Proiect de astronomie și biologie pe tema „cosmonautică”. Cercetarea medicală și biologică în spațiu Realizări și perspective pentru dezvoltarea biologiei spațiale

Forțe puternice conspiră împotriva ta - gravitația în special. Dacă un obiect de deasupra suprafeței Pământului dorește să zboare liber, trebuie să se ridice literalmente la viteze de peste 43.000 km pe oră. Acest lucru implică costuri financiare mari.

De exemplu, a fost nevoie de aproape 200 de milioane de dolari pentru a lansa roverul Curiosity pe Marte. Și dacă vorbim despre o misiune cu membri ai echipajului, suma va crește semnificativ.

Utilizarea reutilizabilă a navelor zburătoare va ajuta la economisirea banilor. Rachetele, de exemplu, au fost concepute pentru a fi reutilizabile și, după cum știm, au existat deja încercări de aterizare cu succes.

2. Zbor

Zborul prin spațiu este ușor. Este un vid, la urma urmei; nimic nu te încetinește. Dar când se lansează o rachetă, apar dificultăți. Cu cât masa unui obiect este mai mare, cu atât este nevoie de mai multă forță pentru a-l deplasa, iar rachetele au o masă enormă.

Combustibilul chimic pentru rachete este excelent pentru impulsul inițial, dar prețiosul kerosen se arde în câteva minute. Accelerația pulsului va face posibilă ajungerea la Jupiter în 5-7 ani. Sunt o mulțime de filme în zbor. Avem nevoie de o nouă metodă radicală de dezvoltare a vitezei aeriene.

Felicitări! Ați lansat cu succes o rachetă pe orbită. Dar înainte de a ieși în spațiu, de nicăieri apare o bucată de satelit vechi și se prăbușește în rezervorul tău de combustibil. Gata, racheta a dispărut.

Este o problemă cu resturile spațiale și este foarte reală. Rețeaua de Supraveghere Spațială din SUA a descoperit 17.000 de obiecte - fiecare de mărimea unei mingi - care se întrec în jurul Pământului cu viteze de peste 28.000 km pe oră; și aproape 500.000 de piese mai mici de 10 cm Adaptoarele de declanșare, capacele pentru obiective, chiar și o pată de vopsea pot distruge sistemele critice.

Scuturile Whipple - straturi de metal și Kevlar - vă pot proteja împotriva părților minuscule, dar nimic nu vă poate salva de un întreg satelit. Există aproximativ 4.000 dintre ei pe orbita Pământului, dintre care majoritatea au murit în aer. Controlul zborului vă ajută să evitați căile periculoase, dar nu este perfect.

Nu este realist să-i împingi în afara orbitei - ar fi nevoie de o întreagă misiune pentru a scăpa de un singur satelit mort. Deci acum toți sateliții vor cădea singuri de pe orbită. Ei aruncau combustibil suplimentar și apoi foloseau rachete sau o velă solară pentru a zbura în jos spre Pământ și ar arde în atmosferă.

4. Navigare

„Open Space Network”, antenele din California, Australia și Spania, sunt singurul instrument de navigare pentru spațiu. Tot ceea ce este lansat în spațiu, de la sateliții din proiectul studenților până la sonda New Horizons care rătăcește prin Centura Copyre, depinde de ei.

Dar cu mai multe misiuni, rețeaua devine aglomerată. Comutatorul este adesea ocupat. Deci, în viitorul apropiat, NASA lucrează pentru a ușura sarcina. Ceasurile atomice de pe nave ar reduce timpii de transmisie la jumătate, permițând calcularea distanțelor cu o singură transmisie de informații din spațiu. Și lățimea de bandă crescută a laserelor va gestiona pachete mai mari de date, cum ar fi fotografii sau mesaje video.

Dar cu cât rachetele se îndepărtează de Pământ, cu atât această metodă devine mai puțin fiabilă. Desigur, undele radio călătoresc cu viteza luminii, dar transmisiile în spațiul profund durează încă câteva ore. Și stelele vă pot arăta direcția, dar sunt prea departe pentru a vă arăta unde vă aflați.

Expertul în navigația în spațiul adânc Joseph Ginn vrea să proiecteze un sistem autonom pentru misiunile viitoare care să colecteze imagini ale țintelor și ale obiectelor din apropiere și să folosească locațiile lor relative pentru a triangula coordonatele navelor spațiale fără a necesita niciun control la sol.

Va fi ca GPS-ul pe Pământ. Instalezi un receptor GPS pe masina ta si problema este rezolvata.

5. Radiația

În afara coconului sigur al atmosferei și câmpului magnetic al Pământului, te așteaptă radiația cosmică și este mortală. Pe lângă cancer, poate provoca și cataractă și posibil boala Alzheimer.

Când particulele subatomice lovesc atomii de aluminiu care alcătuiesc corpul navei spațiale, nucleele lor explodează, eliberând mai multe particule ultrarapide numite radiații secundare.

Soluție la problemă? Un singur cuvânt: plastic. Este ușor și puternic și este plin de atomi de hidrogen, ale căror nuclee mici nu produc prea multe radiații secundare. NASA testează un plastic care ar putea atenua radiațiile din navele spațiale sau costumele spațiale.

Sau ce zici de acest cuvânt: magneți. Oamenii de știință din proiectul de radiații spațiale „Superconductivity Shield” lucrează la diborura de magneziu – un supraconductor care ar devia particulele încărcate departe de navă.

6. Mâncare și apă

În august anul trecut, astronauții de pe ISS au mâncat pentru prima dată niște salată verde pe care au crescut-o în spațiu. Dar amenajarea pe scară largă în gravitate zero este dificilă. Apa plutește în bule în loc să se scurgă prin sol, așa că inginerii au inventat țevi ceramice pentru a direcționa apa spre rădăcinile plantelor.

Unele legume sunt deja destul de eficiente din punct de vedere al spațiului, dar oamenii de știință lucrează la o prună pitică modificată genetic, care are mai puțin de un metru înălțime. Proteinele, grăsimile și carbohidrații pot fi completate prin consumul de culturi mai variate - cum ar fi cartofii și alunele.

Dar totul va fi în zadar dacă rămâneți fără apă. (Sistemul de reciclare a urinei și apei al ISS necesită reparații periodice, iar echipajele interplanetare nu se vor putea baza pe reaprovizionarea de noi piese.) OMG-urile pot ajuta și aici. Michael Flynn, inginer la Centrul de Cercetare NASA, lucrează la un filtru de apă realizat din bacterii modificate genetic. El a comparat-o cu modul în care intestinul subțire procesează ceea ce bei. Practic sunteți un sistem de reciclare a apei cu o durată de viață utilă de 75 sau 80 de ani.

7. Mușchii și oasele

Imponderabilitate face ravagii în organism: anumite celule imunitare nu își pot face treaba și celulele roșii din sânge explodează. Promovează pietrele la rinichi și îți face inima leneșă.

Astronauții de pe ISS se antrenează pentru a combate atrofia musculară și pierderea osoasă, dar totuși pierd masa osoasă în spațiu, iar acele cicluri de rotație de gravitate zero nu ajută la alte probleme. Gravitația artificială ar rezolva toate acestea.

În laboratorul său de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, fostul astronaut Lawrence Young efectuează teste pe o centrifugă: subiecții stau întinși pe lateral pe o platformă și pedalează cu picioarele pe o roată staționară, în timp ce întreaga structură se învârte treptat în jurul axei sale. Forța rezultată acționează asupra picioarelor astronauților, amintind vag de influența gravitațională.

Simulatorul lui Yang este prea limitat, poate fi folosit mai mult de o oră sau două pe zi, pentru gravitație constantă, întreaga navă spațială ar trebui să devină o centrifugă.

8. Sănătate mintală

Când o persoană are un accident vascular cerebral sau un atac de cord, medicii uneori scad temperatura pacientului, încetinind metabolismul pentru a reduce daunele cauzate de lipsa de oxigen. Acesta este un truc care ar putea funcționa și pentru astronauți. Călătorind interplanetar timp de un an (cel puțin), trăirea într-o navă spațială înghesuită cu mâncare proastă și intimitate zero este o rețetă pentru nebunia spațială.

Acesta este motivul pentru care John Bradford spune că ar trebui să dormim în timpul călătoriilor în spațiu. Președinte al companiei de inginerie SpaceWorks și coautor al unui raport pentru NASA privind misiunile lungi, Bradford consideră că echipajele care îngheță criogenic ar reduce consumul de mâncare, apă și ar preveni căderea mentală a echipajului.

9. Aterizare

Salut planeta! Ești în spațiu de multe luni sau chiar câțiva ani. Lumea îndepărtată este în sfârșit vizibilă prin hubloul tău. Tot ce trebuie să faci este să aterizezi. Dar treci prin spațiu fără frecare cu 200.000 de mile pe oră. Da, și apoi este gravitația planetei.

Problema aterizării este încă una dintre cele mai presante pe care inginerii trebuie să le rezolve. Amintiți-vă de cel nereușit pe Marte.

10. Resurse

Când navele spațiale pleacă într-o călătorie lungă, vor lua cu ele provizii de pe Pământ. Dar nu poți lua totul cu tine. Semințe, generatoare de oxigen, poate câteva mașini pentru construcția infrastructurii. Dar coloniștii vor trebui să facă ei înșiși restul.

Din fericire, spațiul nu este complet steril. „Fiecare planetă are toate elementele chimice, deși concentrațiile diferă”, spune Ian Crawford, un om de știință planetar la Birkbeck, Universitatea din Londra. Luna are mult aluminiu. Marte are cuarț și oxid de fier. Asteroizii din apropiere sunt o sursă mare de minereuri de carbon și platină - și apă, odată ce pionierii își dau seama cum să explodeze materia în spațiu. Dacă siguranțele și sondele sunt prea grele pentru a fi transportate pe navă, vor trebui să extragă fosilele prin alte metode: topire, magneți sau microbi care digeră metalele. Și NASA explorează un proces de imprimare 3D pentru a imprima clădiri întregi - și nu va fi nevoie să importați echipamente speciale.

