Protiv vas se urote moćne sile - osobito gravitacija. Ako objekt iznad Zemljine površine želi slobodno letjeti, mora doslovno poletjeti uvis pri brzinama većim od 43 000 km na sat. To podrazumijeva velike financijske troškove.

Primjerice, za lansiranje rovera Curiosity na Mars bilo je potrebno gotovo 200 milijuna dolara. A ako govorimo o misiji s članovima posade, iznos će se značajno povećati.

Višekratna upotreba letećih brodova pomoći će u uštedi novca. Rakete su, primjerice, dizajnirane za višekratnu upotrebu, a kao što znamo, već je bilo pokušaja uspješnog slijetanja.

2. Let

Let kroz svemir je jednostavan. To je ipak vakuum; ništa te ne usporava. Ali prilikom lansiranja rakete nastaju poteškoće. Kako više mase objekt, potrebna je veća sila za njegovo pomicanje, a rakete imaju ogromnu masu.

Kemijsko raketno gorivo izvrsno je za početno pojačanje, ali dragocjeni kerozin izgori za nekoliko minuta. Ubrzanje pulsa omogućit će postizanje Jupitera za 5-7 godina. To je vraški puno filmova iz leta. Trebamo radikalno novu metodu za razvoj brzine.

Čestitamo! Uspješno ste lansirali raketu u orbitu. Ali prije nego što izletite u svemir, niotkuda se pojavi komad starog satelita i zabije vam se u spremnik goriva. To je to, raketa je nestala.

To je problem svemirskog otpada, i vrlo je stvaran. Američka mreža za nadzor svemira otkrila je 17.000 objekata - svaki veličine lopte - koji jure oko Zemlje brzinom većom od 28.000 km na sat; i još gotovo 500 000 komada manjih od 10 cm. Adapteri za lansiranje, poklopci objektiva, čak i mrlja boje mogu uništiti kritične sustave.

Whipple štitovi - slojevi metala i kevlara - mogu zaštititi od sitnih dijelova, ali ništa vas ne može spasiti od cijelog satelita. U Zemljinoj orbiti ih je oko 4000, od kojih je većina umrla u zraku. Kontrola leta pomaže vam da izbjegnete opasne staze, ali nije savršena.

Nije realno izgurati ih iz orbite - bila bi potrebna cijela misija da se riješimo samo jednog mrtvog satelita. Dakle, sada će svi sateliti sami pasti iz orbite. Izbacili bi dodatno gorivo, a zatim koristili raketne pojačivače ili solarno jedro kako bi odletjeli prema Zemlji i izgorjeli u atmosferi.

4. Navigacija

"Open Space Network", antene u Kaliforniji, Australiji i Španjolskoj, jedini su navigacijski alat za svemir. Sve što se lansira u svemir je iz satelita studentski projekti do sonde New Horizons koja luta pojasom Copyre ovisi o njima.

Nos veliki iznos misija, mreža postaje prepuna. Prekidač je često zauzet. Tako da u bliskoj budućnosti NASA radi na smanjenju tereta. Atomski satovi na samim brodovima prepolovili bi vrijeme prijenosa, omogućujući izračunavanje udaljenosti s jednim prijenosom informacija iz svemira. A povećani kapacitet lasera podnijet će veće pakete podataka, poput fotografija ili video poruka.

Ali što se rakete dalje udaljavaju od Zemlje, ova metoda postaje manje pouzdana. Naravno, radio valovi putuju brzinom svjetlosti, ali prijenos u duboki svemir ipak traje nekoliko sati. I zvijezde vam mogu pokazati smjer, ali su predaleko da bi vam pokazale gdje ste.

Stručnjak za navigaciju u dubokom svemiru Joseph Ginn želi dizajnirati autonomni sustav za buduće misije koji bi prikupljao slike ciljeva i obližnjih objekata i koristio njihove relativne lokacije za triangulaciju koordinata svemirskih letjelica bez potrebe za bilo kakvom kontrolom sa zemlje.

Bit će to kao GPS na Zemlji. Instalirate GPS prijemnik na auto i problem je riješen.

5. Zračenje

Izvan sigurne čahure Zemljine atmosfere i magnetskog polja čeka vas kozmičko zračenje, a ono je smrtonosno. Osim raka, može izazvati i kataraktu, a možda i Alzheimerovu bolest.

Kada subatomske čestice udare u atome aluminija koji čine tijelo letjelice, njihove jezgre eksplodiraju, oslobađajući više ultrabrzih čestica koje se nazivaju sekundarno zračenje.

Rješenje problema? Jedna riječ: plastika. Lagan je i jak, a pun je atoma vodika, čije male jezgre ne proizvode mnogo sekundarnog zračenja. NASA testira plastiku koja bi mogla ublažiti zračenje u svemirskim letjelicama ili svemirskim odijelima.

Ili što kažete na ovu riječ: magneti. Znanstvenici na projektu svemirskog zračenja "Superconductivity Shield" rade na magnezijevom diboridu - supravodiču koji bi odvraćao nabijene čestice od broda.

6. Hrana i voda

Prošlog kolovoza astronauti na ISS-u prvi su put pojeli zelenu salatu koju su uzgojili u svemiru. Ali uređenje velikih razmjera u uvjetima nulte gravitacije je teško. Voda pluta okolo u mjehurićima umjesto da curi kroz tlo, pa su inženjeri izumili keramičke cijevi za usmjeravanje vode do korijena biljaka.

Neko povrće već je dovoljno prostorno učinkovito, ali znanstvenici rade na genetski modificiranoj patuljastoj šljivi koja je niža od jednog metra. Proteini, masti i ugljikohidrati mogu se nadoknaditi unosom raznovrsnijih usjeva - poput krumpira i kikirikija.

Ali sve će biti uzalud ostanete li bez vode. (ISS-ov sustav recikliranja urina i vode zahtijeva povremene popravke, a međuplanetarne posade neće se moći osloniti na obnavljanje zaliha novih dijelova.) GMO također može pomoći i ovdje. Michael Flynn, inženjer u NASA-inom istraživačkom centru, radi na filtru za vodu napravljenom od genetski modificiranih bakterija. Usporedio je to s načinom na koji tanko crijevo obrađuje ono što pijete. U osnovi, vi ste sustav za recikliranje vode s vijekom trajanja od 75 ili 80 godina.

7. Mišići i kosti

Bestežinsko stanje uništava tijelo: određene imunološke stanice ne mogu obavljati svoj posao i crvena krvna zrnca eksplodiraju. Pospješuje stvaranje bubrežnih kamenaca i čini vaše srce lijenim.

Astronauti na ISS-u treniraju za borbu protiv atrofije mišića i gubitka kostiju, ali i dalje gube koštanu masu u svemiru, a ti ciklusi vrtnje bez gravitacije ne pomažu drugim problemima. Umjetna gravitacija bi sve to popravila.

U svom laboratoriju na Institutu za tehnologiju u Massachusettsu, bivši astronaut Lawrence Young provodi testove na centrifugi: subjekti leže na boku na platformi i pedaliraju nogama na kotaču koji miruje, dok se cijela struktura postupno okreće oko svoje osi. Rezultirajuća sila djeluje na noge astronauta, nejasno podsjećajući na gravitacijski utjecaj.

Yangov simulator je previše ograničen, može se koristiti više od sat-dva dnevno, za stalnu gravitaciju cijela bi letjelica morala postati centrifuga.

8. Mentalno zdravlje

Kad osoba doživi moždani ili srčani udar, liječnici ponekad pacijentu snize temperaturu, usporavajući metabolizam kako bi smanjili štetu od nedostatka kisika. Ovo je trik koji bi mogao poslužiti i astronautima. Međuplanetarna putovanja godinu dana (najmanje), život u skučenom svemirskom brodu s lošom hranom i nula privatni život- recept za kozmičko ludilo.

Zbog toga John Bradford kaže da bismo trebali spavati tijekom putovanja u svemir. Predsjednik inženjerske tvrtke SpaceWorks i koautor izvješća za NASA-u o dugim misijama, Bradford vjeruje da bi kriogeno zamrzavanje posade smanjilo hranu, vodu i spriječilo mentalni slom posade.

9. Slijetanje

Zdravo planete! U svemiru ste bili mnogo mjeseci ili čak nekoliko godina. Daleki svijet se konačno vidi kroz vaš prozorčić. Sve što trebate učiniti je sletjeti. Ali vi jurite kroz prostor bez trenja brzinom od 200 000 milja na sat. O da, a tu je i gravitacija planeta.

Problem slijetanja još uvijek je jedan od najhitnijih koje inženjeri moraju riješiti. Sjetite se onog neuspješnog na Mars.

10. Resursi

Kada svemirski brodovi krenu na dugo putovanje, sa sobom će ponijeti zalihe sa Zemlje. Ali ne možete sve ponijeti sa sobom. Sjeme, generatori kisika, možda nekoliko strojeva za izgradnju infrastrukture. Ali doseljenici će morati sami učiniti ostalo.

Srećom, prostor nije potpuno neplodan. “Svaki planet ima sve kemijske elemente, iako se koncentracije razlikuju”, kaže Ian Crawford, planetarni znanstvenik na Birkbecku, Sveučilište u Londonu. Mjesec ima puno aluminija. Mars ima kvarc i željezni oksid. Obližnji asteroidi veliki su izvor ruda ugljika i platine - i vode, nakon što pioniri shvate kako eksplodirati materiju u svemiru. Ako su osigurači i bušilice preteški za nošenje na brodu, morat će izvući fosile drugim metodama: topljenjem, magnetima ili mikrobima koji probavljaju metal. A NASA istražuje proces 3D ispisa za ispis cijelih zgrada - i neće biti potrebe za uvozom posebne opreme.

11. Istraživanje

Psi su pomogli ljudima da koloniziraju Zemlju, ali ne bi preživjeli na Zemlji. Da bismo se proširili u novi svijet, trebat će nam novi najbolji prijatelj: robot.

Kolonizacija planeta zahtijeva mnogo napornog rada, a roboti mogu kopati cijeli dan, a da ne moraju jesti ili disati. Sadašnji prototipovi su veliki i glomazni i teško se kreću po tlu. Dakle, roboti bi se morali razlikovati od nas; to bi mogao biti lagani, upravljivi robot s pandžama u obliku rovokopača, dizajniran od strane NASA-e za kopanje leda na Marsu.

