Медикобиологические аспекты космических полётов

[Inti]

Непонятно зачем гробят деньги на эксперименты с эмбрионами перепелов, мышей и прочих дрозофил. Ясен пень что на формирование мелких организмов, тем более плавающих в жидкости - гравитация не может оказывать существенного влияния. Да и вообще кто в здравом уме будет рассчитывать на размножение или выращивание хоть чего-то в полной невесомости. Даже если кому-то приспичит выращивать в космосе перепелов в более-менее практических масштабах - то это удобнее делать во вращающихся конструкциях, ну хотя бы чтобы перепела могли клевать корм - а их гуано падало вниз а не плавало в воздухе.

[спец]

Заголовок дня, я считаю.
Вы не можете просматривать это вложение.

[Lunatik-k]

Непонятно зачем гробят деньги на эксперименты с эмбрионами перепелов, мышей и прочих дрозофил. Ясен пень что на формирование мелких организмов, тем более плавающих в жидкости - гравитация не может оказывать существенного влияния. Да и вообще кто в здравом уме будет рассчитывать на размножение или выращивание хоть чего-то в полной невесомости. Даже если кому-то приспичит выращивать в космосе перепелов в более-менее практических масштабах - то это удобнее делать во вращающихся конструкциях, ну хотя бы чтобы перепела могли клевать корм - а их гуано падало вниз а не плавало в воздухе.

Когда гранты ученым платят абы за что, то и цели можно ставить непонятные.
Рекорды Гиннеса также оформляют за действа типа кто дальше плюнет - это тоже непонятная цель.
Так почему же в науке такое не должно быть допустимо ?

Центрифуга для мышей, перепелов и дрозофил слишком сложная цель для ИМБП.
Не дай бог получится и мыши размножаться начнут, то и сразу заставят такую центрифугу для кроликов создать, а потом и для человека.

А так можно еще лет пятьдесят, сто исследовать размножение мышей в невесомости и получать гранты.
А через 200 лет ИМБП может быть и эскизный проект для мышей создаст, потом еще 200 лет внедрять его.
Нет целевой постановки задачи, а зря.

[simple]

Комиссия отклонила эти утверждения, заключив, что «значительная» корреляция признается при учете накопленного радиационного облучения жертвы,

типичное хайпожорство 

[АниКей]

mk.ru

Исследующим дальний космос астронавтам предсказали большие проблемы с мужским здоровьем

Неприятные последствия для эрекции могут длиться десятилетиями
Новое исследование, финансируемое НАСА в преддверии пилотируемых полетов на Луну и Марс, показало, что астронавты дальнего космоса могут оказаться всерьез и надолго склонны к эректильной дисфункции.
Ученые говорят, что тоски по дому, истощения мышц, истончения костей, повышенного риска развития рака и перспективы смерти в бесконечном космическом вакууме недостаточно. Астронавты-мужчины могут вдобавок вернуться из глубокого космоса с эректильной дисфункцией.
В ходе исследования, которое, как утверждается, является первым исследованием, оценивающим влияние галактической радиации и невесомости на сексуальное здоровье мужчин, исследователи, финансируемые НАСА, обнаружили, что галактические космические лучи и, в меньшей степени, микрогравитация могут нарушать функцию эректильных тканей, причем последствия могут длиться десятилетиями.
Как пишет The Guardian, выразив свою обеспокоенность в отчете, опубликованном в среду, американские исследователи заявили, что они выявили "новый риск для здоровья, который следует учитывать при исследовании дальнего космоса". Они призвали внимательно следить за сексуальным здоровьем астронавтов по возвращении из будущих полетов в дальний космос, отметив, что определенные антиоксиданты могут помочь противодействовать вредным последствиям, блокируя вредные биологические процессы.
"В то время как негативное воздействие галактической космической радиации было длительным, функциональные улучшения, вызванные целенаправленным воздействием на окислительно-восстановительные процессы и оксид азота в тканях, позволяют предположить, что эректильная дисфункция поддается лечению", - говорит доктор Джастин Ла Фавор, эксперт по нейроваскулярной дисфункции в Университете штата Флорида и старший автор исследования.
Предупреждение появилось на фоне возобновления внимания к полетам в дальний космос, когда НАСА и другие крупные космические агентства готовятся к долгосрочным экспедициям на Луну и более амбициозным полетам на Марс. Программа НАСА "Артемида" предполагает отправку астронавтов на Луну уже в следующем году, а полеты с экипажем на Марс предварительно запланированы на 2040 год.
С самого начала космической эры ученые исследовали влияние невесомости и космического излучения – частиц высокой энергии, рентгеновских лучей и гамма-излучения, исходящих от звезд и других небесных тел, на физиологию человека. Эта работа привела к введению профилактических мер, включая специальные режимы физических упражнений на Международной космической станции (МКС), чтобы защитить астронавтов от потери костей и мышц.
Но, по словам доктора Ла Фавора и его коллег из медицинской школы Университета Уэйк Форест в Северной Каролине, влияние космических полетов на эректильную дисфункцию не изучалось. "Хотя эректильная дисфункция поражает более половины мужчин старше 40 лет и представляет собой важный фактор удовлетворенности жизнью, последствия космических путешествий для эректильной функции все еще неясны", - пишут они в журнале Faseb.
Земля хорошо защищена от космического излучения магнитным полем планеты и плотной атмосферой, но на Луне, Марсе и в пространстве между ними нет эффективного барьера. На борту МКС экипажи защищены экранированием и магнитным полем Земли, но все равно за одну неделю получают столько радиации, сколько человек на земле испытал бы за год.
Не имея под рукой готового набора людей, исследователи обратились к крысам, чтобы изучить влияние космических полетов на мужскую физиологию. В серии экспериментов десятки крыс были подвешены на ремнях безопасности под углом 30 градусов и подвергались воздействию имитируемых галактических космических лучей в Лаборатории космической радиации НАСА в Нью-Йорке.
Анализ тканей крыс год спустя показал, что даже незначительное воздействие галактических космических лучей усиливало окислительный стресс у животных. Это нарушало функцию артерии, которая снабжает кровью пенис и эректильную ткань. Невесомость тоже оказала влияние, но не столь выраженное, пишет The Guardian.
"В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что нервно-сосудистая функция эректильных тканей может быть нарушена в течение оставшегося периода сексуального здоровья астронавтов после возвращения на Землю из длительных исследований дальнего космоса", - отмечают авторы исследования.
Не то чтобы все это было плохой новостью для будущих космонавтов, успокаивает The Guardian. Лечение специфическими антиоксидантами, по-видимому, улучшает функцию тканей после воздействия галактических космических лучей.

