Николь Стотт - Назад на Землю. Что мне открыла жизнь в космосе о нашей родной планете и о миссии по защите Земли

Возможность плавать, парить и летать – одна из уникальных особенностей жизни в космосе, и это очень весело, однако это также вызывает кое-какие серьезные проблемы. Когда я впервые попала в космос, я была немного неуклюжа, стараясь приноровиться к существованию в трех измерениях: я слишком сильно хваталась за все вокруг, слишком сильно отталкивалась и пыталась как-то сообразить, где верх, а где низ, а ведь их больше попросту не было. Но наш мозг и тело – это нечто невероятное. Мы очень быстро умеем адаптироваться к новым, даже экстремальным условиям. В некоторых отношениях эта способность очень полезна, но в других она не так хороша. Тело учится грациозно передвигаться в трех измерениях: как плавать, парить и двигаться плавно, едва отталкиваясь, как сохранять положение, удерживаясь одним пальцем ноги, а некрепко хвататься рукой, как в полной мере наслаждаться освобождающим ощущением полета. В результате пребывания в невесомости позвоночник удлиняется; я «подросла» почти на 4 см, пока находилась в космосе. (К огорчению невысоких астронавтов, мы обнаружили, что по возвращении на Землю тело укорачивается, и рост становится прежним). Это что касается положительных сторон.

К числу отрицательных последствий относится тот факт, что, поскольку мозг и тело понимают, что для выживания в условиях микрогравитации нам не нужна одинаковая плотность костей или мышечная масса, они тратят меньше энергии на их поддержание. Результат – быстрая потеря костной и мышечной массы (включая сердечную мышцу). Еще одна физическая сложность состоит в смещении жидкостей тела в сторону головы; вы наверняка замечали, что в космосе лица астронавтов кажутся полнее, чем на земле. В то время как пребывание в условиях невесомости дарит общую «подтяжку» всему телу, оно влечет и неприятные физиологические последствия. Например, медицинское сообщество считает, что повышенное внутричерепное давление может быть причиной ухудшения зрения, с которым сталкиваются многие астронавты во время пребывания в космосе; у некоторых нормальное для них зрение не восстанавливается и после возвращения домой [10] James D. Polk, principal investigator, “Vision Impairment and Intracranial Pressure,” NASA, www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/explorer/Investigation.html?#id=100 .

Другую опасность, имеющую потенциально серьезные последствия космических полетов для человека, обнаружили в 2019 году во время ультразвукового исследования, проведенного на борту МКС: кровоток в яремных венах 11 астронавтов измеряли до полета, затем разные интервалы во время полета и после возвращения на землю. Полученные на борту результаты показали удивительное изменение кровотока у шести из 11 исследуемых и образование небольшого тромба у одного, что вызвало особое беспокойство. В космосе, как и на Земле, тромб увеличивает риск остановки сердца и инсульта. Этот член экипажа проходил лечение антикоагулянтами в течение оставшейся части полета, перед возвращением на Землю тромб стал меньше, а после приземления рассосался в течение десяти дней. Чтобы сохранить в тайне личность участвовавших в этом проекте астронавтов, конкретные даты проведения исследования на борту не указывались, но обобщенные результаты были опубликованы в 2019 году [11] Karina Marshall-Goebel, Steven S. Laurie, Irina V. Alferova, et al., “Assessment of Jugular Venous Blood Flow Stasis and Thrombosis During Spaceflight,” JAMA Network 2, no. 11 (November 13, 2019), https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2755307; “LSUResearcher Was Lead Author of Study on Astronaut Blood Clot Risk,” The Advocate , January 3, 2020, www.theadvocate.com/article_59b85012-2e5d-11ea-9c92-d3cd7a667555.html. . Среди других негативных побочных эффектов, вызванных микрогравитацией, ослабление иммунной системы, нагрузка на почки из-за потери костной массы, изменения в клетках и замедление заживления ран. По мере того как мы проводим все больше времени в космосе, появляются новые данные о влиянии невесомости на тело.

Важно понимать эти последствия и научиться противодействовать как можно большему их числу, чтобы к моменту завершения полета можно было продолжать вести здоровый образ жизни на Земле. В космосе мы устраняем подобные эффекты с помощью контрмер, таких как ежедневные двухчасовые тренировки с сочетанием резистивных и аэробных тренировок, чтобы компенсировать потерю костной и мышечной массы. Между прочим, в условиях микрогравитации потеря костной массы происходит со скоростью от 1 до 1,5 процентов в месяц, что примерно в двенадцать раз превышает скорость потери костной массы у пожилых мужчин и женщин на земле, так что это ускоряет проявление возрастных изменений вроде остеопороза [12] “How Does Spending Prolonged Time in Microgravity Affect the Bodies of Astronauts?” Scientific American , October 6, 2003, updated August 15, 2005, www.scientificamerican.com/article/how-does-spending-prolong/. . Итак, живя на МКС, в дополнение к тому, что мы учимся противостоять потере костной массы у астронавтов в космосе, мы можем многое узнать об этом процессе и разработать способы профилактики и лечения остеопороза здесь, на Земле.

Исследования, проводимые в условиях микрогравитации на космической станции, важны, поскольку позволяют не учитывать в уравнении влияние реальной гравитации, тем самым предоставляя нам возможность узнавать все новые факты о том, что, как считалось, и так было нам хорошо известно. В невесомости практически все ведет себя иначе. Пламя имеет иную форму – его языки более округлые, и это помогает понять, какие топливные смеси будут сгорать чище или эффективнее. Протеиновые кристаллы, которые ученые используют для изучения структуры белка в медицинских целях, там легче изучать, потому что при микрогравитации они увеличиваются в размерах и получаются более совершенными. Мы постоянно узнаем больше о влиянии жизни в невесомости на наши тела, но с точки зрения человека, находящегося в космосе, способность летать и парить (и даже рисовать акварели) – чудесная составляющая космического приключения.

Поскольку у меня была возможность долгое время жить и работать в космосе в качестве астронавта, теперь я с огромным увлечением слежу за ходом других миссий при помощи телестанции NASA, сайта и соцсетей, наблюдая, как другие астронавты выполняют свои миссии и работают на МКС. Я всегда буду помнить, как смотрела на астронавтов в космосе перед своим первым полетом и как задавалась вопросом, каково это – парить и летать в трех измерениях. А теперь я смотрю на своих друзей в космосе с полным пониманием происходящего. Теперь все кажется нормальным и естественным. Я также люблю следить за различными видами проводимых исследований. Меня изумляет, что члены экипажа теперь больше похожи на лаборантов, которые заняты практической работой и реальной наукой. И я по-прежнему испытываю благоговейный трепет, думая об успешном международном сотрудничестве, благодаря которому все это возможно и которое продолжается на благо жизни на Земле.