Međutim, ako posao zahtijeva spretnost i preciznost, onda bez toga ne možete ljudski prsti. Današnje svemirsko odijelo dizajnirano je za bestežinsko stanje, a ne za hodanje egzoplanetom. NASA-in prototip Z-2 ima fleksibilne zglobove i kacigu koja daje jasan pregled svih potreba finog ožičenja.

12. Prostor je ogroman

Najbrža stvar koju su ljudi ikada napravili je sonda nazvana Helios 2. Više nije operativna, ali da postoji zvuk u svemiru, čuli biste je kako vrišti jer još uvijek kruži oko Sunca brzinama većim od 257.000 milja na sat. To je gotovo 100 puta brže od metka, ali čak i pri toj brzini trebalo bi otprilike 19 000 godina da dosegne našu najbližu zvijezdu, Alpha Centauri. Tijekom tako dugog leta izmijenile bi se tisuće generacija. I rijetko tko sanja da umre od starosti u svemirskom brodu.

Da bismo pobijedili vrijeme potrebna nam je energija - puno energije. Možda biste mogli dobiti dovoljno helija 3 na Jupiteru za fuziju (nakon što izumimo fuzijske motore, naravno). Teoretski, brzine blizu svjetlosti mogu se postići korištenjem energije anihilacije materije i antimaterije, ali raditi to na Zemlji je opasno.

"Ovo nikada ne biste htjeli učiniti na Zemlji", kaže Les Johnson, NASA-in tehničar koji radi na ludim idejama Starshipa. "Ako to učinite u svemiru i nešto pođe po zlu, nećete uništiti kontinent." Previše? Što je sa solarnom energijom? Sve što trebate je jedro veličine Texasa.

Mnogo elegantnije rješenje za probijanje izvornog koda svemira je korištenje fizike. Teoretski pogon Miguela Alcubierrea komprimirao bi prostorvrijeme ispred vašeg broda i proširio ga iza njega, tako da možete putovati brže od brzine svjetlosti.

Čovječanstvu će trebati još nekoliko Einsteina koji rade na mjestima kao što je Large Hadron Collider kako bi razmrsili sve teorijske čvorove. Sasvim je moguće da ćemo doći do nekog otkrića koje će sve promijeniti, ali ovaj proboj teško da će spasiti trenutnu situaciju. Ako želite više otkrića, morate uložiti više novca u njih.

13. Postoji samo jedna Zemlja

Prije nekoliko desetljeća, autor znanstvene fantastike Kim Stanley Robinson napravio je dijagram buduća utopija na Marsu, koju su izgradili znanstvenici s prenapučene, preopterećene Zemlje. Njegova "trilogija o Marsu" snažno je potaknula kolonizaciju. Ali, zapravo, osim znanosti, zašto težimo svemiru?

Potreba za istraživanjem je ugrađena u naše gene, to je jedini argument - pionirski duh i želja da saznamo svoju svrhu. “Prije nekoliko godina snovi o osvajanju svemira zaokupljali su našu maštu”, prisjeća se NASA-ina astronomka Heidi Hummel. - Govorili smo jezikom hrabrih istraživača svemira, ali sve se promijenilo nakon postaje New Horizons u srpnju 2015. godine. Cijela raznolikost svjetova u Sunčevom sustavu otvorila se pred nama.”

Što je sa sudbinom i svrhom čovječanstva? Povjesničari znaju bolje. Širenje Zapada bilo je otimanje zemlje, a veliki istraživači su uglavnom bili u njemu zbog resursa ili blaga. Ljudska žudnja za lutanjem izražava se samo u službi političke ili ekonomske želje.

Naravno, predstojeće uništenje Zemlje može biti poticaj. Iscrpite resurse planeta, promijenite klimu i svemir će postati jedina nada za opstanak.

Ali ovo je opasno razmišljanje. Ovo stvara moralni hazard. Ljudi misle da ako mi , možemo početi s čisti list negdje na Marsu. Ovo je pogrešan sud.

Koliko znamo, Zemlja je jedino nastanjivo mjesto u poznatom svemiru. A ako ćemo napustiti ovaj planet, onda to treba biti naša želja, a ne rezultat bezizlazne situacije.

Druga polovica 20. stoljeća obilježen je ne samo teoretskim istraživanjima za pronalaženje načina za istraživanje svemira, već i praktičnim stvaranjem i lansiranjem automatskih vozila u orbite blizu Zemlje i na druge planete, prvim letom ljudske ljudske posade u svemir i dugoročnim letovima na orbitalnim postajama , te slijetanje čovjeka na površinu Mjeseca. Teorijska istraživanja u području svemirske tehnologije i dizajna upravljanih letjelica dramatično su potaknula razvoj mnogih znanosti, uključujući i novu granu znanja - svemirsku medicinu.

Glavni ciljevi svemirske medicine su sljedeći:

proučavanje utjecaja uvjeta svemirskog leta na ljudski organizam, uključujući proučavanje fenomenologije i mehanizama nastanka pomaka fizioloških parametara u svemirskom letu;

razvoj metoda za odabir i obuku kozmonauta;

Svemirska medicina na svoj način povijesni razvoj je prešao put od modeliranja faktora svemirskih letova u laboratorijskim uvjetima i tijekom letova životinja na raketama i satelitima do istraživanja vezanih uz dugotrajne letove orbitalnih postaja i letove međunarodnih posada.

U formiranju i razvoju svemirske biologije i medicine u SSSR-u važni su bili radovi utemeljitelja kozmonautike K. E. Tsiolkovskog, F. A. Tsandera i drugih, koji su formulirali niz bioloških problema čije je rješavanje trebalo biti nužan preduvjet za ljudsko istraživanje svemira. Teorijski aspekti svemirske biologije i medicine temelje se na klasičnim načelima utemeljitelja prirodne znanosti kao što su I. M. Sechenov, K. A. Timiryazev, I. P. Pavlov, V. V. Dokuchaev, L. A. Orbeli i drugi, u čijim djelima Crvena nit odražava doktrinu interakcije. tijela i vanjske okoline razrađena su temeljna pitanja prilagodbe organizma promjenjivim uvjetima okoline.

Radovi provedeni u području zrakoplovne medicine, kao i istraživanja provedena na biofizičkim raketama i svemirskim letjelicama 50-60-ih godina, odigrali su veliku ulogu u formiranju niza odredbi i odjeljaka svemirske medicine.

Praktično istraživanje svemira uz pomoć letova s ​​ljudskom posadom započelo je povijesnim letom Ju. A. Gagarina, prvog svjetskog kozmonauta, 12. travnja 1961. na svemirskoj letjelici Vostok. Svi se sjećamo njegove jednostavne ljudske fraze. „Idemo“, izgovoreno prilikom lansiranja svemirske letjelice Vostok.Ta je fraza jezgrovito, a ujedno i prilično sažeto okarakterizirala najveće postignuće čovječanstva. Između ostalog, let Yu. A. Gagarina bio je ispit zrelosti kako kozmonautike općenito, tako i posebno svemirske medicine.

Medicinska i biološka istraživanja provedena prije ovog leta i sustav za održavanje života razvijen na njihovoj osnovi omogućili su normalne životne uvjete u kabini svemirske letjelice potrebne astronautu za završetak leta. Sustav selekcije i obuke kozmonauta stvoren u to vrijeme, sustav biotelemetrijskog praćenja stanja i performansi osobe u letu i higijenskih parametara kabine odredili su mogućnost i sigurnost leta.

No, sav dosadašnji rad, svi brojni letovi životinja na svemirskim letjelicama nisu mogli odgovoriti na neka pitanja vezana uz ljudski let. Na primjer, prije leta Yu. A. Gagarina nije bilo poznato kako uvjeti bestežinskog stanja utječu na čisto ljudske funkcije: razmišljanje, pamćenje, koordinaciju pokreta, percepciju okolnog svijeta itd. Tek je let prvog čovjeka u svemir pokazao da te funkcije ne doživljavaju značajne promjene u bestežinskom stanju. Zato Yu A. Gagarina u cijelom svijetu nazivaju otkrivačem "zvjezdanih puteva", čovjekom koji je otvorio put svim kasnijim letovima s ljudskom posadom.

Tijekom 20 godina koliko je prošlo od leta Yu. A. Gagarina, čovječanstvo je postojano i sveobuhvatno nastavilo istraživati ​​svemir. A u vezi s ovom slavnom obljetnicom, čini se da postoji prilika ne samo za analizu današnjih dostignuća u svemirskoj medicini, već i za povijesni izlet u prošlost i desetljeća koja su joj prethodila.

Kroz cijeli svoj razvoj svemirski letovi mogu se podijeliti u nekoliko faza. Prva faza bila je priprema ljudskog leta u svemir i obuhvatila je značajno vremensko razdoblje. Popraćen je istraživanjima kao što su: 1) generalizacija podataka iz fiziologije i zrakoplovne medicine koji su proučavali utjecaj nepovoljnih čimbenika okoliša na tijelo životinja i ljudi; 2) provođenje brojnih laboratorijskih istraživanja u kojima su simulirani neki čimbenici svemirskog leta i proučavan njihov učinak na ljudski organizam; 3) posebno pripremljeni pokusi na životinjama tijekom letova raketa u gornje slojeve atmosfere, kao i tijekom orbitalnih letova na umjetnim Zemljinim satelitima.

Glavni zadaci u to vrijeme bili su usmjereni na proučavanje pitanja temeljne mogućnosti ljudskog leta u svemir i rješavanje problema stvaranja sustava koji bi osigurali boravak osobe u kabini svemirske letjelice tijekom orbitalnog leta. Činjenica je da je u to vrijeme postojalo jasno mišljenje niza prilično autoritativnih znanstvenika o nekompatibilnosti ljudskog života s uvjetima dugotrajnog bestežinskog stanja, jer bi to navodno moglo uzrokovati značajne poremećaje u funkciji disanja i cirkulacije krvi. Osim toga, bojali su se da osoba možda neće moći izdržati psihički stres leta.

Štoviše, trajanje bestežinskog stanja, ovisno o visini leta, kretalo se od 4 do 10 minuta. Analiza rezultata ovih studija pokazala je da je tijekom leta rakete bilo samo umjerenih promjena u fiziološkim pokazateljima, koje se očituju u povećanom broju otkucaja srca i povišenom krvnom tlaku kada su izložene ubrzanjima tijekom polijetanja i slijetanja rakete (s tendencijom za ove pokazatelje normalizirati ili čak smanjiti tijekom boravka u bestežinskom stanju ).

