В ближайшие годы космические программы делают шаг к экспедициям, которые потребуют от человека длительного пребывания за пределами Земли. Чтобы понять, как снизить риски для здоровья астронавтов, исследователи продолжают изучать живые организмы в реальных условиях орбиты. Одним из таких проектов станет эксперимент с участием микроскопических нематод Caenorhabditis elegans, которые отправятся на МКС весной 2026 года.
C. elegans давно зарекомендовали себя как удобная модель для изучения биологических процессов. Их геном хорошо исследован, а реакции на стресс нередко оказываются схожими с человеческими на клеточном уровне. Это делает маленьких червей важными участниками экспериментов, связанных с гравитацией, радиацией и длительным воздействием космических факторов.
Проект разработан учёными Университета Эксетера совместно со специалистами Космического парка Лестера. Команда ставит перед собой задачу воспроизвести условия, близкие к тем, что ожидают будущие экспедиции к Луне и Марсу. В условиях, когда NASA и другие агентства стремятся к постоянному присутствию человека за пределами Земной орбиты, такие исследования приобретают особую ценность.
Длительное пребывание в невесомости меняет практически все системы организма. Падает мышечная масса, ослабляются кости, нарушается движение жидкости, что отражается на зрении. Радиоактивные частицы представляют отдельную угрозу: повреждают ДНК и увеличивают вероятность заболеваний, включая онкологию. Модельные организмы позволяют изучить эти процессы быстрее, чем мониторинг состояния человека.
Авторы проекта подчёркивают необходимость тщательной подготовки подобных миссий. Работа с живыми организмами за пределами Земли требует точного контроля среды и прогнозирования рисков. Но зато она даёт возможность увидеть полную картину воздействия космоса на биологию.
Для эксперимента подготовлен миниатюрный автономный блок Fluorescent Deep Space Petri-Pod. Он спроектирован для изучения небольших организмов в условиях глубокого космоса и объединяет компактность с расширенными возможностями визуализации.
Биомодуль включает двенадцать изолированных камер. Каждый отсек поддерживает стабильную среду: питание и вода поступают через агаровый материал, а запас воздуха позволяет червям находиться внутри весь период эксперимента. Система построена так, чтобы минимизировать вмешательство человека, но при этом обеспечить непрерывный поток данных.
Встроенные средства освещения позволяют проводить флуоресцентную и светлопольную съёмку. Мини-камеры и лазеры фиксируют активность нематод, их движение и реакции на окружающую среду. Аппарат уже доказал свою работоспособность на предварительных тестах в США.
После доставки к МКС модуль разместят не внутри станции, а на внешней платформе. Это позволит червям испытать почти полный спектр факторов космического пространства. На протяжении пятнадцати недель они будут подвергаться микрогравитации, нестабильным температурным колебаниям, повышенному уровню радиации и другим влияниям среды.
Все данные будут передаваться автоматически благодаря интегрированным датчикам и оптическим системам. Учёные рассчитывают получить сведения, которые помогут сформировать новые подходы к защите здоровья астронавтов в длительных миссиях.
| Компонент | Назначение | Особенность |
| Флуоресцентная визуализация | Анализ состояния тканей | Выявляет повреждения на ранней стадии |
| Светлопольная съемка | Наблюдение за поведением | Позволяет отслеживать движения в реальном времени |
| Агаровый субстрат | Питание и вода | Стабильная система подачи ресурсов |
| Изолированные камеры | Среда обитания | Защита от внешних воздействий |
| Лазерные датчики | Мониторинг параметров | Высокая точность измерений |
Используют центрифуги или клиноматазы для имитации невесомости.
Применяют радиационные камеры для воссоздания космиционного фона.
Общие параметры среды контролируют с помощью герметичных биомодулей.
Наблюдение ведут через микроскопические камеры с автоматической передачей данных.
Параллельно проводят аналогичные исследования на Земле для сравнения результатов.
Если данные укажут на дополнительные факторы опасности, учёные смогут корректировать системы жизнеобеспечения, разрабатывать новые материалы для кораблей и адаптировать космическое питание. Именно этому посвящена большая часть будущих проектов: задача — сделать дальние перелёты не только возможными, но и безопасными.
| Плюсы | Минусы |
| Непрерывный сбор данных | Ограниченный объём камеры |
| Минимальное вмешательство человека | Требуется контроль условий запуска |
| Возможность размещения вне станции | Высокая технологическая сложность |
| Высокая точность измерений | Зависимость от бесперебойного питания |
Зачем изучать нематод в космосе?
Они позволяют быстро оценить воздействие микрогравитации и радиации на живые клетки.
Можно ли повторить такие опыты на Земле?
Отчасти да, но реальные условия орбиты невозможно полностью воссоздать в лабораториях.
Как долго длится эксперимент?
По плану — пятнадцать недель на внешней платформе МКС.
Миф: космическая радиация воздействует одинаково на все организмы.
Правда: реакция зависит от структуры ДНК, размера организма и его метаболизма.
Миф: микрогравитация влияет только на мышцы.
Правда: она затрагивает практически все системы организма, включая зрение и сосуды.
В начале космической эры изучение живых организмов было ограничено простейшими экспериментами внутри капсул.
В 2000-е годы появились автономные биомодули, позволяющие проводить длительные исследования.
Сегодня учёные способны размещать камеры прямо на внешних платформах станций, приближая эксперименты к реальным условиям дальних космических миссий.