11. Cercetare

Câinii i-au ajutat pe oameni să colonizeze Pământul, dar ei nu ar fi supraviețuit pe Pământ. Pentru a ne răspândi în lumea nouă, vom avea nevoie de un nou cel mai bun prieten: un robot.

Colonizarea unei planete necesită multă muncă grea, iar roboții pot săpa toată ziua fără a fi nevoiți să mănânce sau să respire. Prototipurile actuale sunt mari și voluminoase și se deplasează cu dificultăți pe sol. Deci, roboții ar trebui să fie diferiți de noi, ar putea fi un robot ușor, orientabil, cu gheare în formă de buldoexcavator, proiectat de NASA pentru a scoate gheață pe Marte.

Cu toate acestea, dacă munca necesită dexteritate și precizie, atunci degetele umane sunt indispensabile. Costumul spațial de astăzi este conceput pentru imponderabilitate, nu pentru a merge pe o exoplanetă. Prototipul Z-2 de la NASA are articulații flexibile și o cască care oferă o vedere clară asupra oricăror necesități de cablare cu granulație fină.

12. Spațiul este imens

Cel mai rapid lucru pe care l-au construit vreodată oamenii este o sondă numită Helios 2. Nu mai este operațională, dar dacă ar exista sunet în spațiu, l-ai auzi țipând, deoarece încă orbitează în jurul Soarelui la viteze mai mari de 157.000 de mile pe oră. Este de aproape 100 de ori mai rapid decât un glonț, dar chiar și cu această viteză ar dura aproximativ 19.000 de ani pentru a ajunge la cea mai apropiată stea a noastră, Alpha Centauri. În timpul unui zbor atât de lung, mii de generații s-ar schimba. Și aproape nimeni nu visează să moară de bătrânețe într-o navă spațială.

Pentru a bate timpul avem nevoie de energie - multă energie. Poate că ați putea obține suficient heliu 3 pe Jupiter pentru fuziune (după ce vom inventa motoarele de fuziune, desigur). Teoretic, vitezele apropiate ale luminii pot fi atinse folosind energia de anihilare a materiei și antimateriei, dar a face acest lucru pe Pământ este periculos.

„N-ai dori niciodată să faci asta pe Pământ”, spune Les Johnson, un tehnician NASA care lucrează la idei nebunești de Starship. „Dacă o faci în spațiul cosmic și ceva nu merge bine, nu distrugi continentul.” Prea mult? Dar energia solară? Tot ce ai nevoie este o velă de dimensiunea Texasului.

O soluție mult mai elegantă pentru a sparge codul sursă al universului este folosirea fizicii. Unitatea teoretică a lui Miguel Alcubierre ar comprima spațiu-timpul în fața navei tale și l-ar extinde în spatele ei, astfel încât să poți călători mai repede decât viteza luminii.

Omenirea va avea nevoie de încă câțiva Einstein care lucrează în locuri precum Large Hadron Collider pentru a descurca toate nodurile teoretice. Este foarte posibil să facem o descoperire care va schimba totul, dar este puțin probabil ca această descoperire să salveze situația actuală. Dacă vrei mai multe descoperiri, trebuie să investești mai mulți bani în ele.

13. Există un singur Pământ

Cu câteva decenii în urmă, autorul de science fiction Kim Stanley Robinson a schițat o viitoare utopie pe Marte, construită de oamenii de știință de pe un Pământ suprapopulat și supraîntins. „Trilogia lui Marte” a făcut un impuls puternic pentru colonizare. Dar, de fapt, pe lângă știință, de ce ne străduim pentru spațiu?

Nevoia de a explora este încorporată în genele noastre, acesta este singurul argument - spiritul de pionier și dorința de a ne afla scopul. „Cu câțiva ani în urmă, visele de explorare a spațiului ne ocupau imaginația”, își amintește astronomul NASA Heidi Hummel. - Vorbeam limba unor exploratori spațiali curajoși, dar totul s-a schimbat după stația New Horizons din iulie 2015. Întreaga diversitate de lumi din sistemul solar s-a deschis înaintea noastră.”

Dar destinul și scopul umanității? Istoricii știu mai bine. Expansiunea Occidentului a fost o acaparare de pământ, iar marii exploratori au fost în principal în ea pentru resurse sau comori. Pofta de călătorie umană este exprimată numai în slujba dorinței politice sau economice.

Desigur, distrugerea iminentă a Pământului poate fi un stimulent. Epuizează resursele planetei, schimbă clima și spațiul va deveni singura speranță de supraviețuire.

Dar aceasta este o linie de gândire periculoasă. Acest lucru creează un hazard moral. Oamenii cred că, dacă o facem, putem începe de la zero undeva pe Marte. Aceasta este o judecată greșită.

Din câte știm, Pământul este singurul loc locuibil din universul cunoscut. Și dacă vom părăsi această planetă, atunci aceasta ar trebui să fie dorința noastră, și nu rezultatul unei situații fără speranță.

Ramura medicinei care este concepută pentru a asigura sănătatea astronauților poate îmbunătăți bunăstarea oamenilor de pe Pământ.

Medicina spațială ca disciplină separată datează din anii 50 ai secolului trecut. Când oamenii au început să cucerească spațiul, un mediu care nu era conceput pentru viața umană, acesta a fost conceput pentru a face față efectelor directe ale microgravitației asupra fiziologiei umane. Treptat, medicina spațială s-a confruntat cu consecințele pe termen lung ale influenței imponderabilității aproape complete, radiațiilor și izolării pe termen lung a participanților la expediție de restul lumii.

Primii cosmonauți, desigur, au fost piloți de testare militari, dar era evident că era necesar să trimită medici în spațiu pentru a putea studia reacția corpului la factorii zborului spațial la fața locului. Primul medic cosmonaut a fost Boris Egorov - în octombrie 1964, a petrecut mai mult de o zi la bordul navei spațiale Voskhod-1 și a colectat materiale semnificative privind efectele supraîncărcărilor și microgravitației asupra aparatului vestibular.

NASA a implicat medici în dezvoltarea de programe și echipamente spațiale (inclusiv sisteme de susținere a vieții, costume spațiale, blocuri de aer etc.) în 1967. Primul dintre aceștia a fost Story Musgrave, care mai târziu el însuși a luat parte la șase zboruri în cadrul programului navetei spațiale.

Deși medicina spațială a avansat semnificativ de atunci, se bazează încă foarte mult pe capacitatea de a returna un astronaut pe Pământ dacă are nevoie de îngrijiri medicale serioase. Cu toate acestea, în lumina misiunilor planificate pe termen lung în spațiu (în special, un zbor către Marte), sunt dezvoltate noi metode de diagnostic și tratament în condiții de gravitate zero.

Diagnosticare, operațiuni și recuperare în spațiu

Dacă apare o anumită situație medicală la bordul unei nave spațiale sau al unei stații, poate fi necesar un echipament special pentru a face un diagnostic. Raze X și tomografii nu mai sunt necesare deoarece folosesc radiații inacceptabile în mediul spațial. Ecografia devine cea mai bună opțiune, deoarece vă permite să faceți fotografii ale diferitelor organe și țesuturi și nu necesită echipamente grele și voluminoase. Aparatele cu ultrasunete mici, de dimensiunea unui laptop, sunt deja folosite de NASA pentru a verifica starea de sănătate a ochilor și a nervului optic al astronauților care petrec perioade lungi de timp pe orbită.

Un scaner RMN oferă capacități de diagnosticare mai mari decât ultrasunetele, dar este foarte greu și costisitor. Cu toate acestea, recent, angajații de la Universitatea din Saskatchewan (Canada) au dezvoltat un aparat RMN compact care cântărește mai puțin de o tonă (greutatea medie a scanerului este de 11 tone), costă aproximativ 200 de mii de dolari și nu afectează funcționarea echipamentelor electronice. la bord.

Pentru a efectua teleoperații laparoscopice abdominale în spațiu, compania americană Virtual Incision, împreună cu NASA, a dezvoltat un robot chirurgical de mărimea unui pumn uman. Va fi controlat de un medic de pe Pământ. Pentru a preveni răspândirea fluidelor biologice în întregul modul în timpul intervenției chirurgicale în condiții de microgravitație, cercetătorii de la Universitatea Carnegie Mellon și Universitatea din Louisville au creat un sistem chirurgical special, AISS (Aqueous Immersion Surgical System). Este o cutie transparentă care este plasată peste rană și umplută cu soluție salină sterilă - nu permite scurgerea sângelui. Sistemul permite chirurgilor să lucreze cu rana și, de asemenea, atunci când presiunea din aceasta se schimbă, să extragă sânge pentru ca ulterior, dacă este necesar, să poată fi returnat în sistemul circulator.

Spațiul afectează virușii și bacteriile în același mod în care afectează oamenii. Conform studiilor, condițiile de microgravitație cresc virulența unor astfel de organisme; ele încep să se înmulțească mai activ, să se mute mai repede și să reziste mai bine la antibiotice. Ca alternativă la acestea din urmă, plasma rece poate fi folosită pentru a distruge viruși și bacterii. În condiții de laborator, s-a constatat că ucide majoritatea microorganismelor și crește rata de vindecare a rănilor.

Probleme comune de sănătate în spațiu

Medicii și astronauții trebuie să se confrunte cu o mare varietate de probleme. Printre acestea se numără „boala spațială” (amețeli și pierderea echilibrului la plecarea și revenirea la gravitația Pământului), „osteopenia spațială” (pierderea masei osoase în timpul microgravitației, în medie 1% pe lună), pierderea masei musculare, de la mușchii nu au nevoie să depășească gravitația, vederea afectată din cauza presiunii intracraniene crescute și multe altele.

Printre bolile și afecțiunile înregistrate în prezent de care au suferit participanții la diferite expediții spațiale se numără infecțiile căilor respiratorii superioare, gastroenterita virală, dermatita, insomnia, răul de mare, aritmia, colici renale, dar este evident că în timpul misiunilor lungi la distanță, oamenii vor avea pentru a face față altor probleme medicale.

