Медикобиологические аспекты космических полётов

[zandr]

https://tass.ru/nauka/25110245

Космонавт Зубрицкий: проект "Бион-М" повысит безопасность полетов на Луну и Марс

МКС, 20 сентября. /ТАСС/. Полет биоспутника "Бион-М" №2 имеет большое значение для космонавтов, поскольку направлен на повышение безопасности полетов, в том числе к далеким небесным телам. Об этом сказал спецкор ТАСС, космонавт Роскосмоса на Международной космической станции (МКС) Алексей Зубрицкий.

"Для нас, космонавтов, "Бион-М" - это очень полезный проект, который позволит изучить влияние повышенного уровня радиации на животных и растения. В дальнейшем это позволит ученым создать более современные и качественные способы защиты от радиации для людей в космосе и на Земле. А нам это позволит более безопасно летать как на другие орбиты, более высокие и отличные по наклонению от орбиты МКС, так и к другим небесным телам, таким как Луна и Марс", - сказал космонавт.

"Бион-М" № 2 был запущен на полярную орбиту с космодрома Байконур 20 августа. На борту аппарата находилось 75 мышей, около 1,5 тыс. мух дрозофил, клеточные культуры, растения, образцы зерновых, зернобобовых и технических культур. Проект был направлен на изучение того, как живые организмы переносят полет на высокоширотной орбите, где уровень космической радиации на треть выше, чем на орбите МКС. Биоспутник приземлился в степях Оренбуржья 19 сентября.

[zandr]

https://tass.ru/kosmos/25275175

"Военмех" испытает на МКС систему жизнеобеспечения полного цикла в 2028 году

Разработки могут найти применение не только в орбитальных и лунных миссиях, но и в экстремальных районах Земли - в Арктике, Антарктике и на океанических нефтегазовых добывающих платформах
Редакция сайта ТАСС
16:48
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 7 октября. /ТАСС/. Специалисты Балтийского государственного технического университета "Военмех" им. Д.Ф. Устинова в Санкт-Петербурге создают гибридную систему жизнеобеспечения нового поколения, сочетающую физико-химические и биологические методы регенерации веществ. Как сообщили ТАСС в пресс-службе университета, проект планирует проведение космического эксперимента "Космодача-1" на международной космической станции в 2028 году.

"В рамках проекта создаются несколько экспериментальных установок: климатрон "Эхо" для изучения круговорота веществ, установка "Светыч" для выращивания растений, система "Циклер" для переработки органических отходов, программный комплекс "Взор" для автоматизации ухода за растениями, а также математическая модель системы жизнеобеспечения, позволяющая рассчитывать параметры систем жизнеобеспечения под различные условия миссий", - говорится в сообщении.

"Лунная оранжерея" позволит производить кислород и продукты питания с помощью фотосинтеза растений, обеспечивая до 95% замкнутости цикла веществ.

Разработки могут найти применение не только в орбитальных и лунных миссиях, но и в экстремальных районах Земли - в Арктике, Антарктике и на океанических нефтегазовых добывающих платформах.

Инициатива зародилась в 2021 году как научно-исследовательская работа, призванная изучить возможность создания замкнутых биотехнических систем, обеспечивающих человека кислородом, водой и продуктами питания в условиях космоса. Сегодня проект вырос в полноценную инженерно-научную платформу, где ведется разработка технологий для долговременного пребывания человека за пределами Земли. Примечательно, что в нем могут участвовать студенты начиная с первых курсов.

[zandr]

https://tass.ru/kosmos/25274813

Эксперт Василов: космос можно рассматривать как расширение ареала обитания людей
ГЕЛЕНДЖИК /Краснодарский край/, 7 октября. /ТАСС/. Ученые рассматривают космос в краткосрочной перспективе как источник новых знаний, при этом проводимые исследования и разрабатываемые технологии позволяют в долгосрочной перспективе прогнозировать расширение ареала обитания человека. Об этом заявил на площадке международного форума "Биопром" Раиф Василов, вице-президент НИЦ "Курчатовский институт" по биоэкономике.
НИЦ "Курчатовский институт" является головной научной организацией национальных проектов технологического лидерства.

