CC BY
23
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 3
УДК 629.78
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ
ПРИ ПОЛЕТЕ НА МАРС
Н. В. Шмарин, Д. Н. Жданова Научный руководитель - И. В. Кухар
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: nicolyashmarin@mail.ru
Рассмотрены вопросы медицинских проблем связанные с полётом на Марс, а также приведены примеры защитных средств экипажа космического корабля.
Ключевые слова: колонизация Марса, средства защиты, гравитация, радиация.
ACTUAL PROBLEMS OF MEDICINE AND MEANS OF PROTECTION
IN THE FLIGHT TO MARS
N. V. Shmarin, D. N. Zhdanova Scientific Supervisor - I. V. Kukhar
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: nicolyashmarin@mail.ru
The article deals with médical insurance issues related to the flight to Mars, as well as the examples ofprotective equipment of the crew of the spacecraft.
Keywords: colonization of Mars, means of protection, gravitation, radiation.
Марс был назван в честь одноименного древнеримского бога войны, подобно Аресу у греков. По одной из версий, кроваво-красный цвет планеты, который ей придает оксид железа и повлиял на название. Является четвертой по расстоянию, удаленной от Солнца, планетой солнечной системы. Марс всегда был любопытен ученым. Относительно небольшое расстояние от нашей планеты, а также потенциальная возможность колонизации, делает Марс одним из самых вероятных кандидатов на основание в обозримом будущем.
Нынешний уровень развития технологий позволяет доставить людей на Марс, однако недостаточно построить современные корабли, необходима более совершенная медицина и средства защиты, позволяющие без серьёзных последствий для здоровья, сохранить экипаж в течение всего полёта. Ключевые проблемы это радиация и невесомость, например, на МКС которая летает в пределах воздействия магнитного поля Земли, космонавты подвержены облучению меньше чем если бы они летали на Марс, однако они месяцами живут в условиях микрогравитации. Продолжительная невесомость в течение всего космического полёта считается наибольшей медицинской проблемой. Мышцы, кости и система кровообращения из-за отсутствующей силы притяжения становятся слабыми, если их не тренировать. Больше всего потеря кальция и калия происходит в костях таза и ног. Примерно после восьми месяцев пребывания в невесомости, требуется от двух лет и более для восстановления на земле, так как процесс разрушения костей будет некоторое время происходить и при земной силе притяжения. Чтобы снизить влияние невесомости к минимуму, можно подобрать экипаж с генетической устойчивостью к остеопорозу и использовать облучение ультрафиолетом, как это делалось на станции Мир, с целью выработки витамина D. Мышцы при действии гравитации восстанавливаются быстрее, хоть они и могут при длительном полёте потерять до 25 % от своей первоначальной массы. Больше всего ослабевают
Секция «Освоение космического пространства: история и современность»
мышцы ног и спины, мышцы рук при увеличении нагрузки в космосе почти не теряют своей массы [1].
Несмотря на то, что сила притяжения на Марсе составляет 38 % от земной, к ней всё равно необходимо адаптироваться заблаговременно. Один из вариантов решения этой проблемы создание искусственной силы тяжести вращением центрифуги за два месяца до высадки экипажа на поверхность Марса. Но проблемы есть и здесь, из-за небольших размеров центрифуги возникают силы Кориолиса, которые отрицательно сказываются на здоровье человека. Магнитное поле Марса слабее земного в 800 раз, этот фактор также является проблемой, так как отсутствие магнитного поля отрицательно влияет на вегетативную нервную систему [3].
Во время полёта на Марс протоны, электроны и высокоэнергетические ионы тяжелых элементов будут бомбардировать корабль с такой интенсивностью, что ядро каждой клетки космонавта будет сталкиваться с протоном или электроном раз в несколько дней, а с ионом тяжелого элемента примерно раз в месяц. Это приведет к повреждению ДНК, и многократно увеличит риск злокачественного перерождения клеток, риск смерти от рака будет составлять порядка 5 %. Проблема магнитного поля может решиться в ближайшее время, как показывают исследования международной группы учёных из лаборатории Резерфорда-Эплтона, мощность магнитного поля для эффективной защиты корабля может оказаться ниже, чем предполагалось ранее. Ими был разработан проект мини-магнитосферы, в предположении, что магнитное поле будет образовывать плазменный барьер из самих же частиц солнечной радиации. Результат эксперимента и компьютерное моделирование, сделанное теми же учёными в 2007 году подтвердили эту теорию [2]. В 2018 году намечены первые исследования дефлекторного щита в космическом пространстве. До недавнего времени самой важной задачей в космической медицине было предотвращение тяжелых ситуаций, на МКС отправляют только абсолютно здоровых людей, а в случае возникновения каких-то серьёзных проблем, есть возможность их оттуда эвакуировать, но при полёте на Марс об этом не может быть и речи. Наверняка в предстоящей миссии на Марс будут медики, которым придётся бороться с болезнями и медицинскими проблемами всего экипажа за миллионы километров от Земли. Многие исследователи при срочном хирургическом вмешательстве основные надежды возлагают на телемедицину, в том числе удаленное управление манипуляторами робота хирурга. Но есть одно но, при максимальном сближении Земли и Марса расстояние между нами составляет 56 миллионов километров, электромагнитная волна способна преодолеть эту дистанцию примерно за 3 минуты, и столько же ей понадобится, чтобы вернуться обратно, это слишком долго для выполнения операции в режиме реального времени [4].
Для покорения космоса требуются исследователи самых разных специальностей - физики, астронавты, врачи, одной из основных задач стоит считать не только изучение способов отправки людей на другие планеты, но и возможность поддержания и развития жизни человека вне земли.
Библиографические ссылки
1. Роберт З. Как выжить на Марсе. М. : Эксмо, 2015. С. 208.
2. Роберт З. Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете. М. : Эксмо, 2017. С. 480.
3. Может ли человек стать жителем Марса [Электронный ресурс]. URL: https://golos.io (дата обращения: 10.04.2018).
4. Пригоден ли Марс для жизни [Электронный ресурс]. URL: http://lfly.ru/prigoden-li-mars-dlya-zhizni.html (дата обращения: 10.04.2018).
© Шмарин Н. В., Жданова Д. Н., 2018