Fiecare dintre ele, în special boala sau rănirea gravă, poate afecta negativ progresul expediției, ducând la eșecul acesteia și la pierderea membrilor echipajului. Întoarcerea pe Pământ va fi fie imposibilă, fie foarte dificilă, în funcție de calea deja parcursă, prin urmare acordarea de îngrijiri medicale (inclusiv de urgență și psihologică) trebuie să fie complet sau maxim autonomă.

Medicina terestră și spațială

Dezvoltările făcute pentru expedițiile spațiale pot fi utile și pentru Pământ. Unele dintre ele au devenit deja realitate. De exemplu, tehnologiile digitale de procesare a imaginilor care au fost dezvoltate la NASA pentru a obține imagini mai bune ale Lunii și-au găsit aplicație în aparatele RMN și CT. Spuma cu memorie, care este folosită astăzi în saltele și perne ortopedice, a fost creată inițial pentru a oferi confort și siguranță piloților.

Și aceasta este doar o mică parte din astfel de „ramuri” ale cercetării spațiale. Medicina spațială, pe măsură ce se dezvoltă, poate nu numai să conducă o persoană către stele, ci și să-și îmbunătățească viața acasă - pe Pământ.

Un studiu medical occidental și o observare a 12 astronauți au arătat că, odată cu expunerea prelungită la microgravitație, inima umană devine cu 9,4% mai sferică, ceea ce, la rândul său, poate cauza o varietate de probleme în funcționarea sa. Această problemă poate deveni deosebit de relevantă în timpul călătoriilor spațiale lungi, de exemplu, spre Marte.

„Inima din spațiu funcționează foarte diferit decât în ​​cazul gravitației Pământului, ceea ce, la rândul său, poate duce la pierderea masei musculare”, spune dr. James Thomas de la NASA.

„Toate acestea vor avea consecințe grave odată ce ne vom întoarce pe Pământ, așa că în prezent căutăm posibile modalități de a evita sau cel puțin de a reduce această pierdere de masă musculară.”

Experții notează că, după întoarcerea pe Pământ, inima își recapătă forma inițială, dar nimeni nu știe cum se va comporta unul dintre cele mai importante organe ale corpului nostru după zboruri lungi. Medicii cunosc deja cazuri în care astronauții reveniți au experimentat amețeli și dezorientare. În unele cazuri, există o schimbare bruscă a tensiunii arteriale (are loc o scădere bruscă), mai ales atunci când o persoană încearcă să se ridice pe picioare. În plus, unii astronauți suferă de aritmie (ritm cardiac neregulat) în timpul misiunilor.

Cercetătorii notează necesitatea de a dezvolta metode și reguli care să permită călătorilor în spațiul adânc să evite aceste tipuri de probleme. După cum sa menționat, astfel de metode și reguli ar putea fi utile nu numai astronauților, ci și oamenilor obișnuiți de pe Pământ - cei care se confruntă cu probleme cardiace, precum și celor cărora li se prescrie repaus la pat.

Un program de cercetare de cinci ani a început acum pentru a determina nivelul de expunere în spațiu pentru a accelera dezvoltarea aterosclerozei (boala vaselor de sânge) la astronauți.

Băutură și tulburări psihice

În ciuda faptului că un sondaj anonim efectuat de NASA a înlăturat suspiciunile privind consumul frecvent de alcool de către astronauți, au existat două cazuri în 2007 în care astronauților NASA beți de fapt li s-a permis să zboare în interiorul navei spațiale rusești Soyuz. În același timp, oamenilor li s-a permis să zboare chiar și după ce medicii care i-au pregătit pe acești astronauți pentru zbor, precum și alți participanți la misiune, le-au spus superiorilor despre starea foarte caldă a colegilor lor.

Conform politicii de siguranță de la acea vreme, NASA a vorbit despre interzicerea oficială a astronauților de a consuma alcool cu ​​12 ore înainte de zborurile de antrenament. De asemenea, s-a presupus în mod tacit că această regulă se aplică în timpul zborurilor spațiale. Totuși, după incidentul descris mai sus, NASA a fost revoltată de nepăsarea astronauților că agenția a decis să oficializeze această regulă privind zborurile spațiale.

Fostul astronaut Mike Mullane a spus odată că astronauții au băut alcool înainte de zbor pentru a deshidrata corpul (alcoolul se deshidratează), astfel încât să poată reduce în cele din urmă sarcina asupra vezicii urinare și să nu mai vrea brusc să meargă la toaletă la lansare.

Aspectul psihologic și-a avut locul și printre pericolele misiunilor spațiale. În timpul misiunii spațiale Skylab 4, astronauții au fost atât de „obosiți” să comunice cu controlul zborului spațial, încât au oprit comunicațiile radio timp de aproape o zi și au ignorat mesajele venite de la NASA. De la incident, oamenii de știință au încercat să identifice și să abordeze potențialele efecte psihologice negative care ar putea apărea în timpul misiunilor mai stresante și mai lungi pe Marte.

Lipsa somnului și consumul de somnifere

Un studiu de zece ani a constatat că astronauții sunt lipsiți de somn în mod semnificativ în săptămânile premergătoare și în timpul începerii misiunilor spațiale. Dintre cei chestionați, trei din patru au recunoscut că au folosit medicamente pentru a-i ajuta să doarmă, chiar dacă utilizarea unor astfel de medicamente ar putea fi periculoasă în timpul zborului cu o navă spațială sau când operează alte echipamente. Cea mai periculoasă situație în acest caz ar putea fi atunci când astronauții au luat același medicament în același timp. În acest caz, atunci când apare o situație de urgență care necesită o soluție urgentă, ei ar putea pur și simplu să doarmă prin ea.

Chiar dacă NASA a impus ca fiecare astronaut să doarmă cel puțin opt ore și jumătate pe zi, majoritatea au avut doar aproximativ șase ore de odihnă în fiecare zi în timpul misiunilor. Severitatea unui astfel de stres asupra corpului a fost agravată și mai mult de faptul că în ultimele trei luni de antrenament înainte de zbor, oamenii au dormit mai puțin de șase ore și jumătate pe zi.

„Misiunile viitoare pe Lună, Marte și nu numai vor necesita dezvoltarea unor măsuri mai eficiente pentru a aborda lipsa de somn și pentru a optimiza performanța umană în timpul zborului spațial”, a spus cercetătorul principal pe acest subiect, dr. Charles Kzeiler.

„Aceste măsuri pot include modificări ale programului de lucru care vor fi efectuate ținând cont de expunerea umană la anumite unde luminoase, precum și modificări ale strategiei comportamentale a echipajului pentru a intra mai confortabil în starea de somn, care este esențială pentru restabilirea sănătate, putere și bună dispoziție a doua zi”

Pierderea auzului

a arătat că încă de pe vremea misiunilor navetei spațiale, unii astronauți s-au confruntat cu cazuri de pierdere temporară semnificativă și mai puțin semnificativă a auzului. Ele au fost observate cel mai des atunci când oamenii au fost expuși la frecvențe de sunet înalte. Membrii echipajului stației spațiale sovietice Salyut 7 și ai stației spațiale rusești Mir au suferit, de asemenea, pierderi de auz ușoare până la foarte semnificative după întoarcerea pe Pământ. Din nou, în toate aceste cazuri, cauza pierderii parțiale sau complete temporare a auzului a fost expunerea la frecvențe înalte de sunet.

Echipajul Stației Spațiale Internaționale este obligat să poarte dopuri pentru urechi în fiecare zi. Pentru a reduce zgomotul la bordul ISS, printre alte măsuri, s-a propus folosirea unor plăcuțe speciale de izolare fonică în interiorul pereților stației, precum și instalarea de ventilatoare mai silentioase.

Cu toate acestea, pe lângă un fundal zgomotos, alți factori pot afecta pierderea auzului: de exemplu, starea atmosferei din interiorul stației, creșterea presiunii intracraniene, precum și nivelurile crescute de dioxid de carbon în interiorul stației.

În 2015, NASA plănuiește să înceapă studierea posibilelor modalități de a evita efectele pierderii auzului în timpul misiunilor de un an, cu ajutorul echipajului ISS. Oamenii de știință doresc să vadă cât timp pot fi evitate aceste efecte și să determine riscul acceptabil asociat cu pierderea auzului. Un obiectiv cheie al experimentului va fi acela de a determina cum să minimizeze pierderea auzului în întregime, și nu doar în timpul unei misiuni spațiale specifice.

Pietre la rinichi

Fiecare a zecea persoană de pe Pământ dezvoltă mai devreme sau mai târziu problema pietrelor la rinichi. Cu toate acestea, această problemă devine mult mai acută când vine vorba de astronauți, deoarece în condiții de spațiu oasele corpului încep să piardă nutrienți chiar mai repede decât pe Pământ. În interiorul corpului sunt eliberate săruri (fosfat de calciu), care pătrund prin sânge și se acumulează în rinichi. Aceste săruri se pot compacta și ia forma de roci. Mai mult, dimensiunea acestor pietre poate varia de la microscopică la destul de serioasă - până la dimensiunea unei nuci. Problema este că aceste pietre pot bloca vasele de sânge și alte fluxuri care alimentează organul sau pot elimina deșeurile din rinichi.

Pentru astronauți, riscul de a dezvolta pietre la rinichi este mai periculos, deoarece condițiile de microgravitație pot reduce volumul de sânge din interiorul corpului. În plus, mulți astronauți nu beau 2 litri de lichide pe zi, ceea ce, la rândul său, ar putea asigura că organismul lor este complet hidratat și ar putea împiedica stagnarea pietrelor în rinichi, excretându-și particulele împreună cu urina.

Se observă că cel puțin 14 astronauți americani au dezvoltat o problemă cu pietrele la rinichi aproape imediat după finalizarea misiunilor lor spațiale. În 1982, un caz de durere acută a fost înregistrat la un membru al echipajului de la bordul stației sovietice Salyut 7. Astronautul a suferit de dureri puternice timp de două zile, în timp ce tovarășul său nu a avut de ales decât să urmărească neputincios suferința colegului său. La început, toată lumea a crezut că este o apendicită acută, dar după un timp, astronautul a trecut împreună cu urina o mică piatră la rinichi.