[amster]

Непонятно зачем гробят деньги на эксперименты с эмбрионами перепелов, мышей и прочих дрозофил. Ясен пень что на формирование мелких организмов, тем более плавающих в жидкости - гравитация не может оказывать существенного влияния. Да и вообще кто в здравом уме будет рассчитывать на размножение или выращивание хоть чего-то в полной невесомости. Даже если кому-то приспичит выращивать в космосе перепелов в более-менее практических масштабах - то это удобнее делать во вращающихся конструкциях, ну хотя бы чтобы перепела могли клевать корм - а их гуано падало вниз а не плавало в воздухе.

А как ещё объяснить смысл существования клоунско-пафосной МКС?
И вообще всех(и прошлых и будущих) очевидно бессмысленных орбитальных станций?

[АниКей]

[АниКей]

Главная → Публикации → Новости
Новости
#Роскосмос#ИМБП РАН#Гибернация
17.12.2022 10:00
Полет во сне – наяву

Буддистские монахи-исследователи в ИМБП РАН
Кадр из фильма «Пассажиры»
Юрий Аркадьевич Бубеев
Кадр из фильма «Чужие»
Иллюстрация Владимира Серова к «Сказке о мертвой царевне и о семи богатырях» А.С. Пушкина
Сотрудники ИМБП РАН на встрече с Далай-ламой XIV в Дели
Исследования «форсированного» энергообмена сотрудниками института на Эльбрусе
Монахи-исследователи осваивают научное оборудование
Личный опыт – знакомство со стендом моделирования эффектов невесомости методом «сухой» иммерсии

Одним из направлений работ в рамках соглашения между Роскосмосом и Институтом медико-биологических проблем (ИМБП) РАН является изучение возможности погружения экипажа космической миссии в состояние искусственного сна. Заместитель директора по научной работе ИМБП, профессор, доктор мед. наук Юрий Бубеев в статье, написанной для журнала «Русский космос», рассказывает об известных на сегодня методах гибернации.
Уже не фантастика?
 
Наверное, многие авиапассажиры при длительном трансконтинентальном перелете завидовали тем редким уникумам, которые ухитрялись, проспав весь полет, проснуться бодрыми и свежими. Экипаж воздушного судна, в свою очередь, был бы счастлив везти спящих пассажиров, которых не нужно кормить, поить, которые не пристают с претензиями, не создают очереди в туалет и не бродят по салону. Задача авиаконструкторов также упростилась бы за счет снижения массогабаритных параметров лайнера.
Все сказанное актуально и по отношению к длительным межпланетным миссиям, которые для космонавтов означают тягостное для психики пребывание в очень ограниченном пространстве с одними и теми же людьми, а для создателей космической техники – трудноразрешимые технические проблемы. Как и при долгих перелетах на самолете, в таком путешествии было бы приятнее (и безопаснее, как показывают исследования) просто спать глубоким сном и проснуться непосредственно перед посадкой на другую планету.
Доставка грузов и людей в космос остается невероятно дорогим удовольствием. А если предположить, что космонавт находится в состоянии, когда обмен веществ снижен? Тогда ему потребуется минимум места и ресурсов для жизни. Это существенно снизит вес и размеры обитаемого модуля, что в конечном итоге приведет к значительному сокращению необходимой для обеспечения жизнедеятельности полезной нагрузки.
Многие читатели наверняка смотрели фильм «Пассажиры», где во время межпланетного перелета люди пребывают в капсуле, накачанной неким газом. Система искусственного интеллекта вводит нужные препараты, когда это необходимо, – и человек выходит из анабиоза. Подобным образом может выглядеть перспективная система гибернации (от англ. Hibernation – «зимняя спячка»; в данном случае состояние человека, погруженного в искусственный сон на длительное время) для будущих полетов на Марс и другие планеты.
Концепция гибернации для межпланетных полетов зародилась из различных источников: от общих представлений о космических путешествиях в научной фантастике до редких научно задокументированных историй о выживании человека в экстремальных условиях (альпинисты, полярники, моряки, заблудившиеся туристы и др.).
 
