лишь плодом научной фантастики. Но в настоящее время специалисты планируют и ожидают, что это произойдет в течение следующих 20 лет. Подобная миссия сопряжена с титаническими проблемами в различных дисциплинах: от космических технологий до медицинских, биологических, социальных и этических.
Со сложностями перелёта к Марсу, думаю, всё понятно. Но предположим, что человечеству удалось создать такой космический корабль, который позволит колонистам долететь живыми до Красной планеты. И, самое главное, они собираются организовать там постоянную колонию. Помимо прочего, им придётся решить проблему размножения.
Беременность и на Земле далеко не самый приятный процесс: токсикоз, отёчность, да и сами роды…
В одной из работ исследователи из Польши высказали идею о том, что не получится обойтись без генной модификации будущих колонистов (KonradSzocik, 2018).
Прежде всего отметим две основные и очевидные проблемы, связанные с деторождением на Марсе.
Повышенная радиация
Повышенный в сто раз по сравнению с земным радиационный фон на Марсе не может не сказаться на человеческом плоде.
«Известно, что радиация пагубна для взрослых людей, в особенности для их репродуктивных клеток, развивающихся эмбрионов и зародышей, а также считается основной угрозой здоровью астронавтов», – пишут исследователи.
Пониженная гравитация
Как я уже говорил, пониженная гравитация помимо потери костной массы, мышечного тонуса и прочего влияет на уровни жидкости в глазах и спинном мозге астронавтов, вызывая у них слепоту, а также крайне негативно сказывается на репродуктивной функции.
Таким образом, через некоторое время на Красной планете будут жить погружённые в депрессию, глухие, слепые, ослабшие и облучённые люди, которым точно будет не до размножения. По-прежнему сомнительная перспектива.
Для естественных изменений путём эволюции потребуются миллионы лет. Да и нельзя, как вы уже поняли, просто закинуть на Марс пару-тройку человек и надеяться, что они выживут и дадут потомство.
Исследователи в своей работе отметили возможность использования CRISPR для осуществления генной модифицировании людей с целью преодоления большинства проблем, связанных с приспособлением к новым условиям, включая размножение.
Они говорят о создании нового вида человека, способного жить исключительно на Марсе. С одной стороны, в этом случае возникает довольно много серьёзных этических проблем. С другой – попытки излечить, например, ВИЧ, применяя эту технологию, являются точно такой же генной модификацией. Так почему бы нам не применять её для экспансии в космическое пространство? Тем более что последнее позволит развиваться человеку как виду?
Так или иначе, публикация польских специалистов скорее всего научно-популярная, ведь до подобных работ ещё очень далеко. На сегодня не проводилось никаких исследований, непосредственно касающихся функции размножения за пределами Земли.
В целом на технологию редактирования генома CRISPR возлагают очень много надежд. От победы над ныне неизлечимыми заболеваниями до возможности изменения человека под соответствующие условия. За развитием CRISPR будет очень интересно следить. К тому же на сегодня репродукция остаётся лишь одной из множества проблем, с которыми придётся столкнуться перед полноценной колонизацией Марса.
Что делается уже сегодня для выживания человека на Марсе?
Как ни крути, но начнется колонизация космоса с разработки различных устройств и приспособлений, призванных создавать для колонизаторов имитацию естественной среды обитания. Собственно, подобные исследования и разработки ведутся с самого начала космической эры. Рассмотрим несколько примеров недавних исследований в этом направлении.
С сентября 2018 года в филиале швейцарской Высшей технической школы (ВТШ) в городе Линдау проходят исследования по заданию Европейского космического агентства (ЕКА). Они осуществляются в рамках проекта «Мелисса» (MELISSA – Micro-Ecological Life Support System Alternative). Учёные разрабатывают искусственную экосистему для отработки регенеративной системы жизнеобеспечения долгосрочных полётов людей в космос.
Утилизация отходов жизнедеятельности
Ключевое слово тут – утилизация. Цель состоит в том, чтобы создать экологическую систему замкнутого цикла с использованием переработанных отходов жизнедеятельности человека.
Было установлено, какой состав мочи благоприятно сказывается на росте растений. Мочу собирают в туалетах Института исследования воды при ВТШ и перерабатывают в жидкое удобрение «Аурин».
Вместо того чтобы создавать сложные системы фильтрации и очистки, их можно сделать более простыми. Они позволят избавляться только от действительно вредных веществ и при этом выращивать солелюбивые растения, так как соли в моче довольно много.
Например, в фильме «Марсианин» была допущена существенная ошибка. Главный герой выращивает картофель в марсианском грунте, перемешанном с фекалиями. Надо сказать, что перхлораты – соли, содержащиеся в марсианском грунте, не опасны для растений, но ядовиты для человека. Поэтому альтернативой, по мнению участников проекта «Мелисса», может быть только очистка выделений человека. Но, учитывая ограничения враждебного мира, система очистки должна будет работать без сбоев, ведь и на Земле-то это вызывает серьёзные проблемы.
Так, в 2011 году в Германии случилась эпидемия – порядка 4 000 человек заразились кишечной палочкой Escherichia coli O1401:H4, 53 из которых погибли. Источником эпидемии был картофель, произведённый фирмой органического питания, который выращивали с применением неправильно приготовленного компоста. Вот вам и экоеда.
Сколько крыс в одном человеке?
Для изучения вопросов создания систем циркуляции воздуха Европейское космическое агентство построило в Барселоне прототип герметичной установки, в которой кислород производят водоросли. Внутри установки живут 60 крыс, которые вместе потребляют приблизительно столько же кислорода, сколько один взрослый человек. Сейчас с крысами всё в порядке. Но это только первая стадия эксперимента. В дальнейшем его понадобится масштабировать и в итоге провести на людях.
Растения в космосе растут
С тем, что растения могут приспособиться к новым космическим условиям, вопросов уже не возникает. Так, Германский центр авиации и космонавтики вывел на околоземную орбиту спутник-теплицу с томатами и другими овощами на борту. В 2019 году на китайском спутнике «Чанъе-4» впервые удалось добиться проращивания семян хлопчатника, которые находились в контейнере на поверхности Луны.
Независимо от того, поселятся люди на Марсе в недалеком будущем или нет, данные исследования проводить необходимо. Человечество может столкнуться с глобальной катастрофой в любой момент. Поэтому нужно быть готовыми приспосабливаться к изменившимся условиям. Хорошо, что учёные думают об этом всегда!
Так, в самом начале космической эры астронавты миссий «Аполлон» приняли участие в дальновидной программе учёных и доставили на Землю образцы лунного реголита. Их изучили и с помощью современного на тот момент оборудования и сохранили для будущих исследований, когда будет изобретено такое оборудование, которого на тот момент ещё не было. 50 лет спустя, на заре эры «Артемиды» и предстоящего возвращения человека на Луну, из этих образцов выбрали три. И впервые в истории на лунном реголите вырастили Arabidopsis thaliana (NASA, Scientists Grow Plants in Lunar Soil, 2022).
Это небольшое цветковое растение выбрали из-за относительно короткого цикла развития. Оно оказалось чрезвычайно удобным модельным организмом