Općenito, izloženost čimbenicima leta rakete nije uzrokovala značajnije poremećaje u fiziološkim funkcijama životinja. Biološki eksperimenti tijekom vertikalnih lansiranja raketa pokazali su da psi mogu na zadovoljavajući način izdržati prilično velika preopterećenja i kratkotrajno bestežinsko stanje.

Godine 1957. SSSR je s psom Laikom lansirao drugi umjetni Zemljin satelit. Ovaj događaj bio je od temeljne važnosti za svemirsku medicinu, jer je po prvi put omogućio visoko organiziranoj životinji da dovoljno dugo ostane u bestežinskom stanju. Kao rezultat toga, utvrđena je zadovoljavajuća tolerancija životinja na uvjete svemirskog leta. Naknadni pokusi sa šest pasa tijekom letova drugog, trećeg, četvrtog i petog sovjetskog satelita koji su se vraćali na Zemlju omogućili su dobivanje velike količine materijala o reakcijama osnovnih fizioloških sustava tijela visoko organiziranih životinja (oba u leta i na Zemlji, uključujući i razdoblje nakon leta) .

male očuvane površine zečje i ljudske kože, kukci, crno-bijeli laboratorijski miševi i štakori, zamorci. Sve studije provedene uz pomoć satelita dale su opsežan eksperimentalni materijal koji je znanstvenike čvrsto uvjerio u sigurnost ljudskog leta (sa zdravstvenog gledišta) u svemiru.

U istom razdoblju riješeni su i zadaci stvaranja sustava za održavanje života astronauta - sustav za opskrbu kabine kisikom, uklanjanje ugljičnog dioksida i štetnih nečistoća, kao i prehrana, opskrba vodom, medicinski nadzor i zbrinjavanje otpadnih produkata ljudskog djelovanja. . Specijalisti svemirske medicine izravno su sudjelovali u ovom radu.

Drugu fazu, koja se poklopila s prvim desetljećem letova s ​​ljudskom posadom (1961.-1970.), karakterizirali su kratkotrajni ljudski svemirski letovi (od jedne orbite za 108 minuta do 18 dana). Započinje povijesnim letom Yu. A. Gagarina.

Rezultati medicinskih i bioloških istraživanja provedenih u to vrijeme pouzdano su dokazali ne samo mogućnost da osoba bude u svemirskom letu, već i da zadrži dovoljnu učinkovitost pri obavljanju različitih zadataka u kabini svemirske letjelice s ograničenim volumenom i pri radu u nepodržanom prostoru. prostor izvan letjelice . Međutim, identificiran je niz promjena u motoričkoj sferi, kardiovaskularnom sustavu, krvnom sustavu i drugim sustavima ljudskog tijela.

Također je utvrđeno da prilagodba astronauta na uobičajene uvjete zemaljskog postojanja nakon svemirskih letova u trajanju od 18 dana prolazi uz određene poteškoće i praćena je izraženijom napetošću u regulatornim mehanizmima od prilagodbe astronauta bestežinskom stanju. Stoga je uz daljnje povećanje vremena leta bilo potrebno stvoriti sustave odgovarajućih preventivnih mjera, poboljšati sustave medicinskog nadzora i razviti metode za predviđanje stanja članova posade tijekom leta i nakon njegovog završetka.

Tijekom letova s ​​posadom navedenim programima, uz medicinska istraživanja posada, vršeni su i biološki pokusi. Tako su na brodovima "Vostok-3", "Vostok-6", "Voskhod", "Voskhod-2", "Soyuz" bili takvi biološki objekti kao što su lizogene bakterije, klorela, tradescantia, hela stanice; normalne i kancerogene ljudske stanice, suho sjeme biljaka, kornjače.

Treća faza svemirskih letova s ​​ljudskom posadom povezana je s dugotrajnim letovima astronauta na orbitalnim postajama; podudara se s prošlim desetljećem (1971. -1980.). Posebnost letova s ​​ljudskom posadom u ovoj fazi, pored značajnog trajanja boravka osobe u letu, je povećanje količine slobodnog prostora u stambenim prostorijama - od kabine svemirske letjelice do prostranih stambenih prostora unutar orbitalne stanice. Posljednja okolnost imala je dvojako značenje za svemirsku medicinu: s jedne strane, postalo je moguće postaviti na stanicu raznovrsnu opremu za medicinska i biološka istraživanja i sredstva za sprječavanje štetnih učinaka bestežinskog stanja, as druge strane, značajno smanjiti utjecaj na ljudsko tijelo čimbenika koji ograničavaju motoričku aktivnost - hipokinezija (tj. povezana s malim veličinama slobodnog prostora).

Treba reći da se na orbitalnim stanicama mogu stvoriti ugodniji životni uvjeti, osobna higijena itd. A korištenje skupa preventivnih sredstava može značajno ublažiti štetne reakcije tijela na bestežinsko stanje, što ima veliki pozitivan učinak. Međutim, s druge strane, to u određenoj mjeri ublažava reakcije ljudskog tijela na bestežinsko stanje, što otežava analizu nastalih promjena za različite sustave ljudskog tijela koje su karakteristične za uvjete bestežinskog stanja.

Prva dugoročna orbitalna stanica (Salyut) lansirana je u SSSR-u 1971. U narednim godinama, letovi s posadom izvedeni su na orbitalnim postajama Salyut-3, -4, -5, -6 (s četvrtom glavnom ekspedicijom stanice Saljut 6" bio je u svemiru 185 dana). Brojna medicinska i biološka istraživanja provedena tijekom leta orbitalnih stanica pokazala su da s povećanjem trajanja boravka osobe u svemiru općenito nije bilo progresije u težini reakcija tijela na uvjete leta.

Korišteni kompleksi preventivnih sredstava osigurali su održavanje dobrog zdravlja i performansi astronauta tijekom takvih letova, a također su pomogli uglađivanju reakcija i olakšali prilagodbu na zemaljske uvjete u razdoblju nakon leta. Važno je napomenuti da provedene medicinske studije nisu otkrile nikakve promjene u tijelima astronauta koje bi spriječile sustavno povećanje trajanja leta. Istodobno, otkrivene su funkcionalne promjene u nekim tjelesnim sustavima, koje su predmet daljnjeg razmatranja.

Do danas je 99 ljudi iz različitih zemalja već obavilo svemirske letove na 78 svemirskih letjelica i 6 dugoročnih orbitalnih stanica2. Ukupno vrijeme putovanja bilo je oko 8 osoba-godina. U SSSR-u je od 1. siječnja 1981. izvršeno 46 svemirskih letova s ​​ljudskom posadom u kojima je sudjelovalo 49 sovjetskih kozmonauta i 7 kozmonauta iz socijalističkih zemalja. Dakle, tijekom dva desetljeća svemirskih letova s ​​ljudskom posadom, tempo i opseg ljudskog prodora u svemir naglo su porasli.

Zatim ćemo razmotriti glavne rezultate istraživanja u svemirskoj medicini provedenih u to vrijeme. Tijekom svemirskih letova ljudsko tijelo može biti izloženo različitim nepovoljnim čimbenicima koji se mogu podijeliti u sljedeće skupine: 1) karakteriziraju svemir kao jedinstveno fizičko okruženje (ekstremno nizak barometarski tlak, nedostatak kisika, ionizirajuće zračenje itd.) ; 2) zbog dinamike zrakoplova (ubrzanje, vibracije, bestežinsko stanje); 3) povezane s boravkom astronauta u kabini svemirske letjelice pod tlakom (umjetna atmosfera, prehrambene navike; hipokinezija i dr.); 4) psihološke značajke svemirskog leta (emocionalna napetost, izolacija itd.).

life support stvara potrebne uvjete za život i rad u kabinskom prostoru. Iznimka od ove skupine čimbenika je kozmičko zračenje: tijekom nekih Sunčevih baklji razina kozmičkog zračenja može toliko porasti da zidovi kabine ne mogu zaštititi astronauta od djelovanja kozmičkih zraka.

i činjenica da znanstvenici još nisu naučili kako simulirati cijeli spektar kozmičkog zračenja u uvjetima na Zemlji. To naravno stvara značajne poteškoće u proučavanju bioloških učinaka kozmičkog zračenja i razvijanju zaštitnih mjera.

U tom smjeru provode se razna istraživanja kako bi se stvorila elektrostatička zaštita letjelice, odnosno pokušava se stvoriti elektromagnetsko polje oko letjelice koje će odbijati nabijene čestice, sprječavajući ih da uđu u kabinu. Veliki se rad provodi i na području razvoja farmakokemijskih sredstava za prevenciju i liječenje radijacijskih ozljeda.

Većina čimbenika druge skupine uspješno se modelira u uvjetima zemaljskog eksperimenta i proučava se dugo vremena (vibracije, buka, preopterećenja). Njihovo djelovanje na ljudski organizam sasvim je jasno, a samim time i mjere za sprječavanje mogućih poremećaja su jasne. Najvažniji i specifični čimbenik tijekom svemirskog leta je faktor bestežinskog stanja. Treba napomenuti da se tijekom dugotrajnog rada može proučavati samo u stvarnim uvjetima leta, budući da je u ovom slučaju njegovo modeliranje na Zemlji vrlo približno.

Konačno, treća i četvrta skupina čimbenika leta nisu toliko svemirski čimbenici, već uvjeti svemirskog leta unose toliko toga vlastitog, svojstvenog samo ovoj vrsti aktivnosti, da proučavanje rezultirajućih čimbenika psihološke karakteristike, kao i raspored rada i odmora, psihička kompatibilnost i drugi čimbenici, predstavlja samostalan i vrlo složen problem.

Sasvim je očito da višestranost problema svemirske medicine ne dopušta da ih sve iscrpno razmotrimo, pa ćemo se ovdje usredotočiti samo na neke od tih problema.

Medicinska kontrola i medicinska istraživanja u letu

U kompleksu mjera za osiguranje sigurnosti astronauta u letu važnu ulogu ima medicinski nadzor, čija je zadaća procijeniti i predvidjeti zdravstveno stanje članova posade i izdati preporuke za preventivne i terapijske mjere.

Osobitost medicinske kontrole u svemirskom letu je u tome što su "pacijenti" liječnika zdravi, fizički dobro obučeni ljudi. U ovom slučaju, zadatak medicinske kontrole uglavnom je identificirati funkcionalne adaptivne promjene koje se mogu pojaviti u ljudskom tijelu pod utjecajem čimbenika svemirskog leta (prije svega bestežinskog stanja), procijeniti i analizirati te promjene, odrediti indikacije za uporabu profilaktičkih lijekova. agensi, kao i V; odabir najoptimalnijih načina njihove uporabe.