"В краткосрочном плане - это новые знания и технологии, а в долгосрочном плане - это расширение ареала обитания человека. Одним из главных препятствий является создание автономных систем жизнеобеспечения - создание биорегенеративных систем", - сказал Василов на сессии "Биотехнологическая Одиссея", организатором которой выступает ТАСС.
Он отметил, что для решения данной задачи учеными уже сейчас проводятся исследования и разрабатываются технологии.
Так, Олег Кононенко, командир отряда космонавтов, заместитель начальника НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина отметил, что за время работы в космосе провел порядка 25 биотехнологических экспериментов. "Наши космические биотехнологические эксперименты давно переходят из области фантастики в область решения наших земных проблем, потому что космос - это экстремальная лаборатория с жесткими ограничениями", - сказал Кононенко.

В числе экспериментов он привел пример с изучением очистки атмосферы. "Сейчас атмосфера чистится специальными патронами, которые доставляются с земли, но [идут] эксперименты с фотобиореактром", - рассказал Кононенко.

О форуме
Организованная ТАСС сессия "Биотехнологическая Одиссея" была посвящена космическим биотехнологиям.
Международный форум "Биопром: промышленность и технологии для человека" проходит в Геленджике (Краснодарский край) 6-7 октября.
ТАСС - генеральный информационный партнер мероприятия.

[zandr]

https://russian.news.cn/20251030/00cc090fca184957a74a4209101e6574/c.html

Китай раскрыл новые задачи космической миссии, включающие эксперимент на мышах
^{2025-10-30 19:46:15丨Russian.News.Cn}
Цзюцюань, 30 октября /Синьхуа/ -- Экипаж космического корабля "Шэньчжоу-21" доставит четырех мышей на космическую станцию страны для научных исследований, что станет одним из ключевых элементов среди ряда новых проектов в области науки и практического применения, которые будут реализованы в течение их шестимесячного пребывания на орбите. Об этом в четверг сообщило Управление программы пилотируемых космических полетов КНР /CMSA/.

Это будет первый случай, когда Китай проведет научный эксперимент с участием грызунов-млекопитающих в космосе, заявил официальный представитель CMSA Чжан Цзинбо на пресс-конференции, состоявшейся за день до запуска миссии "Шэньчжоу-21".

По его словам, мыши /два самца и две самки/ будут содержаться на орбите, а исследование будет сосредоточено на изучении воздействия таких космических условий, как микрогравитация и замкнутое пространство, на поведение этих животных.

В дальнейшем мышей вернут на Землю на космическом корабле, а затем будут проведены дополнительные научные исследования для изучения стресс-реакции и адаптационных изменений множества тканей и органов мышей в условиях космической среды, добавил он.

Четыре мыши были отобраны после более чем 60 дней интенсивных тренировок физической подготовки и когнитивных способностей. Они станут частью научных экспериментов в космосе продолжительностью от пяти до семи дней, что поможет восполнить пробел в исследованиях с участием мелких млекопитающих на борту китайской космической станции "Тяньгун".

Предыдущие эксперименты с животными в китайской космической лаборатории включали рыбок данио-рерио и плодовых мушек.

Запуск пилотируемого космического корабля "Шэньчжоу-21" запланирован в 23:44 пятницы по пекинскому времени с космодрома Цзюцюань на северо-западе Китая. Космонавты Чжан Лу, У Фэй и Чжан Хунчжан будут выполнять миссию "Шэньчжоу-21".

Спойлер

27 новых экспериментов на орбите, которые будут проведены космонавтами в ходе миссии, охватывают такие области, как космические науки о жизни и биотехнологии, космическая медицина, космическое материаловедение, физика микрогравитационных жидкостей и горение, а также новые космические технологии.

CMSA также рассказало о запланированных на орбите исследованиях взаимосвязи между происхождением генетических кодов и хиральностью, литий-ионных аккумуляторах для космических применений и интеллектуальных вычислительных платформах.

Примечательно, что член экипажа Чжан Хунчжан, специалист по полезной нагрузке, является исследователем в области новых источников энергии и новых материалов в Даляньском институте химической физики при Академии наук Китая.

В ходе миссии "Шэньчжоу-21" его идеи, разработанные на Земле, ожидается, дадут результаты в орбитальной лаборатории, поскольку разработанные им эксперименты будут проведены на космической станции.

Он будет отвечать за проведение экспериментальных процедур, выполнение наблюдений, сбор данных, а также обработку и анализ данных.

"Это большая честь для меня, что экспериментальный проект, в который я внес вклад, будет проведен в космосе", -- сказал ученый, ставший космонавтом.

