Спутник "Бион-1М" - первый с 2007 года российский биоспутник - будет запущен с космодрома Байконур в 14.00 мск пятницы. Ракета "Союз-2.1а" выведет аппарат на круговую орбиту высотой 575 километров.
Вместе с "Бионом" в космос
отправятся спутник "Аист", созданный студентами Самарского аэрокосмического университета, космические аппараты Beesat-2, Beesat-3 и SOMP, разработанные в Берлинском техническом университете, а также американский спутник DOV-2 для отработки технологий дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).
Через месяц после старта спускаемый аппарат "Биона" с животными и оборудованием приземлится в Казахстане.
В космос отправятся искусственный метеорит со спорами бактерий, чтобы проверить, могут ли микроорганизмы совершать межпланетные полеты, а также целый "зоопарк" для исследования воздействия невесомости на животных, сообщил РИА Новости заместитель научного руководителя проекта Евгений Ильин, научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН.
На молекулярном уровне
Советские ученые отправляли в космос животных с самого начала космической эры - собака Лайка полетела на орбиту уже на втором в истории искусственном спутнике Земли.
Однако, как говорит Ильин, у исследователей остается множество вопросов о влиянии невесомости на живые организмы.
"Мы запустили 11 биологических спутников с 1973 года по 1996 год. Мы запускали и крыс, и рыб, и обезьян, насекомых, растения, микроорганизмы, проводили самые разные исследования.
Внешне может показаться, что мы повторяемся, зачем-то опять запускаем грызунов - крыс, а теперь мышей, как перед полетом Гагарина. Но наука не стоит на месте, и сейчас очень широко используются методы молекулярной биологии и генетики", - сказал Ильин, который был одним из руководителей всех 11 программ.
По его словам, раньше ученые не "опускались" ниже клеточного уровня, изучали различные ткани и органы - сердце, мышцы, кости, мозг. В результате было обнаружено, что необратимых патологических изменений в организмах не происходит.
"Но эти исследования проводились с использованием тех методов, которые были доступны тогда. Теперь наша задача - максимально использовать методы молекулярной биологии. С развитием технологий мы можем оценить влияние факторов полета на уровне отдельных молекул и генов. Это то принципиально новое, что отличает эту программу от предшествовавшей программы исследований", - сказал ученый.
Почему не МКС?
На орбите уже много лет работает Международная космическая станция, ранее в космосе была советская станция "Мир", однако российские ученые строят и запускают сложные и дорогие специализированные космические аппараты, вместо того, чтобы просто возить животных на "рейсовых" "Прогрессах" на орбитальные станции. Ильин объясняет это сложностями в совместном проживании космонавтов и подопытных животных, а также тем, что их просто не на чем возвращать на Землю.
"Эксперименты на млекопитающих - на крысах, мышах - требуют сложных систем очистки воздуха от разнообразных микропримесей, чтобы не загрязнять среду обитания человека. Мы делали такие попытки, но системы получались очень громоздкие, занимали бы много места на МКС. Кроме того, их просто нельзя было бы просунуть через переходной люк "Прогресса", - сказал Ильин.
Кроме того, отметил ученый, все основные исследования делаются уже после полета. "Поэтому для нас главное - вернуть живых животных на Землю, и здесь уже, с использованием дорогостоящей громоздкой аппаратуры их вдоль и поперек исследовать. И тут проблема возврата животных с МКС или с "Мира". Союз - тесный аппарат, там места просто нет", - сказал он.
"Для российской космической биологии пока единственным способом проведения исследований на млекопитающих остается создание отдельных аппаратов. Это может быть даже дешевле, чем такой эксперимент на МКС - рабочее время космонавтов очень дорого стоит", - добавил ученый.
Однако он добавил, что проведение биологических исследований на российском сегменте может стать реальным после появления новых модулей - многофункционального лабораторного (МЛМ) и научно-энергетического (НЭМ).
Невесомость на генетическом уровне
Люди летают в космос более 40 лет, проводили на орбите больше года, однако ученые пока не получили достаточно данных, чтобы до конца понять, как влияет на живые организмы жизнь без тяжести. Но Ильин говорит, что человек - неудобный объект для исследования: с людьми можно проводить не все типы исследований, а кроме того, космонавты сопротивляются невесомости.
"После коротких космических полетов космонавты иногда возвращаются в худшей форме, чем после длительных. В коротких полетах космонавты не всегда строго следуют рекомендациям врачей, думая, что серьезные изменения в организме не успеют произойти. А в длительном полете человек рассуждает иначе, он всерьез занимается поддержанием формы. Космонавт Валерий Поляков вернулся из 114-суточного полета в лучшей форме, чем до полета", - сказал ученый.