Oamenii de știință lucrează de mult timp pentru a dezvolta un aparat cu ultrasunete special de dimensiunea unui computer desktop, care poate detecta pietrele la rinichi și le poate elimina folosind impulsuri de unde sonore. Se pare că la bordul unei nave care se îndreaptă spre Marte, așa ceva ar putea fi cu siguranță util.

Boli pulmonare

Deși nu știm încă cu siguranță ce efecte negative asupra sănătății le poate cauza praful de pe alte planete sau asteroizi, oamenii de știință cunosc unele efecte foarte neplăcute care pot apărea ca urmare a expunerii la praful lunar.

Cel mai grav efect al inhalării prafului este cel mai probabil să fie asupra plămânilor. Cu toate acestea, particulele incredibil de ascuțite de praf lunar pot provoca daune grave nu numai plămânilor, ci și inimii, provocând în același timp o grămadă de afecțiuni variate, de la inflamarea severă a organelor până la cancer. Efecte similare pot fi cauzate, de exemplu, de azbest.

Particulele de praf ascuțite pot dăuna nu numai organelor interne, ci pot provoca și inflamații și abraziuni ale pielii. Pentru protecție este necesar să folosiți materiale speciale cu mai multe straturi asemănătoare Kevlarului. Praful lunar poate deteriora cu ușurință corneea ochilor, care, la rândul său, ar putea fi cea mai gravă urgență pentru oameni din spațiu.

Oamenii de știință notează cu regret că nu sunt în măsură să modeleze solul lunar și să efectueze întreaga gamă de teste necesare pentru a determina efectele prafului lunar asupra corpului. Una dintre dificultățile în rezolvarea acestei probleme este că, pe Pământ, particulele de praf nu sunt în vid și nu sunt expuse constant la radiații. Numai că mai multe cercetări asupra prafului direct pe suprafața Lunii în sine, mai degrabă decât într-un laborator, vor oferi oamenilor de știință datele de care au nevoie pentru a dezvolta metode eficiente de apărare împotriva acestor mici ucigași toxici.

Eșecul sistemului imunitar

Sistemul nostru imunitar se schimbă și răspunde la orice, chiar și la cele mai mici modificări din corpul nostru. Lipsa somnului, aportul nutrițional inadecvat sau chiar stresul simplu ne pot slăbi sistemul imunitar. Dar asta este pe Pământ. O schimbare a sistemului imunitar în spațiu ar putea duce în cele din urmă la o răceală comună sau poate duce la dezvoltarea unor boli mult mai grave.
În spațiu, distribuția celulelor imune în organism nu se schimbă prea mult. Modificările în funcționarea acestor celule pot reprezenta o amenințare mult mai mare pentru sănătate. Când funcționarea celulară scade, virușii deja suprimați din corpul uman se pot trezi din nou. Și faceți acest lucru practic pe ascuns, fără a prezenta simptome ale bolii. Când activitatea celulelor imune crește, sistemul imunitar reacționează exagerat la stimuli, provocând reacții alergice și alte efecte secundare, cum ar fi erupții cutanate.

„Lucruri precum radiațiile, germenii, stresul, microgravitația, tulburările de somn și chiar izolarea pot afecta sistemul imunitar al membrilor echipajului”, spune imunologul NASA Brian Krushin.

„Misiunile spațiale lungi vor crește riscul ca astronauții să dezvolte infecții, hipersensibilitate și probleme autoimune.”

Pentru a rezolva problemele cu sistemul imunitar, NASA intenționează să folosească noi metode de protecție antiradiații, o nouă abordare a unei diete echilibrate și medicamente.

Amenințări cu radiații

Absența actuală foarte neobișnuită și foarte lungă a activității solare ar putea contribui la modificări periculoase ale nivelurilor de radiație în spațiu. Nu s-a întâmplat așa ceva în aproape ultimii 100 de ani.

„Deși astfel de evenimente nu sunt neapărat un factor de descurajare pentru misiunile lungi pe Lună, asteroizi sau chiar pe Marte, radiația cosmică galactică în sine este un factor care ar putea limita timpul planificat pentru aceste misiuni”, spune Nathan Schwadron de la Institutul terestre, oceanice și explorarea spațiului.

Consecințele acestui tip de expunere pot fi foarte diferite, variind de la radiații până la dezvoltarea cancerului sau afectarea organelor interne. În plus, nivelurile periculoase de radiație de fond reduc eficiența ecranării radiațiilor unei nave spațiale cu aproximativ 20 la sută.

Într-o singură misiune pe Marte, un astronaut ar putea fi expus la 2/3 din doza sigură de radiații la care ar fi expusă o persoană în cel mai rău caz de-a lungul vieții. Aceste radiații pot provoca modificări ale ADN-ului și pot crește riscul de cancer.

„În ceea ce privește doza cumulată, este același lucru cu a face o scanare CT a întregului corp la fiecare 5-6 zile”, spune omul de știință Carey Zeitlin.

Probleme cognitive

Când au simulat starea de a fi în spațiu, oamenii de știință au descoperit că expunerea la particule foarte încărcate, chiar și în doze mici, a făcut ca șobolanii de laborator să reacționeze la mediul lor mult mai lent și, în același timp, rozătoarele au devenit mai iritabile. Monitorizarea șobolanilor a arătat, de asemenea, modificări în compoziția proteică a creierului lor.

Cu toate acestea, oamenii de știință se grăbesc să sublinieze că nu toți șobolanii au prezentat aceleași efecte. Dacă această regulă este valabilă pentru astronauți, cercetătorii cred că ar putea identifica un marker biologic care să indice și să prezică debutul acestor efecte la astronauți. Poate că acest marker ar putea chiar să facă posibilă găsirea unei modalități de a reduce consecințele negative ale expunerii la radiații.

O problemă mai gravă este boala Alzheimer.

„Expunerea la niveluri de radiații echivalente cu ceea ce ar experimenta o persoană într-o misiune pe Marte poate contribui la dezvoltarea problemelor cognitive și la accelerarea schimbărilor în funcția creierului care sunt cel mai adesea asociate cu boala Alzheimer”, spune neurologul Kerry O'Banion.

„Cu cât stai mai mult în spațiu, cu atât este mai mare riscul de a dezvolta boala.”

Un fapt reconfortant este că oamenii de știință au explorat deja unul dintre cele mai defavorabile scenarii de expunere la radiații. Ei au expus șoarecii de laborator la un moment dat la niveluri de radiații care ar fi tipice pentru întreaga durată a unei misiuni pe Marte. La rândul lor, atunci când zboară pe Marte, oamenii vor fi expuși la radiații dozate pe parcursul a trei ani de zbor. Oamenii de știință cred că corpul uman se poate adapta la doze atât de mici.

În plus, se remarcă faptul că plasticul și materialele ușoare pot oferi oamenilor o protecție mai eficientă împotriva radiațiilor decât aluminiul utilizat în prezent.

Pierderea vederii

Unii astronauți dezvoltă probleme serioase de vedere după ce au petrecut timp în spațiu. Cu cât durează o misiune spațială mai mult, cu atât este mai mare probabilitatea unor astfel de consecințe îngrozitoare.

Printre cel puțin 300 de astronauți americani examinați medical din 1989, au fost observate probleme de vedere la 29% dintre oamenii aflați în spațiu în timpul misiunilor spațiale de două săptămâni și la 60% dintre persoanele care au lucrat câteva luni la bordul Stației Spațiale Internaționale.

Medicii de la Universitatea din Texas au efectuat scanări ale creierului a 27 de astronauți care au petrecut mai mult de o lună în spațiu. La 25 la sută dintre ei, a existat o scădere a volumului axei antero-posterioare a unuia sau a doi globi oculari. Această schimbare duce la hipermetropie. Din nou, sa observat că, cu cât o persoană se află mai mult în spațiu, cu atât este mai probabilă această schimbare.

Oamenii de știință cred că acest efect negativ poate fi explicat prin creșterea fluidului la cap în condiții de migrogravitație. În acest caz, lichidul cefalorahidian începe să se acumuleze în craniu, iar presiunea intracraniană crește. Lichidul nu poate pătrunde prin os, așa că începe să creeze presiune în interiorul ochilor. Cercetătorii nu sunt încă siguri dacă acest efect se va diminua pentru astronauții care stau în spațiu mai mult de șase luni. Cu toate acestea, este destul de evident că acest lucru va trebui clarificat înainte de a trimite oameni pe Marte.

Dacă problema este cauzată exclusiv de presiunea intracraniană, atunci o soluție posibilă ar fi crearea condițiilor de gravitație artificială, în fiecare zi timp de opt ore, în timp ce astronauții dorm. Cu toate acestea, este prea devreme să spunem dacă această metodă va ajuta sau nu.

„Această problemă trebuie rezolvată, deoarece altfel ar putea fi principalul motiv pentru care călătoria spațială pe termen lung este imposibilă”, spune omul de știință Mark Shelhamer.

Instituție de învățământ bugetar municipal

gimnaziu de bază nr 8

Competiția regională „Cosmonautică”

Nominalizare „Biologie și medicină spațială”

„Omul și spațiul: cercetarea biologică și medicală în spațiu”

A terminat lucrarea

Vinicenko Natalia Vasilievna

profesor de matematică și fizică

Orașul Donețk, regiunea Rostov

2016

Introducere Biologie și medicină spațială - o știință complexă care studiază caracteristicile vieții umane și ale altor organisme în condițiile de zbor spațial. Sarcina principală a cercetării în domeniul biologiei și medicinei spațiale este dezvoltarea mijloacelor și metodelor de susținere a vieții, menținând sănătatea și performanța membrilor echipajului navelor și stațiilor spațiale în timpul zborurilor de durată și grad de complexitate diferit. Biologia și medicina spațială sunt indisolubil legate de cosmonautica, astronomia, astrofizica, geofizica, biologia, medicina aviației și multe alte științe.