«Тумблер» спячки
 
Методические подходы, с которыми в настоящее время работают исследователи по всему миру, можно свести к следующим основным группам.
Один вариант – это создаваемая по специальной медицинской технологии гипотермия (от др.-греч. ύπο «снизу, под» + θέρμη «тепло», переохлаждение) и возникающее в результате замедление обмена веществ. Несколько десятилетий этот метод применяется к пациентам с травмами в критических состояниях и тем, кому предстоят серьезные операции. Есть специальные методики гипотермии, чтобы снизить метаболизм пострадавших и тем самым выиграть время.
Другой подход, по которому интенсивно ведутся исследования: создание фармакологических препаратов для введения человека в искусственное гипобиотическое состояние (синтетический гипобиоз). Эти вещества используются при осуществлении длительных операций, в том числе совместно с гипотермией.
Особенности гипобиоза изучаются достаточно глубоко и разносторонне, однако наука до сих пор не располагает ключевым «фундаментальным фактом», знанием базового механизма, который позволил бы создать воспроизводимую и безопасную технологию для использования в практике. Ряд проблем носит чисто медицинский характер. Каким способом лучше всего безопасно вводить здоровых людей в состояние спячки? О терапевтической гипотермии в операционной хорошо известно, но эти технологии абсолютно непригодны для автономного космического полета. Эта область пока остается неизу�ченной.
 
Сон по внутренней команде
 
Академик В. В. Парин, возглавлявший наш институт вскоре после его создания, предложил термин «искусственный гипобиоз». Идея состоит в том, чтобы экипаж корабля при транзитных фазах космического перелета находился в искусственно созданном сноподобном состоянии. Как показано в ряде исследований, это позволит снизить метаболизм, повысить невосприимчивость организма к воздействиям различной природы, в том числе космической радиации, ограничить влияние гипомагнитного фактора, гипокинезии, перераспределения крови, психологического напряжения и др.
В таком виде проведение экспедиции может оказаться намного более простым делом, чем если обеспечивать экипаж тоннами грузов на протяжении примерно полутора лет, необходимых, например, для полета к Марсу и обратно. По предварительным прикидкам, периодическое «выключение» экипажа позволит снизить общую массу корабля на 50–70 %, сократить время полета, обеспечить более надежную защиту от радиации, благодаря замедлению обмена веществ.
Наиболее выигрышно это может быть использовано именно при транзитных фазах космической миссии, когда можно проводить ротацию членов спящего экипажа и пробуждать некоторых космонавтов для несения дежурства на критических участках.
Как свидетельствуют исследования ряда авторов, в том числе и сотрудников ИМБП РАН, механизм погружения в состояние гипобиоза присутствует, видимо, у каждого человека, но заблокирован по универсальному биологическому принципу «используй, а то потеряешь» и активируется в крайних жизнеугрожающих ситуациях, о чем говорят научно подтвержденные эпизоды выживания в экстремальных условиях.
Удалось и локализовать этот своего рода «тумблер», который включает и выключает гипобиоз. Им оказалась группа нейронов, расположенных в гипоталамусе. Так как психическая сфера выступает регулятором многих функций организма, в том числе на физиологическом и биологическом уровнях, то изменения в ней могут сказываться на функционировании других систем и органов, которые в данном случае могут рассматриваться как психофизиологические, эмоционально-вегетативные и физиологические корреляты. Поэтому специалисты обратили внимание на ряд психических упражнений, используемых для изменения состояния человека.
 