Generalizacija rezultata medicinskih istraživanja svemirskih letova i brojnih studija s modeliranjem čimbenika leta u zemaljskim uvjetima omogućuje dobivanje podataka o utjecaju različitih opterećenja na ljudski organizam, o dopuštenim granicama kolebanja fizioloških parametara io karakteristike tjelesnih reakcija u tim uvjetima.

Treba naglasiti da su takva istraživanja u svemirskoj medicini, razjašnjavajući naše spoznaje o normalnim manifestacijama vitalnih funkcija ljudskog tijela i jasnije povlačeći granicu između njegovih normalnih i izmijenjenih reakcija, veliki značaj identificirati početne znakove odstupanja ne samo među posadama svemirskih letjelica u letu, već iu kliničkoj praksi, pri analizi početnih i latentnih oblika bolesti i njihovoj prevenciji.

Kao izvori informacija koriste se podaci iz razgovora između liječnika i kozmonauta, izvješća kozmonauta o njihovom zdravstvenom stanju i rezultati samo- i međusobnog nadzora, analiza radio razgovora (uključujući spektralnu analizu govora). Važni izvori informacija su objektivni registracijski podaci fiziološki parametri, ekološki pokazatelji u kabini svemirske letjelice (tlak, sadržaj kisika i ugljičnog dioksida, vlažnost, temperatura itd.), kao i analiza rezultata najsloženijih operacija upravljanja letjelicom i znanstvenih i tehničkih eksperimenata.

Ove informacije putem telemetrijskih sustava ulaze u centar za kontrolu leta, gdje se obrađuju pomoću računala i analiziraju liječnici. Fiziološki parametri koji se snimaju i prenose na Zemlju određuju se u skladu sa specifičnostima programa leta i specifičnostima aktivnosti posade. Pri procjeni zdravstvenog stanja astronauta od najveće važnosti su podaci o stanju najvitalnijih sustava ljudskog organizma (disanja i krvotoka), kao i promjene u fizičkim performansama astronauta.

b neobično okruženje staništa, pomažu razjasniti mehanizme promjena fizioloških funkcija i prilagodbe tijela na uvjete bestežinskog stanja. Sve je to potrebno za razvoj preventivnih mjera i za planiranje medicinske podrške za sljedeće letove.

Količina medicinskih informacija prenesenih putem biotelemetrije na Zemlju varirala je od leta do leta. U prvim letovima programa Vostok i Voskhod, kada je naše znanje o učinku faktora svemirskih letova na ljudsko tijelo bilo vrlo ograničeno, zabilježen je prilično širok raspon fizioloških parametara, budući da je bilo potrebno ne samo pratiti zdravstveno stanje, već i kozmonauta, ali i široko proučavati njegove fiziološke reakcije na uvjete leta. Tijekom letova u okviru programa Soyuz, broj fizioloških pokazatelja koji se prenose na Zemlju je ograničen i bio je optimalan za praćenje zdravstvenog stanja astronauta.

koji su postojali prije, tijekom letova na orbitalnim postajama provodili su se periodični dubinski medicinski pregledi svakih 7-10 dana. Potonji su uključivali kliničke elektrokardiografske preglede (u mirovanju i tijekom funkcionalnih testova), registraciju pokazatelja arterijskog i venskog tlaka, proučavanje fazne strukture srčanog ciklusa prema kinetokardiografiji, proučavanje udarnog i minutnog volumena srca, pulsno krvno punjenje razna područja tijela (metodom reografije) i niz drugih pretraga.

Od funkcionalnih testova korišteno je dozirano fizičko opterećenje tijela astronauta na bicikl-ergometru („svemirski bicikl“), kao i test s primjenom podtlaka na donji dio tijela. U potonjem slučaju, korištenjem Chibis vakuum kita, koji je valovita "hlača", stvoren je negativni tlak u donjem dijelu trbuha i donjim ekstremitetima, što je izazvalo navalu krvi u tim područjima, slično onom koji se događa na Zemlji tijekom ljudskog ostati u okomitom položaju.

Ova simulacija okomitog položaja omogućuje nam dobivanje dodatnih informacija o očekivanom stanju posade u razdoblju nakon leta. Ova se okolnost čini izuzetno važnom, jer, kao što je utvrđeno u prethodnim letovima, dugi boravak u bestežinskom stanju prati smanjenje takozvane ortostatske stabilnosti, koja se očituje izraženim promjenama parametara kardiovaskularnog sustava kada je osoba u uspravnom položaju.

Na orbitalnoj stanici Salyut-6 (vidi tablicu) izmjerena je tjelesna težina osobe, proučavan je volumen potkoljenice, proučavano je stanje vestibularnog aparata i funkcija vanjskog disanja. Tijekom leta uzeti su uzorci krvi i drugih tjelesnih tekućina, ispitana je mikroflora vanjskih pokrova, ljudskih sluznica i površina postaje, te analizirani uzorci zraka. Istraživački materijali uzeti tijekom leta dostavljeni su gostujućim ekspedicijama na Zemlju radi detaljne analize.

Metode istraživanja u svemirskim letovima

Godine lansiranja svemirskih letjelica. Metode fizioloških mjerenja

“Easts” 1961-1963 Elektrokardiografija (1-2 odvoda, pnemografija, seizmokardiografija i kinetokardiografija (karakteriziraju mehaničku funkciju srca), elektrookulografija (registracija pokreta očiju), elektroencefalografija (registracija biostruja cerebralnog korteksa), kožni galvanski refleks .

“Sunrises” 1964-1965 Elektrokardiografija, pneumografija, seizmokardiografija, elektroencefalografija, registracija motoričkih činova pisanja.

samac 1967-1970 Elektrokardiografija, pneumografija, seizmokardiografija, tjelesna temperatura.

tahooscilografija (za mjerenje krvnog tlaka), flebografija (za snimanje krivulje pulsa jugularne vene i određivanje venskog tlaka, regrafija (za proučavanje udarnog i minutnog volumena srca i pulsne prokrvljenosti različitih dijelova tijela), mjerno tijelo težina, volumen teladi, vađenje krvi, proučavanje vanjskog disanja, mikrobiološke studije, kao i studije metabolizma vode i soli, itd.

Tijekom dugih letova na orbitalnim kompleksima Saljut-Sojuz medicinskom upravljanju se pridavala velika važnost. Medicinska kontrola je dio (podsustav) općenitijeg sustava "posada - brod - centar za upravljanje letom", a njegove funkcije su usmjerene na održavanje maksimalne organiziranosti cjelokupnog sustava u cjelini održavanjem dobrog zdravlja posade i njegovih potrebnih performansi. . U tu je svrhu medicinska služba blisko surađivala s posadom i planerima programa leta. Radno upravljačko tijelo bila je skupina medicinske potpore u središtu upravljanja letom, koja je dolazila u međusobni kontakt s posadom, sa savjetodavno-prognostičkom skupinom i ostalim skupinama središta upravljanja letom.

Rezultati pregleda i na temelju njih oblikovane preporuke o korištenju profilaktičkih sredstava, rasporedu rada i odmora i drugim medicinskim mjerama sustavno su razmatrani s posadom i prihvaćeni od strane posade za provedbu. Sve je to stvorilo ozračje dobre volje i poslovne suradnje grupe medicinske podrške i posade u rješavanju problema očuvanja zdravlja posade tijekom leta iu pripremi susreta sa Zemljom.

Prevencija znači

preduvjet za razvoj profilaktičkih sredstava i racionalnog sustava medicinske kontrole za dugotrajne svemirske letove. Trenutno dostupni podaci omogućuju nam formuliranje nekih radnih hipoteza, koje se mogu smatrati nacrtom za daljnja istraživanja.

Glavna poveznica u patogenezi djelovanja faktora bestežinskog stanja je, očito, smanjenje funkcionalnog opterećenja na nizu sustava ljudskog tijela zbog nedostatka težine i povezanog mehaničkog stresa tjelesnih struktura. Funkcionalno podopterećenje ljudskog tijela u bestežinskom stanju očituje se, vjerojatno, kao promjena u aferentaciji od mehanoreceptora, kao i promjena u distribuciji tekućih medija i smanjenje opterećenja na mišićno-koštani sustav astronauta i njegov tonik. mišići.

Uvijek postoji napetost u strukturama zbog sile težine. pri čemu veliki broj mišići, kao i ligamenti, neki zglobovi, suprotstavljajući se ovoj tendenciji, stalno su pod opterećenjem, bez obzira na položaj ljudskog tijela. Pod utjecajem težine, unutarnji organi teže se pomaknuti prema Zemlji, naprežući ligamente koji ih učvršćuju.

Brojni živčani senzori (receptori) smješteni u mišićima, ligamentima, unutarnjim organima, krvnim žilama itd. šalju impulse u središnji živčani sustav signalizirajući položaj tijela. Isti signali dolaze iz vestibularnog aparata koji se nalazi u unutarnjem uhu, gdje kristali soli ugljičnog dioksida (stoliti), pomičući živčane završetke pod utjecajem svoje težine, signaliziraju kretanje tijela.

Međutim, tijekom dugog leta i njegovog neizostavnog atributa - bestežinskog stanja - težina tijela i njegovih pojedinih dijelova je odsutna. Receptori mišića, unutarnjih organa, ligamenata i krvnih žila, kada su u bestežinskom stanju, rade kao “na drugi način”. Informacije o položaju tijela dolaze uglavnom od vizualnog analizatora, a interakcija analizatora prostora (vid, vestibularni aparat, mišićni osjet itd.) razvijena tijekom razvoja ljudskog tijela je poremećena. Mišićni tonus i stres na mišićni sustav u cjelini se smanjuju, jer nema potrebe odupirati se sili težine.