Relevanța subiectului este destul de mare în secolul XXI, modern și rapid.

Tema „Cercetarea medicală și biologică în spațiu” ne-a interesat și am decis să facem o lucrare de cercetare pe această temă.

2016 este un an aniversar - 55 de ani de la primul zbor uman în spațiu. Din cele mai vechi timpuri, omul a fost atras și atras de cerul înstelat. Visul de a crea avioane se reflectă în mituri, legende și povești ale aproape tuturor popoarelor lumii. Bărbatul își dorea foarte mult să zboare. Mai întâi a decis să-și facă aripi ca o pasăre. A urcat mai sus în munți și a sărit în jos cu asemenea aripi. Dar, ca urmare, și-a rupt doar brațele și picioarele, dar acest lucru nu a forțat persoana să renunțe la visul său. Și a venit cu o pasăre de metal cu aripi fixe și a numit-o avion. Au trecut anii și s-a dezvoltat aviația modernă. Dezvoltarea sa este o poveste întreagă cu multe pagini minunate și foarte interesante de știință. Expedițiile merg în toate colțurile Pământului. Oamenii de știință caută, găsesc și reexplorează necunoscutul pentru a-l oferi oamenilor. După ce au pătruns în spațiu, oamenii au descoperit nu doar un spațiu nou, ci au descoperit o lume uriașă, neobișnuită, asemănătoare unui continent neexplorat. Condiții unice - vid, imponderabilitate, temperaturi scăzute - au creat noi ramuri ale științei și producției.

Minunatul nostru om de știință K. E. Tsiolkovsky a spus:

„...Omenirea nu va rămâne pentru totdeauna pe Pământ, dar în căutarea luminii și a spațiului, va pătrunde mai întâi timid dincolo de atmosferă, apoi va cuceri întreg spațiul circumsolar.”

Acum asistăm la modul în care cuvintele profetice ale omului de știință devin realitate. Dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei a făcut posibilă lansarea primului satelit artificial Pământului pe orbita joasă a Pământului în octombrie 1957. În 1961, omul a ieșit pentru prima dată din „leagănul” său în vastele întinderi ale universului. Și patru ani mai târziu, a ieșit din nava spațială și a privit Pământul din lateral prin sticla subțire a costumului său spațial. Astfel a început epoca spațială a omenirii, a început explorarea spațiului și a început formarea unei noi profesii speciale - astronaut. Începutul acestei profesii a fost pus de zborul primului cosmonaut de pe planetă, Yu A. Gagarin.

Un astronaut este o persoană care testează tehnologia spațială și o operează în spațiu.

Un astronaut este un explorator. În fiecare zi pe orbită este un lucru experimental într-un laborator spațial.

Astronautul joacă rolul unui biolog, efectuând observații ale organismelor vii.

Un astronaut este un medic atunci când participă la cercetări medicale privind sănătatea membrilor echipajului.

Un astronaut este un constructor, un instalator.

Oamenii de știință s-au convins că ființele vii pot trăi în imponderabilitate. Calea către spațiu era deschisă. Și zborul lui Gagarin a dovedit că o persoană poate să se ridice în spațiu și să se întoarcă pe Pământ nevătămată.
Început. Cercetarea medicală și biologică la mijlocul secolului XX.

Următoarele repere sunt considerate puncte de plecare în dezvoltarea biologiei și medicinei spațiale: 1949 - pentru prima dată a devenit posibil să se efectueze cercetări biologice în timpul zborurilor cu rachete; 1957 - pentru prima dată o creatură vie (câinele Laika) a fost trimisă într-un zbor orbital aproape de Pământ pe al doilea satelit artificial de pe Pământ; 1961 - primul zbor cu echipaj în spațiu, realizat de Yu A. Gagarin. Pentru a fundamenta științific posibilitatea unui zbor uman sigur din punct de vedere medical în spațiu, a fost studiată toleranța la impacturi caracteristice lansării, zborului orbital, coborârii și aterizării pe Pământ a navelor spațiale, precum și funcționarea echipamentelor biotelemetrice și a sistemelor de susținere a vieții pentru astronauți. a fost testat. Atenția principală a fost acordată studierii efectelor imponderabilității și radiațiilor cosmice asupra corpului. Laika (câine cosmonaut) 1957R rezultatele obținute în timpul experimentelor biologice pe rachete, al doilea satelit artificial (1957), sateliți-nave spațiale rotative (1960-1961), combinate cu datele din studii clinice, fiziologice, psihologice, igienice și de altă natură la sol, au deschis de fapt calea omului. în spațiu. În plus, experimentele biologice în spațiu în stadiul de pregătire pentru primul zbor spațial uman au făcut posibilă identificarea unui număr de modificări funcționale care apar în organism sub influența factorilor de zbor, care a stat la baza planificării experimentelor ulterioare pe animale. și organisme vegetale în timpul zborurilor cu nave spațiale cu echipaj, stații orbitale și biosateliți. Primul satelit biologic din lume cu un animal experimental - câinele „Laika”. Lansat pe orbită pe 3 noiembrie 1957. Și a rămas acolo timp de 5 luni. Satelitul a existat pe orbită până la 14 aprilie 1958. Satelitul avea două transmițătoare radio, un sistem de telemetrie, un dispozitiv software, instrumente științifice pentru studierea radiației Soarelui și a razelor cosmice, sisteme de regenerare și control termic pentru menținerea condițiilor în cabină. necesare pentru existența animalului. Au fost obținute primele informații științifice despre starea unui organism viu în condiții de zbor spațial.

Puțini oameni știu că, înainte de a trimite o persoană în spațiu, au fost efectuate numeroase experimente pe animale pentru a identifica efectele imponderabilitate, radiații, zbor lung și alți factori asupra unui organism viu. Animalele și-au făcut primele zboruri în stratosferă. Un bărbat a trimis un berbec, un cocoș și o rață în primul său zbor cu balonul cu aer cald. Din 1951 până în 1960, au fost efectuate o serie de experimente pentru a studia reacția unui organism viu la supraîncărcări, vibrații și imponderabilitate în timpul lansărilor de rachete geofizice. În a doua serie de lansări în 1954-1956. la o altitudine de 110 km, scopul experimentelor a fost testarea costumelor spațiale pentru animale în condiții de depresurizare a cabinei. Animalele în costume spațiale au fost ejectate: un câine de la o altitudine de 75-86 km, al doilea de la o altitudine de 39-46 km.Zborurile cu animale nu s-au oprit până în prezent. Zborurile animalelor în spațiu oferă încă o mulțime de informații utile. Astfel, zborul satelitului Bion-M cu diverse organisme vii la bord, care a durat o lună, a oferit o mulțime de material pentru studiul efectelor radiațiilor și a imponderabilității pe termen lung asupra funcțiilor vitale ale organismului.

UEÎn timp ce anterior oamenii de știință erau interesați de efectele supraîncărcărilor și radiațiilor cosmice asupra organismelor vii, acum atenția principală este acordată activității sistemelor nervos și imunitar. Este la fel de important să studiem influența factorilor de zbor spațial asupra funcțiilor regenerative și reproductive ale corpului. Deosebit de interesantă este sarcina de a recrea întregul ciclu de reproducere biologică în condiții fără greutate. De ce?Mai devreme sau mai târziu, ne așteaptă așezări în spațiu și zboruri ultra-lungi către alte stele.

Dar înainte ca zborurile spațiale să reușească, 18 câini au murit în timpul testării. Moartea lor nu a fost inutile. Doar datorită animalelor, zborul spațial a devenit posibil pentru oameni. Și astăzi nimeni nu se îndoiește că spațiul este necesar pentru oameni. Înainte de primul zbor lung de 18 zile, Nikolaev și Sevastyanov au trimis câinii Veterok și Ugolya în spațiu timp de 22 de zile. Interesant este că numai bătrânii au fost întotdeauna trimiși în spațiu. Cauza? Mai inteligenți și mai rezistenti decât omologii lor de rasă pură. Veterok și Ugolek s-au întors din spațiu complet goi. Adică fără blana care a rămas în costumele spațiale prost montate pe care le-au frecat câinii în toate aceste zile nesfârșite. S-a demonstrat că principalul factor de mediu al schimbărilor observate în organism în timpul zborurilor în spațiu este imponderabilitate. Cu toate acestea, nu provoacă mutații genetice și cromozomiale, de regulă, mecanismul diviziunii celulare nu este perturbat.

Pe 22 martie 1990, o prepeliță a spart coaja unui ou pestriț gri-maro într-un incubator spațial special și a devenit prima creatură vie care s-a născut în spațiu. A fost o senzație! Scopul final al experimentelor cu prepelițe japoneze în gravitate zero este de a crea un sistem de susținere a vieții pentru echipajele navelor spațiale în timpul zborurilor spațiale interplanetare extrem de lungi. Un container cu 48 de ouă de prepeliță a mers cu nava de marfă către stația orbitală Mir, pe care astronauții au plasat-o cu grijă în „cuibul” spațial. Așteptarea a fost tensionată, dar exact în a 17-a zi primul ou pătat a izbucnit pe orbită. Un nou locuitor al spațiului, cântărind doar 6 grame, a ciugulit coaja. Spre bucuria biologilor, același lucru s-a întâmplat și în incubatorul de control de pe Pământ. După primul pui a apărut un al doilea, al treilea... Sănătoși, agile, au răspuns bine la sunet și lumină și au avut un reflex de ciugulit. Cu toate acestea, nu este suficient să te naști în spațiu trebuie să te adaptezi la condițiile sale dure. Vai...

Prepelițele nu s-au putut adapta la imponderabilitate. Ei, ca puful, zburau haotic în interiorul cabinei, neputând să se prindă de gratii. Din cauza lipsei de fixare a corpului în spațiu, aceștia nu au putut să se hrănească singuri și ulterior au murit. Cu toate acestea, 3 pui s-au întors pe Pământ, supraviețuind și zborului înapoi. Dar, potrivit biologilor, acest experiment s-a dovedit principalul lucru - imponderabilitate nu s-a dovedit a fi un obstacol de netrecut în calea dezvoltării organismului.

