Игорь Борисович, в портфеле вашего института сотни уникальных экспериментов, включая "Марс-500". А какой, на ваш взгляд, самый необычный?
Игорь Ушаков: Это когда испытатели несколько суток проводят в специальной ванне в позе эмбриона. Так называемая сухая иммерсия. Миниатюрный бассейн наполнен теплой водой и покрыт специальной прорезиненной пленкой. А испытатель лежит в ней в позе "расслабленной обезьяны".
Зачем это нужно?
Игорь Ушаков: К невесомости человек приспосабливается постепенно, однако при возвращении на Землю привычные нагрузки кажутся непосильными. Трудно ходить, даже стоять. Чтобы помочь космонавтам поддерживать себя в форме, на борту МКС есть специальные тренажеры и нагрузочные костюмы. Во время экспериментов в иммерсионной ванне исследуют влияние этих средств профилактики на организм. Их эффективность.
Испытатели рассказывали, что, пока не изобрели иммерсионные ванны, приходилось совсем лихо: в специальном костюме надо было подолгу лежать просто в воде.
Игорь Ушаков: Да, иммерсия одно из самых тяжелых испытаний. И сегодня в эксперименте участвуют только мужчины. Когда-то это была секретная разработка советских ученых. А теперь такие ванны используют не только в космической, но и в земной медицине. Они есть в некоторых неврологических клиниках.
Ведь на эксперименты с сухой иммерсией к вам специально приезжают ученые из США, Франции, Германии?
Игорь Ушаков: Приезжают. Но мы бережно храним свои научные рецепты. Иностранцы "просятся" и в наши лаборатории клеточной физиологии и протеомных исследований - это уже следующий после генома человека суперпроект.
Говорят, в космосе у человека возникает состояние, близкое к иммунной депрессии. Что это значит?
Игорь Ушаков: Американские ученые за подобные исследования (естественно, без учета космических факторов) получили в 2011 году Нобелевскую премию. Наши специалисты используют те же методики, что и нобелевские лауреаты. Молекулярно-клеточные и протеомные исследования дают массу ценной информации для подготовки к межпланетным полетам. А биосенсорные технологии смогут использоваться и в гигиене, и как тест-системы в космических кораблях.
С помощью биочипов на приборах и одежде можно будет определять наличие микробов, токсинов, чистоту воздушной среды и воды. Скоро именно биочипы подскажут экипажу, где их содержание не опасно, но вредно при длительном нахождении, а где микробное число повысилось настолько, что нужно срочно включить систему очистки.
А геномные технологии?
Игорь Ушаков: У них большое будущее. Скажем, еще до полета они позволят с помощью маркеров определять особенности мышечной системы космонавта, оценивать предрасположенность к каким-то индивидуальным заболеваниям. Например, склонность к остеопорозу. Все это очень важно в космосе.
Ученые отправили в космос четырнадцать биоспутников. Каждый - своеобразный Ноев ковчег?
Игорь Ушаков: Кого только не отправляли на орбиту! Монгольских песчанок, африканских комаров, тритонов, виноградных улиток... Я уж не говорю о собаках. Их крутили на центрифуге, подвергали сильным вибрациям, устанавливали датчики...
Помню, академик Олег Газенко рассказывал мне про собачку Жульку, с которой у него установились какие-то совершенно особые "отношения". Если что было не так, Жулька осторожно кусала его щеку, мол, "так не надо", "а вот теперь нормально"...
Игорь Ушаков: Медики никогда не относились к собакам как к подопытным. Хотя казусов было, конечно, много. Ведь собачки были в основном беспризорные, их отлавливали чуть ли не по дворам.
Знаю, что в институте в рамках эксперимента "Мозг-интерфейс-компьютер" обезьян учат управлять курсором компьютера с помощью взгляда. Зачем?
Игорь Ушаков: Приматам внедряются специальные датчики в различные области мозга. Возникает биологическая обратная связь между изменениями электрофизиологической активности и движением курсора на мониторе. В идеале обезьяна сможет зрительно, не касаясь джойстика, управлять курсором на мониторе. Результаты эксперимента будут использоваться для моделирования операторских функций в межпланетных экспедициях.
Космонавт-врач Валерий Поляков летал на орбите больше года - 437суток. Этот рекорд будет побит еще не скоро?
