«Когда стали отвинчивать крышку люка, все, кто стоял рядом, затаили дыхание, — профессор Евгений Ильин из Института медико-биологических проблем РАМН жестами показывает, как он открывал космическую капсулу. — И у всех был один-единственный вопрос: живы или не живы. И когда клетку вытащили, сказали: «Все живы!» — раздался всеобщий вздох облегчения и крики «ура!».
Впрочем, далеко не всем космонавтам удалось дожить до банкета по случаю их возвращения на Землю. Сразу же после удачной посадки все они были усыплены и безжалостно разрезаны на части — на биологические образцы для исследований. Собственно, для этого Родина их и посылала в космос, чтобы они послужили интересам науки.
ПЕРВЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ «ЛИФТ»
Пока весь мир отмечает 50-летний юбилей запуска в СССР первого искусственного спутника Земли, российские ученые — на этот раз вместе с американскими коллегами из NASA — отправили 14 сентября на орбиту еще один уникальный космический аппарат — «Фотон-М3». Экипаж спутника напоминал Ноев ковчег — здесь были и монгольские мыши-песчанки, и тритоны, и улитки, и ящерицы, и бабочки тутового шелкопряда, и даже обычные рыжие тараканы-прусаки. Вся эта компания провела в невесомости 12 суток, а программа научных экспериментов была, пожалуй, даже сложнее, чем у космонавтов-людей, — каждый день проводилось по два уникальных опыта. Зато полученных данных биологам хватит на три года изучения.
Уникальным был и сам спутник, который стал первым рабочим воплощением идеи космического «лифта», о создании которого уже довольно долго рассуждают российские и американские конструкторы. На этот раз технологию «лифта» разработали студенты Самарского государственного аэрокосмического университета в сотрудничестве со своими сверстниками из европейских учебных заведений. Проект получил название YES-2 (Young Engineers Satellite — «Спутник молодых инженеров»).
— После окончания программы экспериментов от биоспутника под действием пружин была отделена специальная капсула под названием Fotino, массой около шести килограммов, — рассказывает профессор Евгений Ильин. — Потом эту капсулу плавно спустили в верхние слои атмосферы на 30-километровом тросе, сделанном из сверхпрочного полиэтиленового волокна Dyneema. Это уникальная разработка — диаметр троса всего полмиллиметра, а весит он пять килограммов. Потом трос был обрезан, а на высоте пять километров капсула выпустила парашюты и совершила мягкую посадку точно в заданном районе.
Мягкость приземления имела принципиальное значение и для самого «Фотона-М3» — все биологи переживали за состояние мышей-песчанок, существ очень нервных и впечатлительных от природы. Однако все прошло благополучно, все грызуны прекрасно перенесли полет и даже ничуть не испугались удара спутника о землю при посадке.
«ПРУССКИЕ» ИДУТ!
— Зачем посылать в космос тараканов? — спросил я студентов из Воронежской медакадемии, подготовивших эксперимент «Адаптация», в котором участвовало 54 таракана. — Что эти насекомые могут дать науке?
— Вообще-то сначала мы думали запустить в космическое пространство клетки злокачественных опухолей, — говорит Дмитрий Атякшин, ассистент кафедры биологии ВГМА им. Бурденко. — Однако выяснилось, что этот эксперимент довольно сложно реализовать. Тогда ребята в качестве космических «туристов» предложили тараканов. Во-первых, они отличаются высокой живучестью и способны прожить без еды и воды около 40 дней. Во-вторых, эти насекомые имеют незначительный вес и размер, а нам для эксперимента отвели контейнер объемом в 150 кубических сантиметров — примерно как две баночки из-под гуаши, поставленные друг на друга. Поэтому тараканов можно отправить в космос в большом количестве, что важно для чистоты эксперимента. В-третьих, нам очень интересно, произойдут ли под действием невесомости какие-то изменения в организме насекомых. Ведь даже настоящие космонавты после приземления несколько дней не могут ходить — так на крепких здоровых людей действует невесомость. Так что, вполне возможно, что если наши таракашки хорошо оклемаются от полета, то они совершат небольшую революцию в космической медицине.
Тараканов для полета в космос студенты ловили три месяца. Это ведь столько непосвященному человеку кажется, что студенческие общаги кишат этими отвратительными насекомыми, а вы попробуйте поймать хотя бы одного! Резвого таракана и тапкой прибить непросто, а ведь для опыта это пронырливое насекомое требуется не убить, а поймать его в спичечный коробок, не повредив ни усика, ни единой лапки.
— В своей общаге мы тараканов так и не нашли, сколько ни искали, — рассказывает студентка Яна Сапронова. — Первых двух тараканов нашли прямо на нашей кафедре — их выловили лаборантки. Наших первенцев мы назвали Хрюшей и Степашкой. Потом мы пошли искать тараканов по магазинам, библиотекам и даже офисам. Конечно, поначалу на нас смотрели, мягко говоря, с изумлением: «Тараканы? В космос?» Но потом, смеясь, провожали в подсобки, кладовки, разрешали бумаги перебирать, даже сами помогали ловить.
