предполагается провести радиологические исследования на грызунах и других животных. А одними из наиболее интересных станут эксперименты по созданию искусственной силы тяжести на орбите.

© gazeta.ru / 2007-10-04