Вокруг Света - Журнал Вокруг Света №11 за 2002 год

Человека, рожденного жить и работать в совершенно определенных земных условиях, в космосе ожидают большие трудности. Вырвавшись за пределы земной атмосферы, он лишается привычной и естественной для него земной тяжести, а потому серьезным препятствием на пути обживания космоса становится невесомость, хотя сейчас это состояние изучено уже достаточно хорошо. За время пребывания в космосе более года человек может потерять до 20% костной ткани и до 25% мышечной.

Невесомость

Другая опасность для здоровья человека связана с тем, что в космосе отсутствует гравитация, на Марсе же она составляет всего 38% от земной. Как только человек попадает в космос, его организм начинает перестраиваться. Сначала из-за перегрузок при преодолении земной гравитации происходит нарушение вестибулярного аппарата, что может привести к возникновению определенных иллюзий, вследствие которых совершаются ошибки в оценке расстояний между предметами, а также в управлении кораблем. Происходит это потому, что механизм кровообращения нарушается, кровь приливает к голове и для адаптации требуется некоторое время. Однако подобные последствия невесомости проходят достаточно быстро.

В условиях нулевой гравитации перестраивается и гормональная система, например изменяется концентрация выработки гормонов, связанных с водно-солевым обменом, так как сердце переполняется кровью и не в состоянии сразу переработать большое ее количество. В организме начинают выделяться гормоны, способствующие удалению из него этой, как бы лишней, крови, и он через почки начинает терять воду, что ведет к частичному обезвоживанию организма. Для того чтобы справиться с этими негативными последствиями, космонавтам необходимо выпивать не менее 3 литров жидкости в день. И все равно целый ряд «эффектов невесомости» не снимается, что крайне настораживает врачей. Из-за потери минералов, в частности кальция и калия, происходит разрушение костной ткани и развивается мышечная атрофия. При этом больше всего кальция теряют кости ног и таза, меньше — ребра и кости рук, а вот в костях черепа его количество даже увеличивается. Иногда процесс потери минералов продолжается и на Земле, восстановление же до нормы после 8 месяцев пребывания в космосе может занимать около двух лет, а иногда и больше. Поэтому при выборе команды важным фактором должен стать генетический отбор, так как организмы разных людей в разной степени подвержены остеопорозу, а это заложено именно на генетическом уровне.

Кстати говоря, на станции «Мир» использовалось искусственное ультрафиолетовое облучение кожных покровов космонавтов для стимуляции выработки витамина Д, способствующего уменьшению деминерализации костей в длительных полетах. Подобная система мер профилактики может функционировать и на борту пилотируемого марсианского корабля.

В отличие от костной мышечная масса в условиях нормальной гравитации способна довольно быстро восстанавливаться, хотя при длительной невесомости ее потери могут доходить до 25%. Для того чтобы предотвратить столь значительные потери, ученые разрабатывают специальное питание и лекарственные препараты. В первую очередь в невесомости страдают так называемые антигравитационные тонические мышцы (мышцы ног и спины), в области рук мышечная масса почти не теряется, так как на них в космосе происходит увеличение нагрузки.

Важным моментом после длительного перелета являются сохранение работоспособности и проблема перехода от нулевой гравитации к марсианской, что также может вызвать в организме космонавтов стресс. И хотя на Марсе гравитация почти вдвое меньше земной, к ней все равно необходимо подготовиться заранее.

Одним из решений может быть создание на корабле в течение последних 2 месяцев полета гравитации, подобной марсианской. Это позволит космонавтам постепенно адаптироваться к новым условиям и тем самым сохранить работоспособность при посадке.

Снизить неблагоприятное воздействие невесомости может также искусственная сила тяжести. Ее создают с помощью короткорадиусной центрифуги. Однако для ученых существует еще много вопросов, касающихся того, сколько времени нужно вращать подобную центрифугу и какая гравитация может считаться оптимальной.

Психология

Многие психологи придерживаются того мнения, что едва ли не самой сложной проблемой в столь длительном полете является психологическое состояние и совместимость членов экипажа. Когда группа людей оказывается в ограниченном пространстве, психологи в ряде случаев отмечают среди них проявление агрессивности, а в результате могут возникать серьезные конфликты, поэтому важным критерием отбора космонавтов должна стать стрессоустойчивость, а также умение принимать в критических ситуациях быстрые, правильные решения. Если экспедиция будет международной, то в ее состав войдут представители разных культур, религий, образа жизни и философии, значит, нужно заранее просчитать возможные конфликтные ситуации, чтобы постараться их избежать. Для того чтобы космонавты не чувствовали себя оторванными от Земли, предполагается, что на космическом корабле необходимо воссоздать иллюзию смены времен года, пения птиц или привычных для землян запахов.

Медицина

Поскольку людям, находящимся в космосе, может понадобиться медицинская помощь, которую нельзя будет получать с Земли, то в состав команды обязательно должен входить профессиональный врач. Ему будут помогать автоматизированные диагностические системы, выдающие предварительный анализ. Сейчас по всему миру разрабатываются новейшие технологии, способные облегчить работу бортового врача. Американские ученые, например, разрабатывают наборы специальных хирургических инструментов, которые сначала планируется испытать в условиях невесомости на МКС, а впоследствии, возможно, использование подобных инструментов и в марсианской экспедиции. Несмотря на то что, по предварительным расчетам, связь с Марсом будет осуществляться с задержкой до 20 минут, существенную поддержку врачу окажут телемедицинские технологии, благодаря которым на Землю можно будет передавать медицинские показатели, для установления диагностики и получения необходимых консультаций.

В открытом космосе отсутствует и привычное для нас магнитное поле, на Марсе же оно не только в 1 000 раз меньше земного, но и не имеет того глобального характера, который существует на Земле. Большая часть поверхности этой планеты, на которой имеются только точечные магнитные поля, размагничена. Как показывают исследования, отсутствие магнитного поля неблагоприятно сказывается на состоянии вегетативно-нервной системы человека и, соответственно, снижает его работоспособность. Совершенно очевидно, что как на борту корабля, так и в базовом марсианском лагере будет необходимо создавать искусственное магнитное поле.