Kao rezultat toga, u bestežinskom stanju smanjuje se ukupni volumen impulsa iz percipirajućih elemenata (receptora) koji idu u središnji živčani sustav. To dovodi do smanjenja aktivnosti središnjeg živčanog sustava, što zauzvrat utječe na regulaciju unutarnjih organa i drugih funkcija ljudskog tijela. Međutim, ljudsko tijelo je izuzetno plastična struktura, a nakon nekog vremena osoba ostaje u bestežinskom stanju, primjećuje se prilagodba njegovog tijela tim uvjetima, a rad unutarnjih organa već se odvija na novom, različita (u usporedbi sa Zemljom) funkcionalna razina interakcije između sustava.

zahvaljujući svojoj težini teži donjim dijelovima tijela (noge, donji dio trbuha). U tom smislu, tijelo astronauta razvija sustav mehanizama koji sprječavaju takvo kretanje. U bestežinskom stanju ne postoji sila osim energije otkucaja srca, koja bi pomogla pokretanju krvi u donje dijelove tijela. Kao rezultat toga dolazi do navale krvi u organe glave i prsnog koša.

vene i pretkomore. To je razlog za signal središnjem živčanom sustavu da aktivira mehanizme koji pomažu smanjiti višak tekućine u krvi. Kao rezultat toga, dolazi do niza refleksnih reakcija, što dovodi do povećanja uklanjanja tekućine, a time i soli, iz tijela. U konačnici može doći do smanjenja tjelesne težine i promjene razine nekih elektrolita, osobito kalija, kao i promjena u stanju kardiovaskularnog sustava.

Čini se da preraspodjela krvi igra određenu ulogu u razvoju vestibularnih poremećaja (bolesti kretanja u svemiru) u početnom razdoblju bestežinskog stanja. No, tu ipak vjerojatno vodeću ulogu ima poremećaj koordiniranog funkcioniranja osjetilnih organa u uvjetima bestežinskog stanja koji provode prostornu orijentaciju.

do odgovarajuće promjene u takozvanim antigravitacijskim mišićima, smanjenju njihovog tonusa i atrofiji. Smanjenje mišićnog tonusa i snage, pak, pridonosi pogoršanju regulacije okomitog držanja i poremećaju hoda kod astronauta u razdoblju nakon leta. Istodobno, uzrok ovih pojava može biti i restrukturiranje motoričkog stereotipa u procesu.

Iznesene ideje o mehanizmu promjena pojedinih funkcija ljudskog tijela u uvjetima bestežinskog stanja su, naravno, prilično shematizirane i još uvijek nisu eksperimentalno potvrđene u svim svojim poveznicama. Ove smo rasprave proveli samo s ciljem da pokažemo međusobnu povezanost svih funkcija tijela astronauta, kada promjene u jednoj karici uzrokuju cijeli niz reakcija različitih sustava. S druge strane, važno je istaknuti reverzibilnost promjena, široke mogućnosti prilagodbe ljudskog organizma na djelovanje najneobičnijih čimbenika okoliša.

Opisane promjene u funkcijama tijela astronauta u bestežinskom stanju mogu se smatrati odrazom adaptivnih reakcija osobe na nove uvjete postojanja - na odsutnost sile težine. Naravno, te promjene u velikoj mjeri određuju odgovarajuće reakcije ljudskog tijela koje se odvijaju prilikom povratka astronauta na Zemlju i tijekom naknadne prilagodbe njegovog tijela na uvjete Zemlje, ili, kako kažu liječnici, tijekom readaptacije.

Promjene u nizu funkcija tijela kozmonauta, koje su napredovale s povećanjem trajanja letova, otkrivene nakon kratkotrajnih letova u svemir, postavile su pitanje razvoja sredstava za sprječavanje štetnih učinaka bestežinskog stanja. Teoretski bi se moglo pretpostaviti da bi uporaba umjetne gravitacije (AG) bila najradikalniji način zaštite od bestežinskog stanja. Međutim, stvaranje IST-a dovodi do niza fizioloških problema povezanih s boravkom u rotirajućem sustavu, kao i tehničkih problema koji moraju osigurati stvaranje IST-a u svemirskom letu.

S tim u vezi, istraživači su davno prije početka svemirskih letova počeli tražiti druge načine za sprječavanje negativnih promjena u ljudskom tijelu tijekom uvjeta svemirskog leta. Ove studije testirale su brojne metode za sprječavanje štetnih učinaka bestežinskog stanja koje nisu uključivale korištenje IST-a. To uključuje, na primjer, fizikalne metode, čiji je cilj smanjenje preraspodjele krvi u tijelu astronauta tijekom ili nakon završetka leta, kao i poticanje neurorefleksnih mehanizama koji reguliraju cirkulaciju krvi u okomitom položaju tijela. U tu svrhu koristi se primjena podtlaka na donji dio tijela, manšete na napuhavanje na rukama i nogama, odijela za stvaranje diferencijalnog pozitivnog tlaka, rotacija na centrifugi malog radijusa, inercijski udarni efekti, električna stimulacija mišića. donjih ekstremiteta, elastična i protuopterećena odijela i dr. .

Od ostalih metoda takve prevencije ističemo tjelesnu aktivnost usmjerenu na održavanje tjelesne kondicije i stimulaciju određenih skupina receptora (tjelesni trening, teretna odijela, stres na kostur); utjecaji vezani uz regulaciju prehrane (dodavanje soli, bjelančevina i vitamina hrani, racioniranje prehrane i potrošnje vode); ciljani učinak pomoću tzv. lijekova i promijenjenog plinskog okoliša.

Preventivni lijekovi protiv bilo kakvih nepovoljnih promjena u tijelu astronauta mogu biti učinkoviti samo ako su propisani uzimajući u obzir mehanizam ovih poremećaja. U odnosu na bestežinsko stanje, preventivne mjere trebale bi biti usmjerene prvenstveno na popunjavanje nedostatka mišićne aktivnosti, kao i na reprodukciju učinaka koji su u zemaljskim uvjetima određeni težinom krvi i tkivne tekućine.

fizičke vježbe na traci za trčanje i biciklističkom ergometru, kao i vježbe snage s ekspanderima; 2) stvaranje stalnog opterećenja mišićno-koštanog sustava i skeletnih mišića astronauta (dnevni boravak 10-16 sati u teretnim odijelima); 3) trening s negativnim pritiskom na donji dio tijela, koji se izvodi na kraju leta; 4) korištenje vodeno-solnih dodataka na dan završetka leta; 5) korištenje anti-g odijela nakon leta.

Upotrebom posebnih odijela i sustava gumenih amortizera, prilikom izvođenja "svemirskih vježbi", stvoreno je opterećenje od 50 kg u smjeru uzdužne osi tijela, kao i statičko opterećenje na glavnim skupinama antigravitacije. mišići.

Tjelesni trening provodio se i na biciklističkom ergometru – spravi sličnoj biciklu, ali stojećoj. Na njemu su astronauti pedalirali nogama ili rukama, stvarajući tako odgovarajuće opterećenje na odgovarajućim mišićnim skupinama.

Zaštitna odijela reproducirala su konstantno statičko opterećenje mišićno-koštanog sustava i skeletnih mišića astronauta, što je u određenoj mjeri kompenziralo nedostatak zemaljske gravitacije. Konstruktivno, odijela su izrađena kao polukrojni kombinezoni, uključujući elastične elemente kao što su gumeni amortizeri.

Za stvaranje podtlaka na donji dio tijela korišten je vakuumski kit u obliku hlača, koje su zatvorena vrećica na okviru u kojoj se može stvoriti vakuum. Kada se tlak smanji, stvaraju se uvjeti za odljev krvi u noge, što pridonosi njezinoj raspodjeli, što je tipično za osobu u okomitom položaju u zemaljskim uvjetima.

Vodeno-solni dodaci bili su namijenjeni zadržavanju vode u tijelu i povećanju volumena krvne plazme. Profilaktičko odijelo nakon leta, koje se nosi ispod svemirskog odijela prije spuštanja, dizajnirano je za stvaranje viška pritiska na noge, što na Zemlji sprječava nakupljanje krvi u donjim ekstremitetima kada je tijelo u okomitom položaju i pogoduje očuvanju normalnog cirkulacija krvi pri prelasku iz vodoravnog u okomiti položaj.

Promjene osnovnih funkcija ljudskog tijela u bestežinskom stanju

Glavni rezultat proučavanja svemira (s medicinskog gledišta) bio je dokaz mogućnosti ne samo dugotrajnog boravka osobe u uvjetima svemirskog leta, već i njegove svestrane aktivnosti tamo. To nam sada daje za pravo da svemir smatramo okruženjem budućeg staništa čovjeka, a svemirsku letjelicu i sam let u svemir kao najučinkovitiji, izravni način proučavanja reakcija ljudskog tijela u tim uvjetima. Do danas se nakupilo dosta informacija o reakcijama različitih fizioloških sustava tijela astronauta tijekom različitih faza leta iu razdoblju nakon leta.

Kompleks simptoma koji je izvana sličan mučnini kretanja (smanjeni apetit, vrtoglavica, pojačano lučenje sline, mučnina i ponekad povraćanje, prostorne iluzije) uočava se u različitim stupnjevima ozbiljnosti kod otprilike svakog trećeg kozmonauta i manifestira se u prvih 3-6 dana let. Važno je napomenuti da trenutno još nije moguće pouzdano predvidjeti ozbiljnost ovih pojava kod astronauta tijekom leta. Neki kozmonauti također su pokazivali znakove mučnine prvog dana nakon povratka na Zemlju. Razvoj kompleksa simptoma bolesti kretanja tijekom leta trenutačno se objašnjava promjenom funkcionalnog stanja vestibularnog aparata kozmonauta i poremećajem interakcije njegovih senzornih sustava, kao i hemodinamskim značajkama (preraspodjela krvi) u uvjetima bestežinskog stanja. .

Kompleks simptoma preraspodjele krvi u gornji dio tijela pojavljuje se kod gotovo svih astronauta tijekom leta, javlja se prvog dana, a zatim u različitim vremenima, u prosjeku unutar tjedan dana, postupno se izglađuje (ali ne uvijek potpuno nestaje). Ovaj kompleks simptoma očituje se osjećajem navale krvi i težine u glavi, začepljenošću nosa, izglađivanjem bora i natečenosti lica, pojačanim protokom krvi i pritiskom u venama vrata i pokazateljima protoka krvi glave. Volumen potkoljenice se smanjuje. Opisani fenomeni povezani su s preraspodjelom krvi zbog odsutnosti njezine težine u nultoj gravitaciji, što dovodi do smanjenja nakupljanja krvi u donjim ekstremitetima i povećanja protoka u gornji dio tijela.

određene radne operacije i otežava procjenu mišićnog napora potrebnog za izvođenje niza pokreta. Međutim, već u prvim danima leta ti pokreti ponovno dobivaju potrebnu točnost i smanjuju se potrebne napore da bi se ispunili, povećava se učinkovitost motoričkih performansi. Pri povratku na Zemlju subjektivno se povećava težina predmeta i vlastitog tijela te se mijenja regulacija okomitog držanja tijela. Studija motoričke sfere kozmonauta nakon leta otkriva smanjenje volumena donjih ekstremiteta, određeni gubitak mišićne mase i subatrofiju antigravitacijskih mišića, uglavnom dugih i širokih mišića leđa.