Научная лаборатория в предгорьях Тибета
 
Большой практический интерес представляют практики управления энергообменом организма: как резкое его усиление (выживание при экстремально низких температурах), так и торможение (сноподобное состояние для длительных миссий) методами индукции измененного состояния сознания, что практикуется в ряде психотехник, в том числе в тибетском буддизме.
Широко известны, хотя и до сих пор мало изучены, феномены спонтанного летаргического сна. Сам термин «летаргия» использовал еще Гиппократ. Известный русский ученый-физиолог И. П. Павлов описал клинический случай пациента, который 22 года пролежал в отделении психиатрической больницы в полусонном состоянии без движения, а затем пришел в себя, стал двигаться и говорить. В «Сказке о мертвой царевне и о семи богатырях» А. С. Пушкина главную героиню обманом заставляют съесть отравленное яблоко, которое погружает в глубокий сон до тех пор, пока ее не разбудит суженый. Кстати, «гроб хрустальный», в котором лежит царевна, — практически готовая конструкторская идея капсулы для гибернации.
Исследуя роль психической сферы и ее влияние на энергообмен, мы идем своеобразным широким фронтом для подбора психотехнологий, пригодных для длительных космических полетов. Общепризнанно, что в этой сфере в наибольшей степени преуспел буддизм, оттачивающий свои психотехнологии уже более двух с половиной тысячелетий. Многие техники работы с психической сферой хорошо известны и вошли в арсенал современной психотерапии, составляя ее методическую основу, много психотехнологий остаются малоизученными или вообще не знакомы западной науке.
Очевидно, что наиболее успешное изучение того или иного нового направления возможно при общении с самыми опытными специалистами в предметной области. 
Наше несколько необычное научное сотрудничество с главой и духовным лидером тибетского буддизма, лауреатом Нобелевской премии мира началось благодаря главному научному сотруднику нашего института академику РАН С. В. Медведеву, когда группа российских ученых из Института мозга человека имени Н. П. Бехтеревой РАН, МГУ имени М. В. Ломоносова, СПбГУ была приглашена Далай-ламой в его резиденцию в предгорье Тибета, в городе Дхарамсала. Узнав после этого мероприятия, что Далай-лама готов сотрудничать с учеными в рамках совместных исследований измененных состояний сознания монахов традиционными научными методами, мы тоже заинтересовались этим, исходя из своих «космических» интересов, и были включены в исследовательскую группу.
Мы попросили у Далай-ламы дать нам возможность изучить электрическую активность мозга у монахов в процессе различных видов медитаций. В свою очередь, Далай-лама предложил исследовать не изученный западной наукой феномен «посмертной медитации» — тукдам, когда после констатации смерти тело монаха неделями не подвергается разложению.
К исследованию медитации привлекли более ста монахов — наиболее опытных практиков. Радикально повлияло на судьбу проекта решение об организации группы монахов-исследователей. Для этого провели собеседование с желающими и рекомендованными вступить в группу молодыми монахами и выбрали кандидатов — по одному из каждого монастыря, всего восемь человек.
Они были приглашены для обучения и общего ознакомления с физиологическими методами исследования в МГУ, Институт мозга, Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии и в ИМБП для прослушивания цикла лекций по исследованию мозгового обеспечения высшей нервной деятельности и сознания и для овладения практическими навыками работы в условиях лаборатории. Кроме того, для них провели тематические экскурсии в указанных институтах для ознакомления с современным уровнем работы в психофизиологических лабораториях.
Как впоследствии стало ясно, именно этот визит монахов во многом предопределил успех проекта. Впервые были организованы реальные научные подразделения в буддистских монастырях и появилась новая «специальность» — монах-исследователь. Именно на их плечи легла впоследствии вся рутинная работа в лаборатории. Значение этого события трудно пере�оценить. Если до него научная работа в основном осуществлялась западными визитерами с периодическим использованием монахов как помощников, то сейчас появилась реальная лаборатория с укомплектованным постоянным штатом.
Это, в частности, позволило решить очень сложные проблемы, которые стоят перед каждым западным исследователем в буддистском монастыре, особенно в ситуации закрытия границ. Это сложность контакта с монахами, большинство которых не говорит по-английски. Многие темы для них табуированы. Западные исследователи не знают этикета, ментальных различий, не понимают иерархии ценностей монахов, которые, к слову, не являются однородной группой. Они различаются уровнем и стажем медитативного опыта.
Наиболее интересными для нас являлись практики индукции необычных, измененных состояний сознания. Такие состояния достигались многочасовыми медитациями, сенсорной депривацией, монотонией, глубокой концентрацией. Это было уже ближе к интересующим нас состояниям сознания, благодаря которым человек может изменять скорость метаболизма, вводить себя в определенные ресурсные состояния.
 
В поисках разгадки
 
Сейчас мы находимся в начале пути. Но нам уже точно известно, что измененные состояния сознания могут влиять на скорость метаболизма — как значимо ускоряя, так и замедляя его. Наши сотрудники-нейрофизиологи пытаются найти ключ к этому механизму. Наша задача — выйти на такой уровень понимания медитативных технологий буддистских монахов, чтобы применять их в своих научных исследованиях.
У нас имеются данные о картине распределения активности мозга во время разных видов глубоких медитаций. Можно сказать, уже есть некий паспорт этого состояния. При помощи биообратной связи, предъявляя человеку изображение электроэнцефалографии опытного практика, мы можем попросить нашего испытателя, будущего космонавта, постараться так изменить свое внутреннее состояние, чтобы оно соответствовало картине активности мозга монаха.
Идея такого обучения не нова. Весьма наглядно она была продемонстрирована в ряде фильмов, например в «Газонокосильщике».
Мы также ясно отдаем себе отчет, что сами по себе психотехнологии не решат проблему гибернации в длительном космическом полете. Итоговая рабочая технология должна будет включать некую индивидуальную комбинацию нескольких методов. Задача исследователей — найти их наилучше переносимую комбинацию по принципу синергии, взаимного усиления эффекта. Определенные перспективы мы связываем и с использованием ингаляции инертных газов, кстати, тоже одного из направлений, которое зародилось в нашем институте.
Но даже когда будут решены все вышеизложенные вопросы, останется самый главный (видимо, наиболее сложный) и не изученный до сих пор: как повлияет такой период длительного пребывания в состоянии низкого метаболизма на память, работоспособность, когнитивные способности? Он требует самого серьезного исследования. Если удастся решить данный вопрос, это будет самым крупным прорывом последних десятилетий в осуществлении вековой мечты человечества — освоения дальнего космоса.