Игорь Ушаков: Дело не в рекорде. Просто когда космонавты начали летать на сутки, а затем и на месяцы, врачи столкнулись с серьезной проблемой - атрофией мышц. Однако благодаря ежедневным физическим нагрузкам и специально разработанному костюму "Пингвин" Валерий Поляков на личном примере доказал: космос не столь враждебен. Телекамера зафиксировала: после приземления из корабля он вышел сам, без помощи спасателей. Это был прорыв. Стало понятно: человек в состоянии долететь до Марса и быть дееспособным.
Сегодня самая серьезная проблема для человека в космосе радиация?
Игорь Ушаков: Это наиболее сложный и непонятный фактор. Тяжелые частицы - там своя геометрия облучения, треки... Моделирование продолжается. Ученые института проводят на МКС очень интересный эксперимент "Биориск". Его главными героями стали личинки африканского комара. Полтора года они прожили на внешней обшивке станции. Представляете? А когда их вернули на Землю и поместили в воду, они... ожили! Оказывается, эта личинка уникальна - она может в высушенном состоянии находиться десятки лет, а, попадая в благоприятную среду, начинает развиваться. Однако механизм такой жизнеспособности еще предстоит изучить.
То есть создать космический корабль для межпланетных перелетов - это еще полдела?
Игорь Ушаков: Безусловно. Главное - чтобы экипаж вернулся на Землю здоровым. Система медицинского обеспечения дальних полетов принципиально изменится. Прежде всего она станет автономной. Этот аспект недавно был предметом исследований в проекте "Марс-500". Нужно приступить к серьезному изучению гипомагнитной среды обитания человека. Для космических полетов вокруг Земли такая проблема даже не стоит. Но за пределами магнитосферы нашей планеты это поле снизится на порядок. Очень осторожные исследования показывают, что это небезразлично для организма и может иметь неприятные последствия.
Кстати, по планам Роскосмоса, в 2015 году состоится годовой полет двух космонавтов. Так долго на МКС еще никто не летал?
Игорь Ушаков: Никто.
Какие новые данные планируют получить специалисты?
Игорь Ушаков: Спектр большой. В последние годы американскими коллегами был открыт феномен снижения зрения у американских астронавтов, участвовавших в полугодовых экспедициях. Мы тоже изучаем риск нарушения зрения. Годовой полет даст нам новые знания по этому важнейшему вопросу.
В целом запланировано примерно тридцать экспериментов. Подготовим для космонавтов аутопробиотики - индивидуальные препараты, которые помогут им нормализовать микрофлору. У каждого человека свой микробиологический портрет, своя микробиота. В полете она сильно меняется.
Интересно, а когда, по мнению медиков, все-таки может состояться полет на Марс?
Игорь Ушаков: Нужно найти "радиационное окно", когда полет можно провести с минимальным радиационным риском. Лететь целесообразно во время максимальной солнечной активности, когда поток галактических космических лучей уменьшается до 2 частиц на квадратный сантиметр в секунду. Но в этот период увеличивается количество солнечной радиации. Чтобы избежать уже второго типа излучения, космонавтам придется прятаться в специально защищенном отсеке космического корабля.
Некоторые предлагают защищать космонавтов от радиации водой, заполнив ею пространство между двумя слоями обшивки корабля. Ваше мнение?
Игорь Ушаков: Водой в виде экрана мы можем защищать только от некоторых видов излучений, в частности от заряженных частиц и нейтронов. Общий выход только один - использовать металл. Массовая толщина металла в этом отсеке должна быть порядка 25 - 30 граммов на квадратный сантиметр, в то время как обычная защита космических кораблей сейчас составляет 5 - 15 граммов на квадратный сантиметр. Весь корабль сделать с такой защитой пока невозможно, поскольку современные двигатели не смогут поднять его на орбиту.
Можно ли оценить уровень угрозы, которой подвергнутся участники марсианского полета?
Игорь Ушаков: В радиобиологии принято оценивать эффект радиационного излучения увеличением вероятности развития опухоли. Допустимой дозой для годового орбитального полета, по современным нормам, является 50 сантизивертов. Во время полета на Марс она превышена не будет.
28 октября 1963 г. по инициативе академиков Мстислава Келдыша и Сергея Королева был создан Институт космической биологии и медицины Минздрава СССР (с 1965 г. - Институт медико-биологических проблем). В 1994 г. институту присвоен статус Государственного научного центра РФ, с 2000 г. находится в системе РАН.