[свернуть]

[zandr]

https://russian.news.cn/20251105/71623d25338c4f639fe27e53d7621ba3/c.html

Китайские "мыши-космонавты" и их непростое путешествие в космос
^{2025-11-05 19:53:00丨Russian.News.Cn}
Пекин, 5 ноября /Синьхуа/ -- Недавно на Землю было передано видео с четырьмя мышами, живущими на борту китайской космической станции вместе с экипажем "Шэньчжоу-21", в котором видно, что эти маленькие зверьки пребывают в хорошем настроении и явно чувствуют себя хорошо.

В видеоролике показано, как космонавты извлекали оборудование для экспериментов с мышами из специальной транспортной сумки. Затем они совершили орбитальное установление оборудования и подключили его к источнику питания. После активации устройство поддерживало стабильную внутреннюю температуру около 26 градусов по Цельсию.

На видео мыши выглядят живыми и хорошо адаптированными, по очереди отдыхая в укрытиях внутри оборудования и иногда активно лазая по стенкам клеток.

Они быстро нашли корм для грызунов и приступили к приему пищи, слегка двигая головой, демонстрируя нормальное пищевое поведение после прибытия на космическую станцию. Их укрытия также оказались функциональными, обеспечивая мышам чувство безопасности.

Когда оборудование было впервые распаковано, внутри были видны плавающие фекалии и остатки пищи. После включения оборудования в нем был активирован направленный воздушный поток, который сдул волоски шерсти, фекалии и другой мусор на липкую поверхность на дне, тем самым обеспечив чистую и гигиеничную среду для мышей.

Являясь ключевым модельным животным в исследованиях в области наук о жизни, мыши обладают рядом преимуществ - высоким генетическим сходством с людьми, небольшим размером туловища, коротким репродуктивным циклом, а также высокой восприимчивостью к генетической модификации, сказал Хуан Кунь, эксперт из Инженерно-технологического центра космического применения при Академии наук Китая /АНК/.

"Эти особенности делают их идеально подходящими для изучения физиологических и патологических процессов, а также роста, развития и размножения живых организмов в космосе", - сказал он.

Для того чтобы претендовать на звание "животных-космонавтов", мыши прошли серию тщательных тестов, направленных на оценку их физической и психологической адаптивности.

На первом этапе оценивалась физическая подготовка, при этом мышей помещали на специально сконструированный "велотренажер" - по сути, вращающуюся штангу с ускорением, на которой они должны были сохранять свое положение в течение заданного времени. Таким образом проверяли их силу, выносливость и хватку.

Следующим этапом была проверка их устойчивости к укачиванию. Используя двумерное вращающееся устройство, исследователи подвергали мышей многонаправленному длительному вращению, помогая им адаптироваться к условиям, которые могут возникнуть при укачивании в космосе.

Кроме того, был проведен поведенческий скрининг. Подвешивая мышей вниз головой, исследователи наблюдали за их реакцией на борьбу, отбирая тех, кто активно сопротивлялся, и определяли их как более стойких "оптимистов". Тесты в лабиринте дополнительно позволили оценить их пространственное восприятие и адаптивные навыки, подтверждая то, что они смогут ориентироваться и находить пищу даже в условиях невесомости.

По словам экспертов, после завершения всех тестов мышей поместили в компактные клетки, имитирующие обстановку в космической кабине. Это позволило им адаптироваться к ограниченным условиям жизни, с которыми они столкнутся на орбите. В конечном итоге четыре мыши, показавшие наилучшие результаты, получили "посадочные талоны" на полет в космос.

Собрав предварительные данные о реакциях на стресс и механизмах адаптации в условиях микрогравитации, ученые могут в конечном итоге использовать такие наблюдения для расшифровки того, как невесомость и замкнутое пространство влияют на поведение мышей.

После завершения своей орбитальной миссии "мыши-космонавты" вернутся на Землю на борту космического корабля "Шэньчжоу-20" для дальнейшего анализа.

"Полученные результаты будут иметь решающее значение для оценки возможности долгосрочного выживания и размножения человека в космосе, а также могут дать информацию, полезную для здоровья людей на Земле", - отметил Хуан Кунь, добавив, что эксперимент станет важным шагом вперед в развитии возможностей Китая в области научных исследований космической жизни.

[Ed Sch]

"мыши-космонавты" вернутся на Землю на борту космического корабля "Шэньчжоу-20"

Похоже, хвостатые подзадержатся немного. Интересно, есть ли у эксперимента резервы по ресурсам?