Înainte ca oamenii să zboare în spațiu, pentru a studia impactul biologic al călătoriilor în spațiu, unele animale au fost lansate în zboruri orbitale și suborbitale în spațiul cosmic, inclusiv numeroase maimuțe cele mai apropiate de oameni în fiziologie. În procesul de pregătire pentru zboruri, oamenii de știință au descoperit că maimuțele pentru zborurile spațiale stăpânesc sarcina în doar 2 luni și sunt de fapt superioare oamenilor în anumite privințe. De exemplu, în viteza de reacție. Maimuței i-au luat 19 minute pentru a finaliza exercițiul de „stingere a țintei”. Și o persoană are o oră pentru a îndeplini aceeași sarcină! Testele din timpul zborurilor de rachete și primii sateliți artificiali de pe Pământ au deschis calea omului în spațiu și au predeterminat în mare măsură dezvoltarea astronauticii cu echipaj. Au fost detectate următoarele modificări: inactivarea celulelor; apariția mutațiilor genice și cromozomiale; apariția unei daune potențiale, care numai după un timp se realizează în mutații; tulburări în cursul mitozei.

Toate acestea indică faptul că factorii de zbor spațial sunt capabili să provoace întregul volum de modificări genetice ale cromozomilor. Progresele în domeniul biologiei și medicinei spațiale au adus o contribuție semnificativă la rezolvarea problemelor de biologie generală și medicină. Biologia spațială a avut o mare influență asupra ecologiei, în primul rând ecologiei umane și studiul relației dintre procesele vieții și factorii de mediu abiotici. Lucrările privind biologia spațială se desfășoară pe diverse tipuri de organisme vii, de la viruși la mamifere. Peste 56 și peste 36 de tipuri de obiecte biologice au fost deja folosite pentru cercetări în spațiul cosmic în URSS și peste 36 în SUA.

Această cercetare biologică are o istorie lungă, care se întinde pe ultimii 40 de ani, NASA și Rusia colaborând în tot acest timp, ceea ce este destul de remarcabil", spune Nicole Raoult, managerul de proiect al NASA. În timp ce proiectul este condus de Roscosmos, o echipă internațională de oameni de știință. supervizează experimentele Misiunea Bion-M1 este prima misiune a Rusiei care a lansat animale în spațiu în 17 ani.

Bion-M1 este conceput pentru a ajuta oamenii de știință să înțeleagă modul în care zborurile spațiale de lungă durată pot afecta astronauții. "Natura unică a acestei misiuni este că este o misiune de 30 de zile. Majoritatea celorlalte misiuni nu au trimis animale în spațiu pentru o perioadă atât de lungă de timp", relatează Raoult. „Cel mai important pentru noi este că vom avea date de comparat cu cele pe care le avem deja astăzi.” Unul dintre experimentele NASA analizează modul în care microgravitația și radiația afectează motilitatea spermatozoizilor la șoareci, dacă oamenii vor vizita alte planete în timpul zborurilor lungi. este important să înțelegem dacă se vor putea reproduce în spațiu. Unele misiuni pot dura zeci de ani, așa că reproducerea în spațiu poate fi o necesitate, deși unul dintre oamenii de știință de la NASA va studia motilitatea spermatozoizilor la șoareci. pereche în timpul zborului, prin urmare, pentru această călătorie au fost selectați numai bărbați, pe lângă aparatul științific Bion-M, racheta Soyuz-2.1a va lansa pe orbită șase mici sateliți, inclusiv AIST rusesc, American Dove-2. Satelitul sud-coreean G.O.D.Sat și BeeSat-2, Beesat-3 și SOMP.

În timpul zborului Soyuz-13, a fost studiată influența factorilor de zbor spațial asupra dezvoltării plantelor inferioare - chlorella și lintia de rață. S-a realizat un studiu al dezvoltării a două tipuri de microorganisme - bacterii cu hidrogen și urobacterii - în condiții de imponderabilitate și, în urma experimentului, s-a obținut o masă proteică pentru analiza ulterioară a compoziției sale biochimice. Zborurile interplanetare pot deveni realitate numai atunci când sunt create sisteme de susținere a vieții cu ciclu închis de încredere. Experimentele efectuate au contribuit la rezolvarea acestei probleme complexe. La bordul Soyuz-13 exista un sistem ecologic închis „Oasis-2” - un sistem biologic și tehnic pentru cultivarea anumitor tipuri de microorganisme. Această instalație era formată din doi cilindri, fermentatoare pentru microorganisme, care conțineau lichid și gaz care treceau dintr-un cilindru în altul. Bacteriile oxidante de hidrogen au fost plasate într-unul dintre fermentatoare - microorganisme folosite ca sursă de energie pentru creștere, în principal hidrogen liber obținut din electroliza apei. Un alt fermentator conținea urobacterii capabile să descompună ureea. Au absorbit oxigenul format în primul cilindru și au eliberat dioxid de carbon. La rândul său, dioxidul de carbon a fost folosit de bacteriile oxidante de hidrogen pentru a sintetiza biomasa. În acest fel, un sistem închis a funcționat o restabilire constantă a două tipuri de microorganisme. Sistemul a fost complet izolat de atmosfera navei, dar, în principiu, microorganismele puteau absorbi la fel de ușor dioxidul de carbon din atmosfera cabinei. biomasa ar putea servi drept hrană pentru astronauți. Probele de masă colectate de membrii echipajului au fost aduse înapoi pe Pământ pentru un studiu atent. Biomasa culturii microbiene din sistemul Oasis-2 a crescut de peste 35 de ori în timpul zborului. Rezultatele acestui experiment au devenit un pas important pentru crearea de noi sisteme de susținere a vieții.

Etapa 1 a cercetării biologice .

În anii 1940-1950 au fost efectuate zboruri cu câini pentru a studia: Etanșeitatea cabinei. Metode de ejectare și parașutism de la altitudini mari. Efectele biologice ale radiațiilor cosmice

Concluzie: Toleranța animalelor extrem de organizate la moduri de accelerare în timpul zborului rachetei și într-o stare de imponderabilitate dinamică de până la 20 de minute

Etapa 2 a cercetării. Zbor lung al câinelui Laika pe AES-2 sovietic.

Etapa 3 a cercetării biologice asociat cu crearea sateliților de nave spațiale (SCS), care a făcut posibilă extinderea dramatică a „echipajului” de noi obiecte biologicecâini, șobolani, șoareci, cobai, broaște, muște de fructe, plante superioare (Tradescantia, semințe de grâu, mazăre, ceapă, porumb, nigella, răsaduri de plante în diferite stadii de dezvoltare), pe ouă de melc, alge unicelulare (chlorella), cultura tesuturilor umane si animale, culturi bacteriene, virusuri, fagi, unele enzime.

programe de cercetare pe traseul Pământ-Lună-Pământ

Cercetările au fost efectuate de stații din seria „3-a” din septembrie 1968 până în octombrie, stațiile au adăpostit țestoase, muște de fructe, ceapă, semințe de plante, diferite tulpini de chlorella, E. coli

Au fost studiate efectele expunerii la radiații ionizante.

Ca urmare, s-a observat un număr mare de rearanjamente cromozomiale în semințele de pin și orz, iar o creștere a numărului de mutanți a fost observată la chlorella.. Salmonella a devenit mai agresivă.Un set de experimente cu diferite obiecte biologice (semințe, plante superioare, ouă de broaște, microorganisme etc.) a fost efectuat pe satelitul sovietic „Cosmos-368” (1970).

Ca rezultat al cercetărilor biologice, s-a stabilit că o persoană poate trăi și lucra în condiții de zbor spațial pentru o perioadă relativ lungă de timp.

Deoarece umanitatea va începe să colonizeze Luna și alte corpuri cosmice ale sistemului nostru solar în viitorul relativ apropiat, atunci cel mai probabil ați dori să aflați despre riscurile și problemele de sănătate care pot apărea, cu un anumit grad de probabilitate, în spațiu. coloniști?

Cercetările au scos la iveală cele mai probabile 10 probleme de sănătate cu care se vor confrunta pionierii erei colonizării umane a spațiului (dacă nu le rezolvăm până acum).

Probleme cu inima

Un studiu medical occidental și o observare a 12 astronauți au arătat că, odată cu expunerea prelungită la microgravitație, inima umană devine cu 9,4% mai sferică, ceea ce, la rândul său, poate cauza o varietate de probleme în funcționarea sa. Această problemă poate deveni deosebit de relevantă în timpul călătoriilor spațiale lungi, de exemplu, spre Marte.

„Inima din spațiu funcționează foarte diferit decât în ​​cazul gravitației Pământului, ceea ce, la rândul său, poate duce la pierderea masei musculare”, spune dr. James Thomas de la NASA.

„Toate acestea vor avea consecințe grave odată ce ne vom întoarce pe Pământ, așa că în prezent căutăm posibile modalități de a evita sau cel puțin de a reduce această pierdere de masă musculară.”

Experții notează că, după întoarcerea pe Pământ, inima își recapătă forma inițială, dar nimeni nu știe cum se va comporta unul dintre cele mai importante organe ale corpului nostru după zboruri lungi. Medicii cunosc deja cazuri în care astronauții reveniți au experimentat amețeli și dezorientare. În unele cazuri, există o schimbare bruscă a tensiunii arteriale (are loc o scădere bruscă), mai ales atunci când o persoană încearcă să se ridice pe picioare. În plus, unii astronauți suferă de aritmie (ritm cardiac neregulat) în timpul misiunilor.

Cercetătorii notează necesitatea de a dezvolta metode și reguli care să permită călătorilor în spațiul adânc să evite aceste tipuri de probleme. După cum sa menționat, astfel de metode și reguli ar putea fi utile nu numai astronauților, ci și oamenilor obișnuiți de pe Pământ - cei care se confruntă cu probleme cardiace, precum și celor cărora li se prescrie repaus la pat.