Promjene u funkcijama kardiovaskularnog sustava tijekom dugotrajnih svemirskih letova manifestiraju se kao sklonost blagom smanjenju nekih pokazatelja krvnog tlaka, povećanje venskog tlaka u venama vrata i njegovo smanjenje u potkoljenici. . Izbacivanje krvi tijekom srčane kontrakcije (udarni volumen) u početku se povećava, a minutni volumen cirkulacije krvi ima tendenciju premašiti vrijednosti prije leta tijekom leta. Pokazatelji prokrvljenosti glave obično su se povećavali, njihova normalizacija se dogodila nakon 3-4 mjeseca leta, au području potkoljenice su se smanjili.

Odgovor kardiovaskularnog sustava na funkcionalne testove koji uključuju primjenu negativnog tlaka na donji dio tijela i fizičku aktivnost doživio je neke promjene tijekom leta. Tijekom testa s primjenom negativnog tlaka, reakcije astronauta, za razliku od onih na zemlji, bile su izraženije, što je upućivalo na razvoj fenomena ortostatske detreniranosti. Istodobno, podnošljivost testova s ​​tjelesnom aktivnošću tijekom šestomjesečnih letova u gotovo svim ispitivanjima ocijenjena je dobrom, a reakcije se kvalitativno ne razlikuju od razdoblja prije leta. To je pokazalo da je uz pomoć preventivnih mjera moguće stabilizirati tjelesni odgovor na funkcionalne testove i čak u nekim slučajevima postići njihov manje izražen intenzitet nego u razdoblju prije leta.

U razdoblju nakon leta, pri prelasku iz vodoravnog u okomiti položaj, kao i tijekom ortostatskog testa (pasivni okomiti položaj na nagnutom stolu), težina reakcija je veća nego prije leta. To se objašnjava činjenicom da u uvjetima na Zemlji krv vraća svoju težinu i juri u donje ekstremitete, a zbog smanjenja vaskularnog i mišićnog tonusa kod astronauta ovdje se može nakupiti više krvi nego inače. Kao rezultat, krv teče iz mozga.

Krvni tlak može naglo pasti, mozak će doživjeti nedostatak krvi, a time i kisika.

soli nakon leta. Neposredno nakon letova smanjuje se izlučivanje tekućine putem bubrega, a povećava se izlučivanje iona kalcija i magnezija, kao i iona kalija. Negativna ravnoteža kalija u kombinaciji s povećanim izlučivanjem dušika vjerojatno ukazuje na smanjenje stanične mase i smanjenje sposobnosti stanica da potpuno asimiliraju kalij. Studije nekih bubrežnih funkcija pomoću stres testova otkrile su neusklađenost u sustavu ionoregulacije u obliku višesmjernih promjena u izlučivanju tekućine i nekih iona. Kada se analiziraju dobiveni podaci, stječe se dojam da su pomaci u ravnoteži vode i soli posljedica promjena u regulacijskim sustavima i hormonskom statusu pod utjecajem faktora leta.

Smanjenje mineralne zasićenosti kostiju (gubitak kalcija i fosfora u kostima) zabilježeno je u nizu letova. Tako su nakon letova od 175 i 185 dana ti gubici iznosili 3,2-8,3%, što je znatno manje nego nakon dugotrajnog ležanja. Ovako relativno malo smanjenje mineralnih komponenti u koštanom tkivu vrlo je značajna okolnost, budući da je niz znanstvenika demineralizaciju koštanog tkiva smatrao jednim od faktora koji bi mogao biti prepreka produljenju trajanja svemirskih letova.

Biokemijske studije pokazale su da pod utjecajem dugotrajnih svemirskih letova dolazi do restrukturiranja metaboličkih procesa, zbog prilagodbe tijela astronauta uvjetima bestežinskog stanja. Nema izraženih promjena u metabolizmu.

i obnavlja se otprilike 1-1,5 mjeseci nakon leta. Istraživanja sadržaja eritrocita u krvi tijekom i nakon letova od velikog su interesa, budući da je, kao što je poznato, prosječni životni vijek eritrocita 120 dana.

volumen krvne plazme. Posljedično se aktiviraju kompenzacijski mehanizmi koji nastoje održati osnovne konstante cirkulirajuće krvi, što dovodi (zbog smanjenja volumena krvne plazme) do odgovarajućeg smanjenja mase eritrocita. Brza obnova mase crvenih krvnih stanica nakon povratka na Zemlju je nemoguća, jer se stvaranje crvenih krvnih stanica odvija sporo, dok se tekući dio krvi (plazma) obnavlja! puno brže. Ova brza obnova volumena cirkulirajuće krvi dovodi do vidljivog daljnjeg smanjenja broja crvenih krvnih stanica, koji se vraća 6-7 tjedana nakon završetka leta.

Dakle, rezultati hematoloških studija dobivenih tijekom i nakon dugotrajnih svemirskih letova omogućuju nam da optimistično procijenimo mogućnost prilagodbe krvnog sustava astronauta uvjetima leta i njegovu obnovu u razdoblju nakon leta. Ova je okolnost iznimno važna jer se u stručnoj literaturi moguće hematološke promjene koje se očekuju u dugotrajnim svemirskim letovima smatraju jednim od problema koji može spriječiti daljnje produljenje trajanja letova.

nakon leta. Ipak treba reći da još uvijek ne znamo sve o reakcijama astronauta tijekom dugog leta, a ne možemo se boriti protiv svih štetnih događaja. U tom smislu treba još puno raditi.

Svemirska biologija i medicina, kao i astronautika općenito, mogle su se pojaviti tek kada je znanstveni i gospodarski potencijal zemlje dosegao svjetske vrhunce.

Jedan od vodećih stručnjaka za svemirsku biologiju i medicinu je akademik Oleg Georgijevič Gazenko. Godine 1956. uključen je u skupinu znanstvenika zaduženih za pružanje medicinske podrške za buduće svemirske letove. Od 1969. Oleg Georgijevič vodio je Institut za medicinske i biološke probleme Ministarstva zdravstva SSSR-a.

O. Gazenko govori o razvoju svemirske biologije i svemirske medicine, o problemima koje rješavaju njezini stručnjaci.

Svemirska medicina

Ponekad pitaju: gdje su počele svemirska biologija i svemirska medicina? A kao odgovor se ponekad može čuti i pročitati da je počelo sa strahovima, s pitanjima poput: hoće li čovjek moći disati, jesti, spavati itd. u nultoj gravitaciji?

Naravno, ta pitanja su se pojavila. Ali ipak, stvari su bile drugačije nego, recimo, u doba velikih geografska otkrića, kada su pomorci i putnici krenuli na put ne sluteći što ih čeka. Uglavnom smo znali što čovjeka čeka u svemiru, i to je znanje bilo prilično utemeljeno.

Svemirska biologija i svemirska medicina nisu nastale niotkuda. Izrasli su iz opće biologije i upijali iskustva ekologije, klimatologije i drugih disciplina, uključujući i tehničke. Teorijska analiza koja je prethodila letu Jurija Gagarina temeljila se na podacima iz zrakoplovne, pomorske i podvodne medicine. Bilo je i eksperimentalnih podataka.

Godine 1934., prvo ovdje, a nešto kasnije u SAD-u, pokušalo se proučiti utjecaj gornjih slojeva atmosfere na žive organizme, posebno na mehanizam nasljeđivanja vinskih mušica. Prvi letovi životinja - miševa, zečeva, pasa - na geofizičkim raketama datiraju iz 1949. godine. U tim pokusima proučavan je utjecaj na živi organizam ne samo uvjeta gornje atmosfere, već i samog leta rakete.

Rođenje znanosti

Uvijek je teško odrediti datum rođenja bilo koje znanosti: jučer, kažu, još nije postojala, a danas se pojavila. Ali u isto vrijeme, u povijesti bilo koje grane znanja postoji događaj koji označava njezino formiranje.

I kao što se, recimo, Galilejevo djelo može smatrati početkom eksperimentalne fizike, tako su i orbitalni letovi životinja označili rođenje svemirske biologije - svi se vjerojatno sjećaju psa Lajke, poslanog u svemir na drugom sovjetskom umjetnom satelitu Zemlje godine. 1957. godine.

Zatim je organiziran još jedan niz bioloških testova na satelitskim brodovima, koji su omogućili proučavanje reakcije životinja na uvjete svemirskog leta, promatranje nakon leta i proučavanje dugoročnih genetskih posljedica.

Dakle, do proljeća 1961. znali smo da će osoba moći letjeti u svemir - preliminarna analiza pokazala je da bi sve trebalo biti u redu. Ipak, budući da je riječ o osobi, svatko je želio imati određena jamstva u slučaju nepredviđenih okolnosti.

Stoga su prvi letovi bili pripremljeni sa sigurnosnim mrežama i čak, ako želite, s reosiguranjem. I ovdje je jednostavno nemoguće ne sjetiti se Sergeja Pavloviča Koroljeva. Može se zamisliti koliko je posla i briga imao glavni konstruktor dok je pripremao prvi let ljudske posade u svemir.

No, usprkos tome, udubio se u sve detalje medicinske i biološke službe letenja, vodeći računa o njezinoj maksimalnoj pouzdanosti. Tako je Jurij Aleksejevič Gagarin, čiji je let trebao trajati sat i pol i koji je uglavnom mogao bez hrane i vode, dobio hranu i druge potrebne potrepštine za nekoliko dana. I učinili su pravu stvar.

Razlog je u tome što tada jednostavno nismo imali dovoljno informacija. Znali su, primjerice, da u uvjetima nulte gravitacije može doći do poremećaja vestibularnog aparata, ali nije bilo jasno hoće li oni biti onakvi kakvima ih zamišljamo.

Drugi primjer je kozmičko zračenje. Znali su da postoji, ali koliko je opasno bilo je u prvi mah teško utvrditi. U tom početnom razdoblju proučavanje samog svemira i njegovo istraživanje od strane čovjeka teklo je paralelno: još nisu bila proučena sva svojstva svemira, ali su letovi već počeli.