"В экспериментах с животными мы можем изучать воздействие невесомости в чистом виде. Именно на это направлен эксперимент с песчанками", - добавил он.
В космическое путешествие на "Бионе" продолжительностью 30 суток отправятся, в частности, восемь монгольских песчанок. Эти животные уже провели в космосе две недели на аппарате "Фотон-М3" в 2007 году. Теперь ученые, по словам Ильина, смогут оценить эффект более продолжительного воздействия невесомости, оценить, продолжает ли состояние организма ухудшаться под ее влиянием, или происходит стабилизация.
Кроме того, в космос впервые отправятся 45 "генетически чистых" мышей - это так называемые "линейные мыши". Их геном тщательно контролируется, благодаря чему ученые смогут обнаружить любые генетические изменения. На "Бионе" также полетят ящерицы-гекконы, рыбы, микроорганизмы и растения.
Споры в метеорите
Российские ученые намерены также отправить в космос искусственные метеориты - специальные пластины из базальта с маленькими отверстиями-туннелями, куда помещены споры бактерий. "Метеориты" помещены на наружную поверхность спускаемого аппарата, будут подвергаться воздействию космической радиации и вакуума, а при возвращении на Землю испытают все, что приходится на долю настоящих метеоритов - рост температуры до тысяч градусов, перепады давления, перегрузки.
"Это проверка гипотезы панспермии - могли ли микроорганизмы, споры и лишайники быть занесены на Землю с микрометеоритами и вообще с метеоритами. За рубежом пришли к выводу, работая с лишайниками в открытом космосе, что в принципе лишайники могли быть занесены на Землю откуда-то из космоса", - сказал Ильин.
Кроме того, в полете на борту "Биона" будет проводиться биотехнологические эксперименты: это, в частности, выращивание кристаллов белка, а также эксперимент по биодеградации. "Это эксперимент "Фрагментер", он должен ответить на вопрос о том, как избавляться от отходов, которые неизбежно накапливаются в пилотируемых полетах - салфеток, бинтов, одежды. Будет попытка с помощью микроорганизмов эти материалы попытаться как бы растворить, это позволит килограммы и большие объемы приводить в маленькие объемы и маленькие веса", - сказал ученый.
До радиации очередь не дошла
В экспериментах на борту "Биона" ученые будут исследовать воздействие невесомости, для изучения влияния космической радиации понадобятся другие аппараты.
"Бион" будет работать на орбите высотой 575 километров, здесь уровень радиации примерно в 1,5 раза выше, чем на высоте орбиты МКС - около 400 километров. Но все равно он недостаточен, чтобы вызвать серьезные изменения в организме. Это такой уровень, которым при анализе результатов ученые будут пренебрегать", - сказал Ильин.
По его словам, для серьезных радиобиологических экспериментов понадобится выводить космические аппараты за пределы магнитосферы Земли, на высоты в десятки тысяч километров.
Пассажиры Биона
гринпис нэгодуэ
Монгольская песчанка
Монгольские песчанки (Meriones unguiculatus) - Восемь животных отправятся в месячный полет в рамках эксперимента "Контур-БМ". Ученые выбрали их в космонавты за небольшую массу (вес каждой составляет 40-50 граммов), а также за их неприхотливость по сравнению с крысами - все это позволило сильно уменьшить массу экспериментальной установки.
Для этого вида грызунов это второй полет в космос - песчанки уже летали на орбиту на две недели в 2007 году на борту спутника "Фотон-М3". Учитывая, что срок жизни песчанок составляет около 2-2,5 лет, месячный полет для них все равно что несколько лет в космосе для человека.
"Мы планируем в этой программе провести те же исследования, что и в случае с "Фотоном", посмотреть те же самые параметры, что и после двухнедельного полета. И посмотреть, какая динамика: продолжается ли атрофия мышц и изменения в костях из-за воздействия невесомости, или происходит стабилизация, или даже нормализуется состояние", - сказал РИА Новости заместитель руководителя проекта "Бион" Евгений Ильин из Института медико-биологических проблем РАН.
Черные мыши
Генетически чистые мыши (Mus musculus) - На борту "Биона" будет 45 так называемых "линейных мышей", чей геном тщательно контролируется. "Это черные мыши линии С57black/6, у каждой мышки есть свой генетический паспорт, они специально выведены для молекулярно-генетических исследований. Мы раньше никогда таких мышей в космос не запускали. Это первый опыт", - сказал Ильин.