Un program de cercetare de cinci ani a început acum pentru a determina nivelul de expunere în spațiu pentru a accelera dezvoltarea aterosclerozei (boala vaselor de sânge) la astronauți.

Lipsa somnului și consumul de somnifere

Un studiu de zece ani a constatat că astronauții sunt lipsiți de somn în mod semnificativ în săptămânile premergătoare și în timpul începerii misiunilor spațiale. Dintre cei chestionați, trei din patru au recunoscut că au folosit medicamente pentru a-i ajuta să doarmă, chiar dacă utilizarea unor astfel de medicamente ar putea fi periculoasă în timpul zborului cu o navă spațială sau când operează alte echipamente. Cea mai periculoasă situație în acest caz ar putea fi atunci când astronauții au luat același medicament în același timp. În acest caz, atunci când apare o situație de urgență care necesită o soluție urgentă, ei ar putea pur și simplu să doarmă prin ea.

Chiar dacă NASA a impus ca fiecare astronaut să doarmă cel puțin opt ore și jumătate pe zi, majoritatea au avut doar aproximativ șase ore de odihnă în fiecare zi în timpul misiunilor. Severitatea unui astfel de stres asupra corpului a fost agravată și mai mult de faptul că în ultimele trei luni de antrenament înainte de zbor, oamenii au dormit mai puțin de șase ore și jumătate pe zi.

„Misiunile viitoare pe Lună, Marte și nu numai vor necesita dezvoltarea unor măsuri mai eficiente pentru a aborda lipsa de somn și pentru a optimiza performanța umană în timpul zborului spațial”, a spus cercetătorul principal pe acest subiect, dr. Charles Kzeiler.

„Aceste măsuri pot include modificări ale programului de lucru care vor fi efectuate ținând cont de expunerea umană la anumite unde luminoase, precum și modificări ale strategiei comportamentale a echipajului pentru a intra mai confortabil în starea de somn, care este esențială pentru restabilirea sănătate, putere și bună dispoziție a doua zi”

Pierderea auzului

Studiile au arătat că de la misiunile navetei spațiale, unii astronauți s-au confruntat cu cazuri de pierdere temporară semnificativă și mai puțin semnificativă a auzului. Ele au fost observate cel mai des atunci când oamenii au fost expuși la frecvențe de sunet înalte. Membrii echipajului stației spațiale sovietice Salyut 7 și ai stației spațiale rusești Mir au suferit, de asemenea, pierderi de auz ușoare până la foarte semnificative după întoarcerea pe Pământ. Din nou, în toate aceste cazuri, cauza pierderii parțiale sau complete temporare a auzului a fost expunerea la frecvențe înalte de sunet.

Echipajul Stației Spațiale Internaționale este obligat să poarte dopuri pentru urechi în fiecare zi. Pentru a reduce zgomotul la bordul ISS, printre alte măsuri, s-a propus folosirea unor plăcuțe speciale de izolare fonică în interiorul pereților stației, precum și instalarea de ventilatoare mai silentioase.

Cu toate acestea, pe lângă un fundal zgomotos, alți factori pot afecta pierderea auzului: de exemplu, starea atmosferei din interiorul stației, creșterea presiunii intracraniene, precum și nivelurile crescute de dioxid de carbon în interiorul stației.

În 2015, NASA, cu ajutorul echipajului ISS, a început să studieze posibile modalități de a evita efectele pierderii auzului în timpul misiunilor de un an. Oamenii de știință doresc să vadă cât timp pot fi evitate aceste efecte și să determine riscul acceptabil asociat cu pierderea auzului. Un obiectiv cheie al experimentului va fi acela de a determina cum să minimizeze pierderea auzului în întregime, și nu doar în timpul unei misiuni spațiale specifice.

Pietre la rinichi

Fiecare a zecea persoană de pe Pământ dezvoltă mai devreme sau mai târziu problema pietrelor la rinichi. Cu toate acestea, această problemă devine mult mai acută când vine vorba de astronauți, deoarece în condiții de spațiu oasele corpului încep să piardă nutrienți chiar mai repede decât pe Pământ. În interiorul corpului sunt eliberate săruri (fosfat de calciu), care pătrund prin sânge și se acumulează în rinichi. Aceste săruri se pot compacta și ia forma de roci. Mai mult, dimensiunea acestor pietre poate varia de la microscopică la destul de serioasă - până la dimensiunea unei nuci. Problema este că aceste pietre pot bloca vasele de sânge și alte fluxuri care alimentează organul sau pot elimina deșeurile din rinichi.

Pentru astronauți, riscul de a dezvolta pietre la rinichi este mai periculos, deoarece condițiile de microgravitație pot reduce volumul de sânge din interiorul corpului. În plus, mulți astronauți nu beau 2 litri de lichide pe zi, ceea ce, la rândul său, ar putea asigura că organismul lor este complet hidratat și ar putea împiedica stagnarea pietrelor în rinichi, excretându-și particulele împreună cu urina.

Se observă că cel puțin 14 astronauți americani au dezvoltat o problemă cu pietrele la rinichi aproape imediat după finalizarea misiunilor lor spațiale. În 1982, un caz de durere acută a fost înregistrat la un membru al echipajului de la bordul stației sovietice Salyut 7. Astronautul a suferit de dureri puternice timp de două zile, în timp ce tovarășul său nu a avut de ales decât să urmărească neputincios suferința colegului său. La început, toată lumea a crezut că este o apendicită acută, dar după un timp, astronautul a trecut împreună cu urina o mică piatră la rinichi.

Oamenii de știință lucrează de mult timp pentru a dezvolta un aparat cu ultrasunete special de dimensiunea unui computer desktop, care poate detecta pietrele la rinichi și le poate elimina folosind impulsuri de unde sonore. Se pare că la bordul unei nave care se îndreaptă spre Marte, așa ceva ar putea fi cu siguranță util.

Boli pulmonare

Deși nu știm încă cu siguranță ce efecte negative asupra sănătății le poate cauza praful de pe alte planete sau asteroizi, oamenii de știință cunosc unele efecte foarte neplăcute care pot apărea ca urmare a expunerii la praful lunar.

Cel mai grav efect al inhalării prafului este cel mai probabil să fie asupra plămânilor. Cu toate acestea, particulele incredibil de ascuțite de praf lunar pot provoca daune grave nu numai plămânilor, ci și inimii, provocând în același timp o grămadă de afecțiuni variate, de la inflamarea severă a organelor până la cancer. Efecte similare pot fi cauzate, de exemplu, de azbest.

Particulele de praf ascuțite pot dăuna nu numai organelor interne, ci pot provoca și inflamații și abraziuni ale pielii. Pentru protecție este necesar să folosiți materiale speciale cu mai multe straturi asemănătoare Kevlarului. Praful lunar poate deteriora cu ușurință corneea ochilor, care, la rândul său, ar putea fi cea mai gravă urgență pentru oameni din spațiu.

Oamenii de știință notează cu regret că nu sunt în măsură să modeleze solul lunar și să efectueze întreaga gamă de teste necesare pentru a determina efectele prafului lunar asupra corpului. Una dintre dificultățile în rezolvarea acestei probleme este că, pe Pământ, particulele de praf nu sunt în vid și nu sunt expuse constant la radiații. Numai că mai multe cercetări asupra prafului direct pe suprafața Lunii în sine, mai degrabă decât într-un laborator, vor oferi oamenilor de știință datele de care au nevoie pentru a dezvolta metode eficiente de apărare împotriva acestor mici ucigași toxici.

Eșecul sistemului imunitar

Sistemul nostru imunitar se schimbă și răspunde la orice, chiar și la cele mai mici modificări din corpul nostru. Lipsa somnului, aportul alimentar inadecvat sau chiar stresul simplu ne slăbesc sistemul imunitar. Dar asta este pe Pământ. O schimbare a sistemului imunitar în spațiu ar putea duce în cele din urmă la o răceală comună sau poate duce la dezvoltarea unor boli mult mai grave.
În spațiu, distribuția celulelor imune în organism nu se schimbă prea mult. Modificările în funcționarea acestor celule pot reprezenta o amenințare mult mai mare pentru sănătate. Când funcționarea celulară scade, virușii deja suprimați din corpul uman se pot trezi din nou. Și faceți acest lucru practic pe ascuns, fără a prezenta simptome ale bolii. Când activitatea celulelor imune crește, sistemul imunitar reacționează exagerat la stimuli, provocând reacții alergice și alte efecte secundare, cum ar fi erupții cutanate.

„Lucruri precum radiațiile, germenii, stresul, microgravitația, tulburările de somn și chiar izolarea pot afecta funcția sistemului imunitar al membrilor echipajului”, spune imunologul NASA Brian Krushin.

„Misiunile spațiale lungi vor crește riscul ca astronauții să dezvolte infecții, hipersensibilitate și probleme autoimune.”

Pentru a rezolva problemele cu sistemul imunitar, NASA intenționează să folosească noi metode de protecție antiradiații, o nouă abordare a unei diete echilibrate și medicamente.

Amenințări cu radiații

Absența actuală foarte neobișnuită și foarte lungă a activității solare ar putea contribui la modificări periculoase ale nivelurilor de radiație în spațiu. Nu s-a întâmplat așa ceva în aproape ultimii 100 de ani.

„Deși astfel de evenimente nu sunt neapărat un factor de descurajare pentru misiunile lungi pe Lună, asteroizi sau chiar pe Marte, radiația cosmică galactică în sine este un factor care ar putea limita timpul planificat pentru aceste misiuni”, spune Nathan Schwadron de la Institutul terestre, oceanice și explorarea spațiului.

Consecințele acestui tip de expunere pot fi foarte diferite, variind de la radiații până la dezvoltarea cancerului sau afectarea organelor interne. În plus, nivelurile periculoase de radiație de fond reduc eficiența ecranării radiațiilor unei nave spațiale cu aproximativ 20 la sută.