Материал опубликован в журнале «Русский космос»

 

[АниКей]

Главная → Публикации → Новости
Новости
#ИКИ РАН#GLEX
18.06.2021 23:38
Радиация, лунная пыль и автономное существование
В ходе международной конференции по освоению космического пространства (Global Space Exploration Conference — GLEX-2021) состоялась пленарная сессия «Путь человека в дальний космос: опасности реальные и воображаемые». Организатор сессии — Российская академия наук, ведущим выступил член-корреспондент РАН Анатолий Петрукович, директор Института космических исследований Российской академии наук.
Несмотря на десятилетия работы на околоземных космических станциях, человек ещё не так хорошо подготовлен к более длительным экспедициям на другие космические тела. «Короткий список» космических угроз включает космическую радиацию, длительное пребывание в невесомости, либо в условиях уменьшенной гравитации, отсутствие сильного стабильного магнитных полей, действие лунной пыли.
Благодаря многолетним экспериментам в космосе некоторые угрожающие факторы изучены довольно хорошо, другие в меньшей степени, но, если говорить о длительной экспедиции за пределы низкой земной орбиты, каждый из них требует разработки методов противодействия. Первым в этом перечислении, конечно, если не считать самого космического вакуума, стоит космическая радиация. Она включает электромагнитное излучение и заряженные частицы высоких энергий, в первую очередь, протоны. Из-за высокой энергии они могут представлять опасность и для живых организмов, и для техники.
У частиц высоких энергий несколько источников. Во-первых, они рождаются на Солнце во время вспышек, особенно в период максимума солнечного цикла. Но есть и второй «вид» заряженных частиц прилетает в Солнечную систему издалека — это так называемые галактические космические лучи. В среднем, они более энергичны и, следовательно, теоретически более опасны, при этом их число выше во время минимума солнечной активности. Поэтому вопрос в том, что опаснее для космонавтов в межпланетном перелёте, минимум или максимум солнечной активности?
Профессор Бинсянь Ло (Bingxian Luo, Национальный центр космической науки Китайской академии наук) рассказал о результатах моделирования трехлетней миссии на Марс, которая включает годовой полет на планету, год пребывания на её поверхности и годовой же этап возвращения для сценариев максимальной и минимальной солнечной активности. Полученные данные об уровнях космической радиации были пересчитаны также в биологически активные дозы. Один из выводов работы состоит в том, что выбросы частиц во время солнечных протонных событий могут быть даже опаснее потоков галактических космических лучей. Для планирования реальной миссии, безусловно, требуются дальнейшие исследования.
Профессор Иоаннис Даглис (Ioannis Daglis, Греческий космический центр) подчеркнул, что кроме биологических эффектов, для которых можно рассчитать «пороговые дозы», есть отложенные последствия, возникающие стохастически, для которых нет «пороговых» значений опасных факторов. Кроме этого, космическая радиация опасна и для техники. Уже сейчас мы можем изучать действие опасных космических факторов с помощью автоматических миссий в межпланетном пространстве.
Сегодня более или менее хорошо изучено пребывание на низкой околоземной орбите. Земное магнитное поле и атмосфера достаточно хорошо защищают нас от космической радиации, но и в околоземном космосе есть области, где ни человеку, ни даже спутникам лучше не находиться долго — это радиационные пояса Земли.
Защититься же от космической радиации не так просто. Владимир Калегаев (Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ им. Д.Н. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова) назвал несколько подходов к радиационной защите. Первое, что приходит в голову — использовать в качестве «щита» как можно более толстый и/или плотный материал, но, к сожалению, заряженные частицы, попадая в такую «стенку», рождают потоки вторичных частиц, не менее, а то и более опасных, чем изначальные. Разработка материалов, которые были бы безопасны для космонавтов внутри, — одна из задач «повестки дня» космических материаловедов. Есть и другие «технологические» методы: использование магнитных полей или электростатических эффектов, — но они находятся на стадии идей.
Кроме радиации, есть проблема невесомости или, если говорить точнее, тех эффектов, которые вызывает в организме отсутствие силы тяжести. Физические упражнения космонавтов нацелены на то, чтобы смягчить действие невесомости, но некоторые проблемы невозможно решить тренировками. Так, профессор Ханнс-Кристиан Гунга (Hanns-Christian Gunga, Центра космической медицины и экстремальных условий, Германия) кратко рассказал, в частности, о динамике жидкости в человеческом организме и проблеме перегрева — гипертермии, которая может возникнуть при физических нагрузках из-за того, что в невесомости механизмы регулировки температуры не работают так, как на Земле.
Человеку на поверхности Луны будут угрожать не только радиация, но и лунная пыль, о которой пока известно совсем мало. С лунной пылью столкнулись астронавты во время кратких экспедиций «Аполлон», но насколько эта пыль токсична, какие эффекты она может вызывать в человеческом организме, насколько она опасна для техники, — количественных данных об этом ещё не было. Поэтому эксперименты по изучению лунной пыли включены в программу научных исследований российских лунных миссий «Луна-25» и «Луна-27».
Наконец, как подчеркнул академик Олег Орлов (Государственный научный центр Институт медико-биологических проблем РАН), при подготовке будущих экспедиций встаёт проблема их полной автономности. Вполне вероятно, что медицинская организация длительных экспедиций за пределы низкой земной орбиты не будет похожа на то, как это происходит сейчас на космических станциях, в частности, будет более персонализирована.
Подводя итог дискуссии, Анатолий Петрукович заметил, что «мы привыкли ,,недооценивать" нашу среду обитания. В космосе не бывает незначительных вещей. Мы можем не замечать чего-то, пока находимся на Земле, но в космосе это станет критичным». Тем не менее в ответах на вопрос, сколько времени человек сможет провести в космосе, участники сессии оказались оптимистами и согласились в том, что уже в ближайшие годы человек вполне сможет провести за пределами Земли, в космическом пространстве или на поверхности планеты, несколько лет.