По его словам, во время полета ученые будут наблюдать за поведением мышей с помощью специальных видеокамер, у них будут измерять пульс и артериальное давление. А после полета абсолютно все их ткани и органы будут исследоваться вдоль и поперек. Кроме того, будут изучаться генетические изменения под влиянием невесомости.
"Генетических аномалий, поломок не должно возникнуть под действием невесомости. Но меняется экспрессия, активность генов, регулирующих те или иные функции в организме. Геном мышей, которых мы запускаем в космос, он на 99% аналогичен геному человека, то есть это фактически эксперименты на людях, но без биоэтических ограничений", - отметил ученый. И песчанки и мыши представлены только самцами.
Гекконы (Chondrodactylus turneri) - 15 ящериц-гекконов будут соседями мышей в установке МЛЖ-01 на борту "Биона". Гекконы, как и песчанки, - ветераны космоса, их сородичи тоже летали на "Фотоне". "Это удобный, неприхотливый объект для изучения", - отмечает Ильин.
Гекконов отправляют в космос, чтобы проверить гипотезу, что неблагоприятное воздействие невесомости связано не столько с отсутствием тяжести, сколько с так называемой "опорной разгрузкой" - отсутствием воздействия на нервные рецепторы стоп.
Специальный аквариум "Омегахаб"
На Земле ноги и стопы человека, а также соответствующие рецепторы испытывают постоянную нагрузку. В условиях невесомости, когда нагрузка исчезает, и рецепторные зоны разгружаются, возникает цепная реакция различных неблагоприятных изменений, говорит Ильин.
На пальцах гекконов находятся нановорсинки, которые позволяют этим ящерицам буквально "приклеиваться" к любой поверхности, даже к стеклу. "Съемки на "Фотоне-3" показали, что они проводят большую часть времени прикрепившись к стенке, то есть у гекконов в отличие от человека, эта опорная нагрузка сохраняется. Поэтому на гекконах мы можем проверить гипотезу о роли опорных разгрузок конечностей в развитии неблагоприятных изменений", - сказал ученый.
Рыбы (Oreochromis mosambicus) - рыбы-цихлиды в специальном аквариуме "Омегахаб" станут единственными "иностранками" на борту "Биона". В рамках эксперимента, подготовленного германскими учеными под руководством доктора Рейнхарда Хилбига (Reinhard Hilbig) из университета Хоэнхайма, на орбиту будет отправлена целая экосистема.
Малек
В аквариуме Omegahab-B1 будут находиться водные растения (роголистник) одноклеточные водоросли-эвглены, которые будут поставщиками кислорода. За проницаемой мембраной будут жить цихлиды и пища для них - пресноводные моллюски Biomphalaria glabrata, рачки Hyalella azteca.
"Такие эксперименты проводятся в интересах создания будущих биологических систем жизнеобеспечения для космических экипажей, которые будут совершать многолетние полеты", - пояснил Ильин.
Улитки, микробы и молекулы - На "Бионе" в двух контейнерах ББ-1М полетят также виноградные улитки Helix pomatia Linnaeus, на них ученые будут изучать реакции гравирецепторов (аналог вестибулярного аппарата у человека).
Кроме того, ученые будут изучать микроорганизмы, исследовать устойчивость лишайников и семян растений к условиям космического пространства.
И корабль
Спутник "Бион-М1" создан в самарском ЦСКБ "Прогресс", в основе его конструкции лежат технические решения, использованные еще для кораблей "Восток", а затем для спутников фоторазведки "Зенит". С 1973 по 1996 год было запущено 11 таких аппаратов. На снимках этих спутников хорошо виден узнаваемый "шарик" - круглый спускаемый аппарат. Именно в нем находятся живые организмы и аппаратура, которая возвращается на Землю.
Общая масса научной аппаратуры внутри и снаружи "шарика" - около 650 килограммов, а весь аппарат весит 6,84 тонны.
Внутри спускаемого аппарата есть свободный объем (около 3,3 кубического метра), в котором общая для всех "пассажиров" система жизнеобеспечения поддерживает необходимую для жизни концентрацию кислорода, температуру около 24 градусов и влажность от 40% до 70%. На борту будет "экваториальный" график: 12 часов - день, 12 часов - ночь. За крупными животными будут наблюдать видеокамеры, в том числе инфракрасные.
РИА Новости
--------------------------------------------------
Еще по теме:
Жизнь родилась не на Земле Окуклились В бактериях найдены следы древней сверхновой Все самое интересное о космосе здесь -
ru_deep_space