[zandr]

https://tass.ru/opinions/25629557

Жизнь среди звезд: как биотехнологии превращают космос в дом человечества

Олег Кононенко — об исследованиях, которые проводятся на МКС

<sup>Олег Кононенко , Командир отряда, Герой РФ, бывший спецкор ТАСС на МКС, замруководитель Центра подготовки космонавтов им. Гагарина


© NASA/ JSC</sup>
Международная космическая станция (МКС) представляет собой живой организм, которому каждый день необходимо дышать, пить, питаться и избавляться от лишнего. Как обеспечить эти потребности в условиях удаленности от земных ресурсов? Высокая стоимость и сложность доставки еще больше усложняют решение проблемы. На выручку приходят современные космические биотехнологии.
Звучит космически? Да, однако космические исследования — это не всегда далекие галактики, марсоходы и поиски следов внеземной жизни. Космос — это в том числе и экстремальная лаборатория, в которой в условиях жестких ограничений пространства, воды, воздуха и энергии космонавты ищут решения самых насущных проблем жизнеобеспечения на орбите.
На российском сегменте МКС проводится множество биотехнологических экспериментов, результаты которых, вполне вероятно, послужат человечеству и на Земле — ведь уже сегодня мы стоим на пороге глобальных вызовов растущего населения, исчерпания ресурсов, изменения климата. На исследование обеспечения базовых потребностей организма в воздухе, воде и безопасности направлены эксперименты "Сепарация", "Фотобиореактор", "Электронный нос", "Фотокатализ", "Тест" и "Токсичность".

Вода из космоса: космический эксперимент "Сепарация"
Начнем с основы жизни — воды. Для длительных космических миссий необходимо создание замкнутой системы регенерации воды. В основе решения этой задачи лежит космический эксперимент "Сепарация" — испытание принципиально новой для МКС системы СРВ-У (система регенерации воды из урины).
В дистилляторе — быстро вращающемся аппарате — урина центробежной силой распределяется по стенкам тонкой пленкой, что ускоряет испарение. Внутри дистиллятора создается пониженное давление, которое значительно уменьшает температуру кипения воды и обеспечивает экономию энергии. Тепло, выделяемое при конденсации пара, используется для подогрева и испарения новой порции урины.

^{© Алексей Зубрицкий/ Роскосмос/ ТАСС}
После дополнительной очистки такая вода пригодна для питья и приготовления пищи. На сегодняшний день с помощью системы получено более 200 л чистой воды. Эта разработка может быть использована для создания автономных систем водообеспечения и на Земле в условиях ограниченного доступа к чистой воде, например на арктических научных станциях или в пустынях.

"Токсичность": живые детекторы неведомых угроз
Решив задачу регенерации воды на МКС, ученые сталкиваются с другим вызовом: как определить ее качество? Для этого на станции используется химический анализ, который выявляет только известные загрязнители. Его ключевой недостаток — невозможность обнаружить неизвестное токсичное вещество или опасную комбинацию нескольких компонентов, что неприемлемо для долгих межпланетных миссий. Решением проблемы стал эксперимент "Токсичность" на базе прибора "Биотокс-10К", в котором в качестве индикатора чистоты используется микробный биосенсор — живые светящиеся бактерии.
В активном и здоровом состоянии бактерии интенсивно светятся. При попадании микроорганизмов в токсичную среду их метаболизм нарушается, и свечение резко снижается или исчезает совсем. Чем более тусклый свет, тем выше "индекс токсичности" и опаснее вода. Этот метод называется интегральным — он оценивает общую вредность среды, а не отдельные ее компоненты.
Эксперимент "Токсичность" был направлен на исследование эффективности данной технологии в условиях невесомости. Космонавты проводили замеры проб воды из системы регенерации и сравнивали их с эталонными образцами. Все данные фиксировались прибором. Затем часть проб была отправлена на Землю для анализа тем же методом. Данные, полученные на орбите, полностью совпали с "земными".

"Электронный нос": на страже патогенов
Разумеется, чистота воздуха, которым дышат космонавты, не менее важна, чем чистота воды, которую они потребляют. В стерильной на первый взгляд атмосфере МКС живут мириады бактерий и микроскопических грибов, в том числе условно-патогенных для человека. В условиях стресса и ослабленного иммунитета они могут вызывать инфекции. Размножаясь в фильтрах и вентиляции, микроорганизмы ухудшают качество воздуха и работу систем жизнеобеспечения.
До сих пор главным методом контроля был ручной забор проб с последующей их отправкой на Землю. Этот процесс зачастую занимал месяцы, а космонавтам нужен был инструмент для мгновенной диагностики прямо на борту. На помощь пришел уникальный прибор — "Электронный нос", представляющий собой газовую сенсорную систему на основе искусственного интеллекта. Его задача — идентифицировать микробное заражение по летучим органическим соединениям, которые выделяют бактерии и грибы в процессе жизнедеятельности.