Stoga je zaštita od zračenja na brodovima bila jača nego što su to zahtijevali stvarni uvjeti. Ovdje želim naglasiti da je znanstveni rad u svemirskoj biologiji od samog početka bio postavljen na čvrste, akademske temelje, pristup razvoju ovih naizgled primijenjenih problema bio je vrlo temeljan.

Razvoj svemirske biologije

Akademik V. A. Engelhardt, koji je u to vrijeme bio akademik-tajnik Odjela za opću biologiju Akademije znanosti SSSR-a, posvetio je puno truda i pažnje davanju dobrog početka svemirskoj biologiji i svemirskoj medicini.

Akademik N. M. Sissakyan puno je pomogao u širenju istraživanja i stvaranju novih timova i laboratorija: na njegovu je inicijativu već početkom 60-ih godina 14 laboratorija raznih akademskih instituta radilo na području svemirske biologije i svemirske medicine, a koncentrirani su jaki znanstveni kadrovi. u njima.

Akademik V. N. Černigovski dao je veliki doprinos razvoju svemirske biologije i svemirske medicine. Kao potpredsjednik Akademije medicinskih znanosti SSSR-a, uključio je mnoge znanstvenike iz svoje akademije u razvoj ovih problema.

Neposredni voditelji prvih eksperimenata u svemirskoj biologiji bili su akademik V. V. Parin, koji je posebno proučavao probleme svemirske fiziologije, i profesor V. I. Yazdovsky. Potrebno je prisjetiti se prvog ravnatelja Instituta za medicinske i biološke probleme, profesora A. V. Lebedinskog.

Radove su od samog početka vodili istaknuti znanstvenici, što je osiguralo dobru organizaciju istraživanja i, kao posljedicu, dubinu i točnost teorijskog predviđanja, što je savršeno potvrđeno praksom svemirskih letova.

Tri od njih zaslužuju poseban spomen.

— Riječ je o biološkom eksperimentu na drugom umjetnom satelitu koji je pokazao da živo biće u svemirskoj letjelici može biti u svemiru bez štete po sebe.

— Ovo je let Jurija Gagarina koji je pokazao da svemir nema negativan utjecaj na emocionalnu i mentalnu sferu čovjeka (a bilo je takvih bojazni), da čovjek, kao na Zemlji, može razmišljati i raditi u svemiru. let.

“I, konačno, ovo je svemirska šetnja Alekseja Leonova: čovjek u posebnom svemirskom odijelu bio je i radio izvan broda i - što je glavno zanimalo znanstvenike - bio je pouzdano orijentiran u svemiru.

U ovu kategoriju treba ubrojiti i slijetanje američkih astronauta na površinu Mjeseca. Program Apollo također je potvrdio neke od koncepata teoretski razvijenih na Zemlji.

Na primjer, potvrđena je priroda ljudskih kretanja na Mjesecu, gdje je sila gravitacije mnogo manja nego na Zemlji. Praksa je također potvrdila teorijski zaključak da brz let kroz radijacijske pojaseve koji okružuju Zemlju nije opasan za ljude.

Pod "vježbom" ne mislim samo na letenje ljudi. Prethodili su im letovi naših automatskih stanica poput “Lune” i “Zonda” te američkih “Surveyersa” koje su temeljito izvidjele stanje kako na ruti tako i na samom Mjesecu.

Inače, živa bića su na sondama obletjela Mjesec i sigurno se vratila na Zemlju. Tako je bijeg ljudi do naše noćne zvijezde bio temeljno pripremljen.

Kao što se može vidjeti iz navedenih primjera, najkarakterističnije obilježje prvog razdoblja svemirske biologije bilo je traženje odgovora na temeljna pitanja. Danas, kada su ti odgovori, i to prilično detaljni, uglavnom dobiveni, potraga je otišla dublje.

Cijena leta u svemir

Modernu fazu karakterizira temeljitije i suptilnije proučavanje dubokih, temeljnih bioloških, biofizičkih, biokemijskih procesa koji se odvijaju u živom organizmu u uvjetima svemirskog leta. I ne samo studirati, nego i pokušavati upravljati tim procesima.

Kako to možemo objasniti?

Let osobe u svemir na raketi nije ravnodušan prema stanju tijela. Naravno, njegove mogućnosti prilagodbe su neobično velike i fleksibilne, ali ne i neograničene.

Štoviše, uvijek morate nešto platiti za bilo koji uređaj. Recimo da će vam se tijekom leta zdravstveno stanje stabilizirati, ali će se radna učinkovitost smanjiti.

Prilagodit ćete se “izvanrednoj lakoći” u bestežinskom stanju, ali ćete izgubiti snagu mišića i čvrstoću kostiju... Ovi primjeri su na površini. Ali, očito, duboki životni procesi također se pokoravaju ovom zakonu (i za to postoje dokazi). Njihova prilagodba nije toliko primjetna, u kratkotrajnim letovima možda se uopće neće pojaviti, ali letovi postaju sve dulji.

Kolika je naknada za takav uređaj? Mogu li se složiti s tim ili je nepoželjno? Poznato je, primjerice, da se u krvi astronauta tijekom leta smanjuje broj eritrocita - crvenih krvnih stanica koje prenose kisik. Smanjenje je neznatno, nije opasno, ali ovo je kratak let. Kako će se ovaj proces odvijati na dugom letu?

Sve je to potrebno znati kako bi se izgradio preventivni zaštitni sustav i time proširila sposobnost čovjeka za život i rad u prostoru. I ne samo za astronaute – posebno odabrane i obučene ljude, već i za znanstvenike, inženjere, radnike, a možda i umjetnike.

Sam koncept “svemirske medicine i biologije” se produbljuje. Prema planu, riječ je o primijenjenoj znanosti koja na temelju općih bioloških podataka razvija vlastite preporuke, metode i tehnike ponašanja čovjeka u svemiru. U početku je bilo tako. Ali sada je postalo jasno da svemirska biologija i svemirska medicina nisu derivat opće biologije, nego sva biologija u cjelini, koja samo proučava organizme u posebnim uvjetima postojanja.

Uzajamni interesi znanosti

Uostalom, sve što čovjek radi na Zemlji, počinje raditi u svemiru: jede, spava, radi, odmara se, na vrlo dalekim letovima ljudi će se rađati i umrijeti - jednom riječju, čovjek počinje živjeti u svemiru u punom biološkom smislu. I stoga, sada vjerojatno nećemo pronaći niti jedan dio biološkog i medicinskog znanja koji bi nam bio ravnodušan.

Kao rezultat toga, povećao se opseg istraživanja: ako je u prvim koracima svemirske biologije i svemirske medicine sudjelovalo doslovno desetak znanstvenika, sada stotine institucija i tisuće stručnjaka najrazličitijih i ponekad neočekivanih, na prvi pogled, profila ušli u njegovu orbitu.

Evo primjera: Institut za transplantaciju organa i tkiva, koji vodi poznati kirurg profesor V.I. Shumakov. Čini se, što može biti zajedničko između proučavanja zdravog organizma u posebnim uvjetima svemirskog leta i tako ekstremne mjere spašavanja beznadnih pacijenata kao što je transplantacija organa? Ali postoji nešto zajedničko.

Područje zajedničkog interesa odnosi se na probleme imuniteta – prirodne obrane organizma od djelovanja bakterija, mikroba i drugih stranih tijela. Utvrđeno je da tijekom svemirskog leta slabi imunološka obrana organizma. Za to postoji više razloga, a jedan od njih je sljedeći.

U običnom životu mikrobe susrećemo posvuda i uvijek. U skučenom prostoru svemirskog broda atmosfera je gotovo sterilna, a mikroflora znatno siromašnija. Imunološki sustav postaje praktički “nezaposlen” i “gubi formu”, kao što je gubi i sportaš ako dugo ne trenira.

Ali čak i tijekom transplantacije organa, kako ih tijelo ne bi odbacilo, potrebno je umjetno smanjiti razinu imuniteta. Tu se javljaju naša opća pitanja: kako se tijelo ponaša u tim uvjetima, kako ga zaštititi od zaraznih bolesti?..

Postoji još jedno područje obostranih interesa. Vjerujemo da će s vremenom ljudi letjeti i živjeti u svemiru jako dugo. To znači da se mogu razboljeti. Stoga treba, prvo, zamisliti kakve bi to bolesti mogle biti, a drugo, ljudima u letu osigurati dijagnostičku opremu i, naravno, liječenje.

To može biti lijek, ali može biti i umjetni bubreg - ne možemo isključiti mogućnost da će takva sredstva biti potrebna na ekspedicijama na velike udaljenosti. Stoga zajedno sa stručnjacima Instituta za transplantaciju organa i tkiva razmišljamo kako sudionike budućih svemirskih ekspedicija opskrbiti “rezervnim dijelovima” i kakva bi trebala biti “tehnologija popravka”.

Međutim, operacija u svemiru je, naravno, ekstremni slučaj. Glavnu ulogu imat će prevencija i prevencija bolesti. I ovdje prehrana može igrati važnu ulogu kao sredstvo upravljanja metabolizmom i njegovim promjenama ako do njih dođe, kao i sredstvo za smanjenje neuro-emocionalnog stresa.

Na određeni način pripremljena prehrana uz uključivanje odgovarajućih lijekova u hranu odradit će svoj posao neprimjetno za osobu, postupak neće imati prirodu uzimanja lijeka. Već niz godina provodimo relevantna istraživanja s Institutom za prehranu Akademije medicinskih znanosti SSSR-a pod vodstvom akademika Akademije medicinskih znanosti SSSR-a A. A. Pokrovskog.

Drugi primjer: Središnji institut za traumatologiju i ortopediju nazvan po N. N. Priorovu (CITO), na čijem je čelu akademik Akademije medicinskih znanosti SSSR-a M. V. Volkov. Područje interesa instituta je ljudski koštani sustav. Štoviše, proučavaju se ne samo metode liječenja prijeloma i modrica, metode protetike, već i sve vrste promjena u koštanom tkivu.

Ovo posljednje nas i zanima jer se određene promjene u koštanom tkivu događaju iu prostoru. Metode utjecaja na te procese, koje se koriste iu prostoru iu klinici, u osnovi su vrlo slične.

Hipokinezija, koja je česta u naše vrijeme - mala pokretljivost - još je izraženija u prostoru. Stanje osobe koja ustaje iz kreveta nakon dvomjesečne bolesti usporedivo je sa stanjem astronauta koji se vraća s leta: oboje moraju ponovno naučiti hodati po zemlji.