Источник: ИКИ РАН

[АниКей]

Главная → Публикации → Новости
Новости
#Роскосмос#Пилотируемая космонавтика#ИМБП РАН
20.06.2022 13:47
О подготовке к дальним космическим полетам
Госкорпорация «Роскосмос» заключила государственный контракт с Институтом медико-биологических проблем Российской академии наук на комплексную научно-исследовательскую работу по отработке технологий освоения космического пространства и совершенствования медико-биологического обеспечения дальних космических полетов.
Работа будет посвящена таким ключевым направлениям, как исследование радиационных и гипомагнитных рисков, использование интеллектуальных информационно-коммуникационных технологий медико-биологического обеспечения, разработка биологических систем жизнеобеспечения космических экипажей и изучение возможности использования искусственной гибернации применительно к дальним космическим полетам.
Контракт предусматривает теоретическое и экспериментальное обоснование методов и средств управления радиационным риском при осуществлении пилотируемых межпланетных космических полетов (в том числе совершенствование средств мониторинга радиационной обстановки и средств физической защиты космонавтов от радиационного воздействия), изучение перспективных фармакологических и нефармакологических средств профилактики и исследование влияния на биологические объекты гипомагнитных условий — еще одного фактора риска при осуществлении межпланетных космических полетов, который остается до настоящего времени плохо изученным.
В области перспективных интеллектуальных информационно-коммуникационных технологий медико-биологического обеспечения межпланетных космических полетов с учетом необходимости большой автономности таких миссий планируются аналитические и экспериментальные исследования, направленные на создание систем управления медицинскими данными, автономной диагностики и экспертной оценки состояния здоровья, а также изучение возможностей применения роботизированных систем при оказании медицинской помощи членам экипажа.
Перспективность биологической системы жизнеобеспечения космических экипажей была обоснована специалистами в области космической биологии десятилетия назад. Однако, с постановкой практических задач по подготовке к освоению дальнего космоса и с учетом современного уровня развития биотехнологий возникает необходимость поиска наиболее эффективных биологических объектов, а также технологических приемов их культивирования в условиях космического полета, определения места элементов биологических систем в повышении эффективности системы жизнеобеспечения пилотируемых космических комплексов в целом.
Временное погружение экипажа в состояние искусственной гибернации также давно активно обсуждается как одно из технологических решений по обеспечению длительных пилотируемых полетов в дальний космос. В рамках работы планируется научно-обоснованная техническая оценка перспективности применения с этой целью различных технологий индуцирования измененного состояния.
Одной из особенностей данной работы является использование в интересах космической медицины математических методов моделирования. Математические модели в области радиационной обстановки дальнего космоса, влияния гипомагнитных условий на биологические объекты, реакции сердечно-сосудистой системы на условия искусственной гравитации и других прикладных задач позволят найти оптимальные решения, поиск которых экспериментальным путем может потребовать проведения длительных и дорогостоящих исследований.
Настоящая работа должна стать синтезом знаний и опыта специалистов в различных областях науки. Планируемое привлечение к ней организаций Российской академии наук, Федерального медико-биологического агентства и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова позволит обеспечить высокое качество научных исследований.

[АниКей]

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Технологии
Эксперимент «Перепел»: четыре корабля и два космонавта для космических яиц
30 ноября 2023 года, 13:47
Игорь Маринин
Завтра к МКС стартует грузовой корабль «Прогресс МС-25». В составе груза — 48 яиц японского перепела, аппарат «Инкубатор-3» для выращивания птенцов и центрифуга для создания искусственной гравитации. Все это необходимо российским космонавтам для проведения очередного этапа эксперимента «Перепел», который должен обеспечить участников будущих длительных экспедиций (например, на Марс) возобновляемым запасом белковых продуктов питания. Сегодня о нем наш подробный рассказ.
Содержание
1Первый эксперимент провели, но яйца разбились2Первые роды в космосе3Птенцов заставили есть4На МКС сравнят развитие эмбрионов в невесомости и при искусственной гравитации5Четыре космических корабля для путешествия яиц6Перепелиная ферма для межпланетных перелетов
Первый эксперимент провели, но яйца разбились
Проблему с развитием и жизнью перепелов на орбите ученые Института медико-биологических проблем РАН пытаются решить давно.
Первая попытка посмотреть, как развиваются зародыши в перепелиных яйцах в условиях космического полета закончилось неудачно. Оплодотворенные перепелиные яйца разметили в установке «Инкубатор» и запустили на околоземную орбиту на биоспутнике «Космос-1129». Установка работала нормально, но приземление спускаемого аппарата оказалось слишком жестким. Почти все яйца разбились.