Într-o singură misiune pe Marte, un astronaut ar putea fi expus la 2/3 din doza sigură de radiații la care ar fi expusă o persoană în cel mai rău caz de-a lungul vieții. Aceste radiații pot provoca modificări ale ADN-ului și pot crește riscul de cancer.

„În ceea ce privește doza cumulată, este același lucru cu a face o scanare CT a întregului corp la fiecare 5-6 zile”, spune omul de știință Carey Zeitlin.

Probleme cognitive

Când au simulat starea de a fi în spațiu, oamenii de știință au descoperit că expunerea la particule foarte încărcate, chiar și în doze mici, a făcut ca șobolanii de laborator să reacționeze la mediul lor mult mai lent și, în același timp, rozătoarele au devenit mai iritabile. Monitorizarea șobolanilor a arătat, de asemenea, modificări în compoziția proteică a creierului lor.

Cu toate acestea, oamenii de știință se grăbesc să sublinieze că nu toți șobolanii au prezentat aceleași efecte. Dacă această regulă este valabilă pentru astronauți, cercetătorii cred că ar putea identifica un marker biologic care să indice și să prezică debutul acestor efecte la astronauți. Poate că acest marker ar putea chiar să facă posibilă găsirea unei modalități de a reduce consecințele negative ale expunerii la radiații.

O problemă mai gravă este boala Alzheimer.

„Expunerea la niveluri de radiații echivalente cu ceea ce ar experimenta o persoană într-o misiune pe Marte poate contribui la dezvoltarea problemelor cognitive și la accelerarea schimbărilor în funcția creierului care sunt cel mai adesea asociate cu boala Alzheimer”, spune neurologul Kerry O'Banion.

„Cu cât stai mai mult în spațiu, cu atât este mai mare riscul de a dezvolta boala.”

Un fapt reconfortant este că oamenii de știință au explorat deja unul dintre cele mai defavorabile scenarii de expunere la radiații. Ei au expus șoarecii de laborator la un moment dat la niveluri de radiații care ar fi tipice pentru întreaga durată a unei misiuni pe Marte. La rândul lor, atunci când zboară pe Marte, oamenii vor fi expuși la radiații dozate pe parcursul a trei ani de zbor. Oamenii de știință cred că corpul uman se poate adapta la doze atât de mici.

În plus, se remarcă faptul că plasticul și materialele ușoare pot oferi oamenilor o protecție mai eficientă împotriva radiațiilor decât aluminiul utilizat în prezent.

Pierderea vederii

Unii astronauți dezvoltă probleme serioase de vedere după ce au petrecut timp în spațiu. Cu cât durează o misiune spațială mai mult, cu atât este mai mare probabilitatea unor astfel de consecințe îngrozitoare.

Printre cel puțin 300 de astronauți americani examinați medical din 1989, au fost observate probleme de vedere la 29% dintre oamenii aflați în spațiu în timpul misiunilor spațiale de două săptămâni și la 60% dintre persoanele care au lucrat câteva luni la bordul Stației Spațiale Internaționale.

Medicii de la Universitatea din Texas au efectuat scanări ale creierului a 27 de astronauți care au petrecut mai mult de o lună în spațiu. La 25 la sută dintre ei, a existat o scădere a volumului axei antero-posterioare a unuia sau a doi globi oculari. Această schimbare duce la hipermetropie. Din nou, sa observat că, cu cât o persoană se află mai mult în spațiu, cu atât este mai probabilă această schimbare.

Oamenii de știință cred că acest efect negativ poate fi explicat prin creșterea fluidului la cap în condiții de migrogravitație. În acest caz, lichidul cefalorahidian începe să se acumuleze în craniu, iar presiunea intracraniană crește. Lichidul nu poate pătrunde prin os, așa că începe să creeze presiune în interiorul ochilor. Cercetătorii nu sunt încă siguri dacă acest efect se va diminua pentru astronauții care stau în spațiu mai mult de șase luni. Cu toate acestea, este destul de evident că acest lucru va trebui clarificat înainte de a trimite oameni pe Marte.

Dacă problema este cauzată exclusiv de presiunea intracraniană, atunci o soluție posibilă ar fi crearea condițiilor de gravitație artificială, în fiecare zi timp de opt ore, în timp ce astronauții dorm. Cu toate acestea, este prea devreme să spunem dacă această metodă va ajuta sau nu.

„Această problemă trebuie rezolvată, deoarece altfel ar putea fi principalul motiv pentru care călătoria spațială pe termen lung este imposibilă”, spune omul de știință Mark Shelhamer.

Cercetări medicale asupra oaselor efectuate în spațiu

În 2011, a doua navă spațială digitală rusă Soyuz cu echipajul internațional al ISS-28/29, format din rusul Serghei Volkov, astronautul Agenției Spațiale Japoneze Satoshi Furukawa și astronautul NASA Michael Fossum, a lansat de la Baikonur la MSK. Cercetarea medicală a fost inclusă în programul spațial. Se știe că pentru a efectua experimente, inclusiv experimente pentru a studia efectele radiațiilor cosmice asupra organismelor, astronauții vor livra fragmente de oase umane pe orbită pentru cercetare. Scopul lucrării științifice este de a afla cauza și de a urmări dinamica procesului de leșiere a calciului din țesutul osos. Toți specialiștii care lucrează în spațiu se confruntă cu această problemă. Medicii nu au putut studia această problemă în detaliu, deoarece nu sunt capabili să preia fragmente de oase ale astronauților vii care s-au întors de la ISS pentru analiză. Prin urmare, în arsenalul medicilor a existat doar un test de urină, care nu oferă o oportunitate de a arunca o privire amplă asupra acestei probleme.

De asemenea, se știe că cosmonautul Volkov a lansat noi tulpini de bacterii pe orbită. Cutia lui de creion conține diferite tipuri de celule vegetale pentru realizarea experimentului biotehnologic „Ginseng-2”. Oamenii de știință intenționează să-și folosească biomasa pentru prepararea medicamentelor și în cosmetologie.

Volkov a participat, de asemenea, la experimentul Matryoshka, care vizează determinarea gradului de impact al radiațiilor cosmice asupra organelor umane critice. Acest lucru a făcut posibilă crearea unor metode eficiente de protecție. În special, continuați testarea așa-numitei perdele de protecție. Conform informațiilor, în funcție de distanța cortinei față de peretele exterior al stației, doza de radiații se reduce cu 20-60%.

Concluzie.

Progresele în domeniul biologiei și medicinei spațiale au adus o contribuție semnificativă la rezolvarea problemelor de biologie generală și medicină. Ideile despre granițele vieții în biosfere s-au extins, iar modelele experimentale create de biogeocenoze artificiale - o circulație relativ închisă a substanțelor - au făcut posibilă o anumită evaluare cantitativă a impacturilor antropice asupra biosferei. Biologia spațială a avut o mare influență asupra ecologiei, în primul rând ecologiei umane și studiul relației dintre procesele vieții și factorii de mediu abiotici. Cercetările efectuate ne-au permis să înțelegem mai bine biologia oamenilor și animalelor, mecanismele de reglare și funcționare a multor sisteme ale corpului.

Cercetările în domeniul biologiei și medicinei spațiale vor continua să fie deosebit de necesare pentru a rezolva o serie de probleme, în special pentru explorarea biologică a noilor rute spațiale. Biologia și medicina spațială vor juca, de asemenea, un rol extrem de important în dezvoltarea biocomplexelor, sau a sistemelor ecologice închise, necesare zborurilor pe termen lung. Spațiul devine acum o arenă pentru cooperarea internațională. În 1972 a fost semnat un acord între guvernele URSS și SUA privind cooperarea în explorarea și utilizarea spațiului cosmic în scopuri pașnice, prevăzând, în special, cooperarea în domeniul biologiei spațiale.

Astfel, în următoarele decenii, vor fi implementate o serie de programe spațiale complexe menite să îmbunătățească viața în spațiu și pe Pământ. Cerințele pentru păstrarea sănătății astronauților, asigurarea unor activități profesionale eficiente și performanțe înalte ale cosmonauților vor deveni mai serioase, din cauza creșterii duratei expedițiilor spațiale, a volumului activităților non-navă și a lucrărilor de instalare și a complicației cercetării. activități. Atunci când se efectuează expediții pe Lună și, mai ales, pe Marte, riscul va crește semnificativ în comparație cu rămânerea pe orbite apropiate de Pământ. Prin urmare, multe probleme medicale și biologice vor fi rezolvate ținând cont de noile realități. Dezvoltarea prioritară a „științelor vieții” nu numai că va asigura rezolvarea cu succes a problemelor promițătoare cu care se confruntă astronautica, ci va aduce și o contribuție neprețuită la asistența medicală pământească, în beneficiul fiecărei persoane..

Lista literaturii folosite:

1.Universul Enciclopediei pentru Copii Mari: Ediția Popular Science. - Parteneriatul enciclopedic rusesc, 1999.

2. Marea Enciclopedie Univers. - M.: Editura „Astrel”, 1999.

3. Site-ul web http://spacembi.nm.ru/

4. Universul Enciclopediei („ROSMEN”)

5. Site-ul Wikipedia (imagini)

6.Spațiul la începutul mileniului. Documente și materiale. M., Relații internaționale (2000)

7. Tsiolkovsky K. E., Calea spre stele, M., 1960;

8. Gazenko O. G., Câteva probleme de biologie spațială, „Buletinul Academiei de Științe a URSS”, 1962, nr. 1;

9. Gazenko O. G., Space biology, în cartea: Development of biology in the USSR, M., 1967; Gazenko O. G., Parfenov G. P., Rezultatele și perspectivele cercetării în domeniul geneticii spațiale, „Biologie și medicină spațială”.

Conţinut.

1. Introducere

2. Început. cercetarea biomedicală la mijlocul secolului al XX-lea.

Animale care au deschis calea omului spre spațiu.

3. Etapele cercetării biologice.

4. Perspective de dezvoltare a cercetării.

10 probleme medicale care ar putea împiedica explorarea spațiului adânc

5. Concluzie

6. Lista surselor utilizate.