NASA отправит «аватаров» астронавтов в глубокий космос для оценки рисков для здоровья

В рамках следующего этапа лунной программы NASA, запуск которого запланирован на следующий год, экипаж миссии «Артемида-2» буквально будет находиться рядом с самими собой, облетая Луну. На борту корабля «Орион» будут проводиться эксперименты по изучению здоровья человека, и один из них предусматривает использование образцов тканей, взятых у самих астронавтов. Эти образцы разместят на специальных микрочипах, которые подвергнутся тем же опасностям космического полета, что и члены экипажа. Если этот пробный запуск пройдет успешно, как надеются ученые, в будущем такие «астронавты-на-чипе» смогут отправляться в разведывательные миссии для оценки рисков для здоровья до того, как в путешествие отправятся живые люди.

Этот проект, известный под названием AVATAR, может оказать значительное влияние не только на методы защиты людей, осваивающих космическое пространство, но и на лечение пациентов здесь, на Земле. Не является секретом, что человеческий организм не приспособлен для жизни в космосе. За пределами защитного влияния нашей планеты, вдали от экстренной медицинской помощи и без поддержки гравитации здоровье человека подвергается серьезнейшим испытаниям. Как пояснил главный научный сотрудник Программы исследований человека NASA Стив Платтс, агентство идентифицировало пять основных опасностей космического полета: космическая радиация, изоляция, удаленность от поддержки, гравитация (включая ее отсутствие) и пребывание в замкнутой, даже враждебной среде. Более чем за полвека исследований космоса стало очевидно, что любые краткосрочные преимущества отсутствия земной гравитации вскоре перевешиваются растущим списком проблем, от потери костной массы и изменений зрения до ослабления сердца.

Платтс и его команда занимаются подготовкой к будущим миссиям, исследуя причины потенциальных проблем со здоровьем и находя способы преодоления препятствий, о которых мы еще даже не знаем. Лунная программа «Артемида» предоставляет Исследовательской программе человека идеальную возможность раскрыть неизвестные ранее риски для здоровья в космосе. Одним из экспериментов в рамках «Артемиды-2» станет проект AVATAR, что является акронимом от «Виртуальный аналог ткани астронавта». Это устройство размером с обычную USB-флешку, так называемый «орган-на-чипе», который служит заменой систем человеческого тела. Хотя использование тканей в качестве заменителей людей-испытателей в космосе не является совершенно новым, совмещение образцов органов с их донорами в миссии в глубоком космосе беспрецедентно.

Как сообщила директор отдела биологических и физических наук NASA Лиза Карнелл, для миссии «Артемида-2» чип AVATAR будет представлять собой модель костного мозга, созданную из клеток каждого из астронавтов. Таким образом, каждый член экипажа вносит свои клетки для создания собственного миниатюрного аватара. Образцы костного мозга, находясь в специальном контейнере на борту корабля «Орион» рядом с астронавтами, предоставят исследователям NASA физиологические данные на молекулярном уровне, которые затем можно будет сравнить с иммунными реакциями самих членов экипажа. Ожидается, что в будущем библиотека тканей для AVATAR будет расширена, как и круг астронавтов, предоставляющих образцы. Те, кто отправится на Луну, Марс или еще дальше, могут заранее отправить в тестовый полет образцы костного мозга, сердца, печени, мозга или десятков других органов.

Карнелл ожидает, что будущие миссии «Артемиды» будут нести целые наборы таких чипов для проведения автономных экспериментов, которые позволят безопасно проверить пределы человеческой биологии. Цель состоит в том, чтобы создавать персонализированные аватары, отправлять их вперед, чтобы увидеть, каково влияние среды глубокого космоса на наших астронавтов, и разрабатывать контрмеры. Если мы действительно хотим отправить людей для жизни на лунную поверхность или на Марс, нам крайне необходимо понимать и знать все риски заранее, и этот проект поможет нам не просто выживать, а процветать в космосе. При этом любые уроки, извлеченные из программы AVATAR, почти наверняка найдут применение за пределами космической отрасли. Технология «орган-на-чипе», как ожидается, совершит революцию в персонализированной медицине для землян в целом. Способность выращивать и поддерживать функциональные образцы тканей в изоляции может дать специалистам новые возможности для разработки индивидуальных методов лечения различных заболеваний. Как отметила Карнелл, в конечном итоге это революционизирует медицину, и она представляет день, когда у каждого человека будет свой собственный AVATAR для медицинского тестирования, даже если он не отправится в космос. Этот проект создается не только для NASA, а для всего человечества.