Činjenica je da se u nultoj gravitaciji dio krvi kreće iz donjeg dijela tijela u gornji dio, teče u glavu. Osim toga, mišići, koji ne primaju uobičajeno opterećenje, slabe. Otprilike isto se događa kada dugo ležite u krevetu. Kad se čovjek vrati na Zemlju (ili ustane nakon duge bolesti), događa se suprotan proces - krv brzo teče odozgo prema dolje, što je popraćeno vrtoglavicom, a može čak izazvati i nesvjesticu.

Kako bi izbjegli ovakve pojave, astronauti tijekom leta opterećuju svoje mišiće na posebnom simulatoru i koriste takozvani vakuumski sustav, koji pomaže premještanju dijela krvi u donju polovicu tijela. Po povratku s leta neko vrijeme nakon leta nose profilaktička odijela koja, naprotiv, sprječavaju brzo otjecanje krvi iz gornje polovice tijela.

Sada se slični proizvodi koriste u medicinskim ustanovama. U CITO-u simulatori svemirskog tipa omogućuju pacijentima da "hodaju" bez ustajanja iz kreveta. A odijela nakon leta uspješno su testirana na Institutu za kirurgiju A.V. Vishnevsky - uz njihovu pomoć pacijenti doslovno brže staju na noge.

Preraspodjela krvi u tijelu nije samo mehanički proces, ona utječe i na fiziološke funkcije te je stoga od velikog interesa kako za svemirsku biologiju i medicinu, tako i za kliničku kardiologiju. Štoviše, pitanja regulacije cirkulacije krvi pri promjeni prostornog položaja tijela još nisu dovoljno proučena kod zdravih ljudi.

A u zajedničkom istraživanju s Institutom za kardiologiju A. L. Myasnikov i Institutom za transplantaciju organa i tkiva dobili smo prve zanimljive podatke o tome, na primjer, kako se tlak mijenja u različitim žilama i šupljinama srca kada se promijeni položaj tijela u prostoru. promjene. O tome kako se i kojim tempom mijenja biokemijski sastav krvi koja teče iz mozga, ili iz jetre, ili iz mišića tijekom tjelesne aktivnosti, dakle iz svakog organa zasebno.

To omogućuje dublju prosudbu njegovog rada i stanja. Istraživanja o kojima je riječ neobično obogaćuju naša znanja o ljudskoj fiziologiji i biokemiji, primjer su temeljnog proučavanja biološke biti čovjeka. I to nije jedini primjer.

Već sam spomenuo da se u svemiru čovjeku smanjuje broj crvenih krvnih zrnaca i da je važno razumjeti razloge te pojave. Posebna istraživanja, posebno na satelitu Cosmos-782, pokazala su da u svemiru stabilnost (otpornost) ovih stanica opada, pa se stoga uništavaju češće nego u normalnim zemaljskim uvjetima, njihov prosječni životni vijek se smanjuje.

Sada ćemo, naravno, morati otkriti kako održati stabilnost crvenih krvnih stanica. Ovo je važno za prostor, ali može biti korisno i za borbu protiv anemije i drugih bolesti krvi.

Činjenica da je svemirska biologija uključena u fundamentalna istraživanja ljudskog tijela jasno karakterizira trenutni stupanj njezina razvoja, Temeljna istraživanja postaviti temelje za daljnji razvoj praktičnih aktivnosti. U našem slučaju, postavljeni su temelji za daljnji napredak čovjeka u svemir.

Tko će letjeti u svemir

Već sada potrebe istraživanja svemira tjeraju znanstvenike na razmišljanje o povećanju broja stručnjaka koji lete u svemir.

U nadolazećim godinama možemo očekivati ​​pojavu u orbiti znanstvenika – istraživača svemira, inženjera – organizatora izvanzemaljske proizvodnje raznih materijala koji se ne mogu nabaviti na Zemlji, radnika za sastavljanje svemirskih objekata i servisiranje proizvodnih pogona itd.

Za te će specijaliste po svemu sudeći biti potrebno proširiti trenutno prilično uska “vrata” liječničke selekcije, odnosno smanjiti formalne uvjete zdravstvenog stanja i smanjiti količinu pripremne obuke.

Pritom, naravno, mora biti zajamčena potpuna sigurnost i, rekao bih, neškodljivost leta za te ljude.

U orbitalnom letu to je relativno jednostavno učiniti: ne samo da se može uspostaviti stalni nadzor nad stanjem posade, nego je, u ekstremnim slučajevima, uvijek moguće vratiti osobu na Zemlju za nekoliko sati. Međuplanetarni letovi su druga stvar, oni će biti puno autonomniji.

Ekspedicija na, recimo, Mars trajat će 2,5-3 godine. To znači da bi pristup organiziranju takvih ekspedicija trebao biti drugačiji nego tijekom letova u orbiti. Ovdje se, očito, ne mogu smanjivati ​​zdravstveni zahtjevi pri odabiru kandidata.

Štoviše, čini mi se da bi kandidati trebali imati ne samo izvrsno zdravlje, već i neka specifična svojstva - recimo, sposobnost lakog prilagođavanja promjenjivim uvjetima okoline ili određenu prirodu reakcije na ekstremne utjecaje.

Vrlo je važna sposobnost tijela da se prilagodi promjenama bioloških ritmova. Činjenica je da su ritmovi karakteristični za nas čisto zemaljskog porijekla. Na primjer, najvažniji od njih - dnevni - izravno je povezan s promjenom dana i noći. Ali zemaljski dan postoji samo na Zemlji, na drugim planetima dan je prirodno drugačiji i morat ćete im se prilagoditi.

Što raditi tijekom leta

Pitanja vezana uz moralnu klimu koja će se uspostaviti na brodu postaju vrlo važna. I stvar nije samo u osobnim kvalitetama ljudi, već iu organizaciji njihovog rada, svakodnevnog života - života općenito, uzimajući u obzir potrebe, uključujući i estetske, svakog člana posade. Ovaj niz pitanja je možda najsloženiji.

Na primjer, problem slobodnog vremena. Vjeruje se da tijekom leta na Mars radno opterećenje za svakog člana posade neće biti više od 4 sata dnevno. Odvojimo 8 sati za spavanje, ostat će 12. Što s njima? U ograničen prostor svemirske letjelice, sa stalnim sastavom posade, to nije tako lako izvesti. knjige? Glazba, muzika? Filmovi? Da, ali ne bilo kakav. Glazba, čak i omiljena, može izazvati pretjerano emocionalno uzbuđenje i pojačati osjećaj odvojenosti od doma.

Knjige i filmovi dramatične ili tragične prirode također su sposobni izazvati negativne reakcije, ali žanr avanture, fantazije, knjige putnika, polarnih istraživača, speleologa, u kojima ima materijala za usporedbu i empatiju, nedvojbeno će biti dobro primljeni. Možete rješavati križaljke i zagonetke, ali igranje šaha ili dame teško je preporučljivo, jer u takvim igrama postoji element natjecanja koji je u takvoj situaciji nepoželjan.

Sva ova razmatranja proizašla su iz istraživanja koja su već u tijeku. Oni, po mom mišljenju, uvelike potiču pomno proučavanje ljudske psihologije i mislim da će s vremenom, kada se navedeni problemi dovoljno razviju, donijeti veliku korist zemaljskoj praksi - u organiziranju ljudskog rada i slobodnog vremena.

Životna podrška za ekspedicije

Posebno mjesto u razvoju međuplanetarnih letova zauzima životno održavanje ekspedicija. Sada astronauti jednostavno uzmu sve što im je potrebno tijekom leta sa Zemlje (atmosfera se samo djelomično regenerira; u nekim letovima je provedena eksperimentalna regeneracija vode).

Ali ne možete sa sobom ponijeti zalihe za tri godine. Na međuplanetarnom brodu potrebno je stvoriti zatvoreni ekološki sustav, sličan ovozemaljskom, ali u minijaturi, koji će posadu opskrbljivati ​​hranom, vodom, svježim zrakom i odlagati otpad.

Zadatak je nevjerojatno težak! U biti, riječ je o natjecanju s prirodom: ono što je priroda stvarala milijunima godina na čitavom planetu, ljudi pokušavaju reproducirati u laboratoriju, a potom prenijeti u svemirski brod.

Takav se rad provodi mnogo godina u našem institutu, na Krasnojarskom institutu za fiziku nazvanom po L.V. Kirenskom. Neke stvari su već napravljene, ali tu se još ne može govoriti o velikim uspjesima. Mnogi stručnjaci općenito smatraju da se pravi praktični uspjeh može postići tek za 15-20 godina. Možda, naravno, i ranije, ali ne mnogo.

Genetika

Konačno, problemi genetike i reprodukcije. Naš institut, zajedno s Moskovskim državnim sveučilištem i Institutom za razvojnu biologiju Akademije znanosti SSSR-a, provodi istraživanje kako bi utvrdio učinak bestežinskog stanja na embriogenezu i morfogenezu.

Eksperimenti, posebno na satelitu Cosmos-782, pokazali su da bestežinsko stanje ne sprječava insekte (drosophila) da proizvode normalno potomstvo, au složenijim organizmima - ribama, žabama - u nizu slučajeva pronađena su kršenja i odstupanja od norme . To sugerira da je za normalan razvoj u prvim fazama života embrija potrebna sila gravitacije, pa bi se ta sila trebala stvoriti umjetno.

Problemi dugotrajnih svemirskih letova

Dakle, problem dugotrajnih svemirskih letova danas je najznačajniji u našem radu. I ovdje je legitimno pitanje: koliko dugo može biti boravak osobe u svemiru? Trenutno je nemoguće sa sigurnošću odgovoriti. Tijekom leta u tijelu se odvija niz procesa koji se još ne mogu kontrolirati. Nisu do kraja proučeni, uostalom, osoba još nije letjela dulje od tri mjeseca i ne znamo kako će se ti procesi odvijati tijekom duljih letova.

Nužna je objektivna, eksperimentalna provjera, au niskoj orbiti mora se riješiti pitanje mogućnosti, recimo, trogodišnjeg boravka čovjeka u svemiru. Tek tada ćemo imati garanciju da će takva ekspedicija proći sigurno.

Ali mislim da na tom putu čovjek neće naići na nepremostive prepreke. Ovaj se zaključak može izvesti na temelju dosadašnjih spoznaja. Uostalom, svemirsko doba čovječanstva tek je počelo i, slikovito rečeno, sada se tek spremamo na dugo putovanje koje je pred čovječanstvom u svemiru.