Про польоті на Марс людство мріяло задовго до гагарінського подвигу. Піонер німецького і американського ракетобудування Вернер фон Браун вважав, що людина ступить на Червону планету вже в 1965 році. З тих пір називалися різні дати, і завжди вони відстояли від поточного моменту років на двадцять. Минуло непристойно багато часу, проте завтра так і не настало.
Почасти це пояснюється тим, що немає такого пункту призначення, як космос. Вихід на земну орбіту, польоти на Місяць або Марс - все це дуже різні заходи. Ми ще на самому початку космічної ери, і на перший план виходить завдання побудови кораблів, що не розваляться при старті, - і вона до сих пір далеко не завжди успішно вирішується. Подорож на Марс змушує фахівців ламати голову над проблемою іншого порядку, оскільки це вже не спринт, а марафон, і фокус зміщується з апаратури на людський організм. Навіть така, здавалося б, рутина, як невагомість, яка вже більше п'ятдесяти років нікого не дивує, стає серйозною перешкодою.
Земне життя протягом трьох з половиною мільярдів років еволюціонувала при незмінній силі тяжіння. Приберіть гравітацію, і ви виявите, що у вас зовсім інше тіло - незнайоме, чуже. Перш ніж міркувати про небезпеки, які несе з собою космічне випромінювання під час польоту на Марс, давайте розберемося спочатку з цим, закликає у своїй новій книзі «Екстремальна медицина» (Extreme Medicine) Кевін Фонг, професор Університетського коледжу Лондона (Велика Британія) і фахівець з космічної медицини, який працював в тому числі з НАСА.
Поки ми ходимо по землі, сила тяжіння залишається непомітною. Нам здається абсолютно природним, що ми приклеєні до поверхні Землі. Але варто нам хоча б зависнути на турніку, не кажучи вже про стрибки з парашутом, як гравітація негайно починає вимагати до себе уваги.
Насправді все наше тіло - результат адаптації до цієї сили. Без чотириголового м'яза стегна, сідниць, литок, м'язи, випрямляє хребет, ми з вами зараз не стояли б прямо, а взяли б позу ембріона. Ці м'язи створені постійними вправами, які ми здійснюємо щодня, не надаючи цьому значення. Ось чому плоть, складова основну частину стегна, а також розширює і зміцнює коліно, зношується раніше решти організму. В експериментах, коли мишей відправляли в «космос», більше третини маси чотириголового м'яза втрачалося всього за дев'ять днів!
Кістки теж продукт сили тяжіння. Нам здається, що скелет - це просто основа, на яку натягнуті м'язи, або щось на зразок обладунків. Однак на мікроскопічному рівні скелет - динамічна система, яка постійно змінюється в залежності від гравітації, прагнучи захистити кістка від розтягування. Відсутність сили тяжіння призводить до остеопорозу. А оскільки 99% нашого кальцію зберігається саме в кістках, він, ставши непотрібним, потрапляє в кровотік, викликаючи нові проблеми, від запору і сечокам'яної хвороби до психотической депресії.
На цьому біологічна адаптація до сили тяжіння не закінчується. Коли ми встаємо з ліжка, серцю (а це м'яз) доводиться долати гравітацію, закачуючи кров в сонну артерію, що веде до мозку. Чим більше ви валяєтеся на дивані, тим важче серцю справлятися з цим завданням.
Далі, у внутрішньому вусі розташована система акселерометрів - отоліти і півкруглі канали. Своїми даними вона ділиться з очима, серцем, суглобами і м'язами, і це теж результат гравітації. Уявіть, що світ навколо вас нудотно погойдується: довести себе до такого стану можна не тільки хворобою, наркотиками і отрутами, а й попаданням в невагомість.
Є й інші неприємності, природа яких не цілком зрозуміла: падає кількість еритроцитів, провокуючи анемію, погіршується імунітет, сповільнюється затягування ран, розбудовується сон.
Нарешті, потрібно якось вирішити питання з життям як такої. За рахунок чого екіпаж буде жити в космосі майже три роки? Виробляти кисень можна електролізом води, але запаси цієї дорогоцінної рідини треба весь час заповнювати. Інший варіант - вирощувати пшеницю, яка не лише дасть потрібну кількість кисню, але і видалить з повітря вуглекислий газ, а також стане джерелом прожитку. Ось тільки наскільки ймовірним є те, що пшениця візьме і загине?
Третє речення всерйоз обговорювалося на одному з симпозіумів Європейського космічного агентства. Водорості! З ними простіше, ніж з пшеницею, а в іншому вони настільки ж вигідні в усіх відношеннях. Водорості - джерело білка, а харчуватися вони будуть природними відходами самих космонавтів.
І тільки в останню чергу пан Фонг пропонує подумати про радіацію. Рівень опромінення на шляху до Марса оцінюється в межах норми, але тільки в тому випадку, якщо не буде спалахи на Сонці. Оболонка космічного корабля зі свинцю та інших важких металів не врятує вояжёров від високоенергетичних важких частинок.
Але навіть якщо вдасться захиститися від радіації і налагодити життєзабезпечення, все одно доведеться повернутися до невагомості. На щастя, фахівці це прекрасно розуміють. Найпростіший спосіб імітувати відсутність гравітації - укласти людину в ліжко на тривалий час. З цих експериментів виросла наступна ідея: прописувати майбутнім космонавтам невагомість в невеликих, але потужних дозах. НАСА вже проводило такі досліди, і перші результати обнадіювали: серце і м'язи вдається захистити. Швидше за все, кісткам це теж піде на користь, а ось внутрішнє вухо потрібно тренувати якось інакше.
На жаль, всі ці сміливі заходи проводилися до того, як бюджет НАСА різко скоротили ...