© NASA
Работа над экспериментом велась в два этапа. На первом прибор "знакомили" в лаборатории с эталонными запахами самых распространенных и опасных обитателей МКС. Таким образом, в его память была заложена база данных "микробных ароматов". На втором этапе "Электронный нос" испытывали на способность распознавать микробы не в чистой культуре, а на реальных образцах материалов.
Эксперименты подтвердили: прибор может не только обнаружить заражение, но и определить его количественный уровень. Данные "Электронного носа" совпали с результатами традиционного лабораторного анализа.

"Фотобиореактор": космический сад
В ходе эксперимента "Фотобиореактор" в условиях невесомости выращивают микроводоросли для производства кислорода и получения дополнительного источника питания. Водоросли в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. А источник пищи — спирулина — это природный суперфуд, богатый легкоусвояемым белком, витаминами и аминокислотами.
Научная аппаратура "Фотобиореактор" включает в себя "Биоплатформу" (основной прибор), сменные "Биомодули" (реакторы, где растут водоросли), питательную среду и систему управления. Она обеспечивает равномерное освещение, подачу питательных веществ и удаление образующихся газов. Результаты эксперимента лягут в основу создания биотехнологического модуля для кораблей будущего.

^{© Иван Вагнер/ Роскосмос/ ТАСС}
"Фотокатализ": УФ-защитник
На российском сегменте МКС работает несколько систем очистки воздуха. Однако все они имеют недостатки: фильтры со временем засоряются, становятся неэффективными против патогенов и частиц пыли, которые проникают в легкие космонавтов. Для будущих длительных миссий нужна более надежная и автономная система. Технологию для такой системы испытывают в рамках эксперимента "Фотокатализ".
В основе технологии лежит процесс фотокаталитической минерализации, при котором фильтр не засоряется, а разрушает "грязь" до безвредных компонентов. Система включает два элемента: фотокатализатор — специальное вещество, нанесенное на основу из пористого кварцевого стекла, и источник мягкого ультрафиолетового излучения, под действием которого катализатор активируется. При прохождении через фильтр с катализатором потока воздуха с органическими загрязнителями на него воздействует УФ-излучение, разрушая находящиеся в нем бактерии, вирусы, споры и токсичные газы.
Фотокатализ позволит очищать воздух от самых мелких и опасных загрязнителей — вирусов и частиц пыли размером менее 20 микрометров, обеспечивая практически стерильную атмосферу. Экипаж получит защиту от аллергенов, токсинов и патогенов, что критически важно для многолетних полетов. Результаты эксперимента "Фотокатализ" лягут в основу проектов систем жизнеобеспечения для будущих российских орбитальных станций и пилотируемых кораблей нового поколения.

"Тест": невидимые обитатели станции
Долгое время считалось, что открытый космос из-за экстремальных температур и излучения стерилен. Однако эксперимент "Тест" опроверг это предположение. Космонавты во время выходов в открытый космос брали пробы из-под экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) — оболочки, защищающей станцию от перегрева и переохлаждения, — и анализ показал наличие жизнеспособных бактерий и следов кислот на металле. Микроорганизмы с внутренней поверхности станции через вентиляцию попадают наружу и годами выживают под защитой ЭВТИ.
Концентрация летучих органических соединений, создающих для микробов питательную среду, под обшивкой в сотни раз выше, чем внутри МКС. Это демонстрирует, что главная опасность исходит не из космоса, а от микроорганизмов и химических следов деятельности человека. Контроль над этими процессами — ключевое условие для будущего освоения космоса.

Взаимосвязь экспериментов
Биорегенеративное жизнеобеспечение — ключевая концепция для длительных космических миссий. Эксперименты "Сепарация" и "Фотобиореактор" замыкают две ключевые для жизни цепи — водную и газовую. Эксперименты "Электронный нос" и "Фотокатализ" работают в тандеме "найти и обезвредить". Эксперименты "Тест" и "Токсичность" повышают безопасность системы жизнеобеспечения, проводя диагностику состояния конструкции модулей станции и самого важного ресурса — воды.