Первый "Инкубатор"
Тем не менее некоторые сохранившиеся эмбрионы в руки ученых попали. Стало ясно: зарождение и развитие перепелов в космосе возможно.
Первые роды в космосе
В период с 1990 по 1999 год на борту орбитального комплекса «Мир» было проведено восемь экспериментов на установке «Инкубатор-2» по изучению эмбрионального развития японского перепела и выведению птенцов.
Первое рождение земного существа в космосе произошло в 1990 году во время шестой основной экспедиции на "Мир". Вывелись восемь перепелят, но они быстро погибли. «Принимали роды» и пытались их спасти космонавты Анатолий Соловьев и Александр Баландин.  

Первое живое существо, родившееся в космосе
«Результаты исследований показали, что птенцы выводятся, но долго жить не могут, поскольку не чувствуют опоры. У перепелов это основной фактор: если они не чувствуют опоры, то не будут питаться. Птенцы погибали из-за того, что не ели. Космонавты их кормили, пытались носить в кармане, оборачивая в плёнку [чтобы создать опору для лап], но и это ни к чему хорошему не привело», — рассказала в беседе с ТАСС ведущий научный сотрудник ИМБП РАН, кандидат биологических наук Тамара Гурьева.
Кроме того, при изучении законсервированных в космосе на разных стадиях яиц с эмбрионами перепелов ученые обнаружили патологии: аномальное развитие некоторых органов. Тогда было решено провести вторую версию эксперимента, на этот раз с центрифугой, которая создавала бы для птенцов искусственную силу тяжести.
Птенцов заставили есть
В 1999 году удача улыбнулась экипажу Виктора Афанасьева. Словацкие специалисты сделали прекрасный «Инкубатор-2». Туда заложили 60 оплодотворенных яиц. Кроме инкубатора на станцию «Мир» доставили специальный "тренажер" для новорожденных перепелов - центрифугу.
Ученые хотели получить птенцов в космосе и постараться живыми доставить на Землю. Живыми в руки ученых попали три птенца, вылупившихся в космосе, остальные погибли, так как в спускаемом аппарате оказалась слишком низкая температура. Тем не менее ученые получили уникальный результат: впервые в истории живые существа не только родились в космосе, но и, прожив там несколько дней (в условиях искусственной гравитации, созданной центрифугой), нормально питались и вернулись на Землю.

Минимальная гравитация позволила птенцам развиваться относительно нормально
«Птенцы прожили там три дня, нормально питались. Эксперименты показали, что даже незначительная гравитация может способствовать нормальному развитию перепелов, --сказала Тамара Гурьева, - теперь есть все возможности продолжить уникальные исследования».
На МКС сравнят развитие эмбрионов в невесомости и при искусственной гравитации
Специалисты Института медико-биологических проблем, Центра подготовки космонавтов, СКТБ «Биофизприбор» и РКК «Энергия» решили повторить эксперимент с изучением развития перепелов в условиях космического полета на МКС, но совсем на другом уровне, нежели тот, который был на «Мире». Цель нового этапа «Исследование возможности устойчивого существования популяции японского перепела в условиях микрогравитации». Яйца и оборудование для него на МКС должен доставить грузовой корабль "Прогресс МС-25". Его выведет на орбиту ракета «Союз-2.1а», пуск которой запланирован на 1 декабря.
Экипажу МКС-70 не придется кормить вылупившихся птенцов и отправлять их на землю. Эксперимент заключатся в том, чтобы сравнить эмбрионы перепелов, развивающихся в условиях микрогравитации (практически невесомости) и гравитации на уровне земной, создаваемой центрифугой, при прочих равных условиях. Для этого находящиеся сейчас на МКС российские космонавты будут фиксировать яйца с эмбрионами в формальдегиде на 4, 7, 10 и 15 день эксперимента. Затем ученые на Земле будут исследовать их и делать выводы.