В итоге девчонки наловили около 200 особей рыжих прусаков. Все лето насекомые жили в специальном инкубаторе. Ребята тщательно следили за питомцами: поддерживали постоянную температуру, пускали воздух, кормили сушеными яблоками. Правда, благодаря заботе и уходу тараканы быстро расплодились, и к началу научной программы их стало уже в три раза больше. Зато студенты смогли отобрать сотню самых крепких и выносливых. Половина из них отправилась на орбиту, а оставшихся на 12 дней заперли на Байконуре в макете биоспутника — ученым необходима и контрольная группа.
КОСМОС ГЛАЗАМИ ТРИТОНА
Других ученых больше заинтересовал эксперимент «Регенерация», в котором участвовало два десятка тритонов. Ради космического полета этим земноводным пришлось пойти на самые настоящие жертвы — у них перед полетом ученые отсекли те или иные части тела.
— Эти земноводные способны отращивать не только хвост, оторванный хищником, но и многие другие органы, поэтому перед полетом им были удалены часть сетчатки глаза и некоторые другие ткани, — рассказывает Элеонора Григорян, заведующая лабораторий ИМБП. — Судя по предварительным результатам, регенерация в условиях невесомости прошла успешно, хотя и с другой скоростью. Кроме того, изменилось и строение некоторых органов, которые в то же время полностью сохранили свое функциональное назначение. Даже новый хрусталик глаза, выросший взамен удаленного, не испытывает каких бы то ни было затруднений на этот счет.
Любопытны и результаты эксперимента «Геккон», в ходе которого изучались поведенческие реакции этих животных на космические перегрузки. Дело в том, что эти ящерицы способны легко закрепляться на любой поверхности, а потому ученые решили, что ни один геккон не может испытывать стресса, связанного с потерей опоры в невесомости.
— Именно наблюдение за гекконами и позволило нам разделить реакцию организма на собственно невесомость и вызванный ею стресс, — говорит Сергей Савельев, заведующий лабораторией Института морфологии человека РАМН. — И как мы увидели при помощи видеокамер наблюдения, все гекконы, несмотря на перегрузки, вели себя нормально. Правда, в самом начале, когда только произошел переход в состояние невесомости, пресмыкающиеся стали прижиматься друг к другу, что нехарактерно для них в обычных условиях.
Хуже всех в космосе пришлось бабочкам тутового шелкопряда, которые, видимо, из-за стресса решили сплести себе коконы из шелка. Но только вот шелковой нитью они обмотали не себя, а все окружающие предметы, что, по словам Элеоноры Григорян, свидетельствует о полной потере ориентации. С этими бабочками связан и первый случай «безбилетного проезда» в космической практике. Один из шелкопрядов, как позже выяснилось, был заражен личинкой паразитической мухи, которая вывелась прямо на орбите. Правда, ничем хорошим для нее это не закончилось: муха-«заяц» запуталась в шелковых нитях шелкопрядов и погибла.
ЖЕРТВЫ НАУКИ
Но больше всего ученые переживали за судьбу монгольских мышей-песчанок. По словам руководителя эксперимента «Роденция» Бориса Шенкмана, эти грызуны представляют особый интерес для исследователей. Дело в том, что одной из самых серьезных проблем, связанных с длительным пребыванием человека в космосе, является значительная потеря жидкости организмом. Песчанки же, в диком виде живущие в пустыне Гоби и аналогичных местах, эволюционно приспособлены к расходованию очень малого количества воды на свою повседневную жизнедеятельность. Поэтому ученые создали на спутнике для мышей искусственный режим пустыни, чтобы изучить их поведение и исследовать процессы метаболизма.
— Зачем же вы тогда их усыпили?
— За два десятилетия, прошедшие с тех пор, как в космос прекратили посылать животных-млекопитающих, у различных научных групп накопилось огромное число вопросов, разрешить которые можно, только исследовав внутренние органы животного. Увы.
А вот заместитель директора ИМБП Олег Орлов и вовсе предложил «снять шляпу перед братьями нашими меньшими, которые, жертвуя собой, выполняют важнейшую миссию для человека».
— Эти жертвы не напрасны, благодаря братьям нашим меньшим человек может осваивать космос, оставаясь живым и, как правило, здоровым. Результаты этих экспериментов помогают больным и на Земле, ведь медики очень часто используют достижения космической медицины.
На достигнутом космические биологи останавливаться не намерены. В Федеральную космическую программу России на ближайшие 10 лет уже внесены сразу три биологические миссии. Запуск первой из них запланирован на 2010 год, второй и третьей — на 2013 и 2015 годы. Правда, вместо «Фотонов» отправятся спутники «Бион-М» — модификация легендарных биологических спутников «Бион», которых с середины 1970-х было запущено 11 штук. Правда, научная программа еще не определена. По словам сотрудников ИМБП, единственно, что можно сказать точно, — основной упор будет сделан на грызунов — крыс, песчанок и мышей.
— А почему бы для экспериментов не использовать МКС? — спросил я у Элеоноры Григорян.
— Дело в том, что на МКС утверждена своя научная программа, посвященная исследованиям человеческого организма. Кроме того, расписаны все рейсы грузовых «Прогрессов» и втиснуться нам в этот график просто нереально. Да и стоимость доставки грузов на МКС довольно высока.
Фото: ВАСИЛИЙ МАКСИМОВ; АРХИВ ИМБП