Новый эксперимент должен выявить различия в развитии эмбрионов в невесомости и при искусственной силе тяжести, равной земной
Для эксперимента сконструирован новый «Инкубатора-3», конструкция которого позволит исследовать эмбриональное развитие перепела в условиях невесомости и в условиях искусственной гравитации, что в настоящее время не имеет аналогов в отечественной и зарубежной практике.
Четыре космических корабля для путешествия яиц
Оплодотворенные яйца японской перепелки космонавты поместит в комплекс «Инкубатор-3», в котором в течение двух недель в двух отсеках будут поддерживаются два вида условий развития эмбрионов: при искусственной силе тяжести равной земной, создаваемой небольшой центрифугой, и в невесомости.
В остальном, в обоих отсеках будут одинаковые условия, близкие к тем, что существуют в перепелиных гнездах: температура, соотношение кислорода и углекислого газа, влажность. Через определенные периоды времени космонавт должен переворачивать яйца, как это делает перепелка-мать.
Согласно жесткому графику, на 4, 7, 10 и 14 сутки часть яиц будет извлекается из обоих отсеков и помещаться для фиксации очередного этапа развития в капсулы с водным раствором параформальдегида. Для обеспечения безопасности экипажа, чтобы исключить попадание паров параформальдегида в атмосферу станции фиксация яиц будет проводиться в перчаточном боксе аппаратуры «Главбокс-С».

Центрифуга для создания искусственной гравитации
Эксперимент будет проходить в российском модуле «Наука». Космонавты Олег Кононенко и Константин Борисов сразу после доставки яиц и аппаратуры приступят к его выполнению. Результаты первого цикла эксперимента с фиксированными в формальдегиде яйцами из обоих блоков в двух контейнерах, весом три с половиной килограмма, а также фотоматериалы и карта памяти с записями параметров среды инкубирования будут доставлены на Землю в марте будущего года на корабле «Союз МС-24». Еще 2 контейнера на «Союзе МС-25» с результатами следующих циклов эксперимента - в сентябре 2024 года, остальные - на «Союзе МС-26» весной 2025 года  
Перепелиная ферма для межпланетных перелетов
В результате ученые ИМБП смогут сравнить различия в развитии эмбрионов в невесомости и при искусственной гравитации, равной земной.  Благодаря этому эксперименту они надеются оценить степень зависимости основных жизненных процессов живого организма от эволюционно значимого фактора - гравитации, а, возможно и выявить причину отклонений в развитии эмбрионов перепелов в условиях космоса.
Если это удастся, то в ближайшем будущем инкубатор будет доработан чтобы по возможности полностью исключить эти причины. Если и это удастся, то появится возможность создания на космических станциях и межпланетных кораблях ферм для обеспечения космонавтов важнейшими антиоксидантами и источниками высококачественного белкового питания - свежими перепелиными яйцами.

[triage]

https://www.roscosmos.ru/39911/
Для эксперимента «Перепел» на корабле отправлены специальный комплекс «Инкубатор-3» и 48 яиц японского перепела.

https://nauka.tass.ru/nauka/17935625
6 ИЮН
По словам специалиста, начало исследований запланировано на декабрь 2023 года. В общей сложности для эксперимента будет отправлено 48 яиц, по 24 яйца на каждую опытную группу.
"Оборудование - контейнеры для фиксации яиц, а также инкубатор вместе с центрифугой для создания искусственной гравитации - будут отправляться в сентябре.
В декабре мы должны отправить туда яйца", - сообщила ведущий научный сотрудник ИМБП.

а что тут про сентябрь?

В документе фото установки
https://knts.tsniimash.ru/science/scientific-experiments-onboard-the-is-rs/cnts/experiments/perepel/

а они на 2020, 2021, 2022 год планировали?
https://profile.ru/news/scitech/v-2021-godu-na-mks-poyavitsya-inkubator-s-yajcami-319942/
https://ria.ru/20211025/kosmos-1756081422.html

[wisefilinn]

Эксперимент «Перепел»: четыре корабля и два космонавта для космических яиц
30 ноября 2023 года, 13:47

Все таки не зря более чем полвека работают на орбитальных станциях.
Уже перепела вылупляются. Правда в центрифугах - кто бы мог подумать.

[wisefilinn]

обеспечить участников будущих длительных экспедиций (например, на Марс) возобновляемым запасом белковых продуктов питания.

А в чем проблема просто положить в марсианский корабль белковые продукты?
Или перепела будут производить белок из вакуума?

[АниКей]

[triage]

Эксперимент «Перепел»: четыре корабля и два космонавта для космических яиц
30 ноября 2023 года, 13:47

Все таки не зря более чем полвека работают на орбитальных станциях.
Уже перепела вылупляются. Правда в центрифугах - кто бы мог подумать.

в этом эксперименте не будет никакого вылупления.

[wisefilinn]

Эксперимент «Перепел»: четыре корабля и два космонавта для космических яиц
30 ноября 2023 года, 13:47

Все таки не зря более чем полвека работают на орбитальных станциях.
Уже перепела вылупляются. Правда в центрифугах - кто бы мог подумать.

в этом эксперименте не будет никакого вылупления.

Так в том то и дело - нет разницы с вылуплением или без вылупления.

[Lunatik-k]

Надо хоть одного тибетского монаха отправить на МКС, чтобы он хотя-бы на полгода там заснул, а потом перед спуском на Землю проснулся.
И посчитать реальную экономию на продуктах и воде.

[telekast]

Надо хоть одного тибетского монаха отправить на МКС, чтобы он хотя-бы на полгода там заснул, а потом перед спуском на Землю проснулся.
И посчитать реальную экономию на продуктах и воде.

А на земле монах поспать не может?