На МКС летят существа, способные выживать в открытом космосе

В понедельник, 16 мая, американский космический челнок "Индевор" отправился в 25-й и последний в своей карьере полет. На борту шаттла находятся различные приборы, астронавты в количестве шести человек, а также несколько очень необычных членов экипажа. "Индевор" должен доставить на орбиту множество различных живых организмов, каждый из которых даст людям фору по части выживания в длительных космических путешествиях.

Космос - это непомерное по своим масштабам пространство, и, чтобы добраться даже до ближайших планет, космонавтам необходимо будет провести в корабле как минимум год-другой. Для перелета на соседнюю звезду потребуется уже не одно поколение космических путешественников - Проксима Центавра удалена от Земли на 4,2 световых года, то есть свет будет добираться туда больше четырех лет со скоростью около 300 тысяч километров в секунду. Для сравнения, скорость корабля, при которой он может покинуть пределы Солнечной системы (при запуске с Земли и удачном выборе траектории), составляет всего 16,6 километров в секунду относительно нашей планеты.

Во время своего многолетнего полета гипотетические межпланетные путешественники будут находиться в далеко не самых комфортабельных условиях космического пространства. Даже на МКС, которая обращается на расстоянии около 350 километров от Земли и защищена от губительных для живых существ высокоэнергетических частиц и излучения магнитными поясами планеты, космонавтам приходится сталкиваться с заметным радиационным излучением. В условиях дальних космических полетов дозы будут куда больше, а воздействие - намного продолжительнее.

И при этом сам по себе перелет будет только прелюдией к настоящим испытаниям - с высокой вероятностью, на других планетах людей ждут заметно менее благоприятные условия, чем на родной Земле. Пока ученые не обнаружили среди более чем 1,2 тысячи найденных экзопланет ни одной, которая могла бы сравниться с Землей по степени комфортности проживания. Так что весьма вероятно, что новый дом землян (если мы сумеем туда добраться) будет далеко не таким уютным, как наше нынешнее место обитания.

Люди сами по себе не очень стойкие существа - более или менее комфортно существовать и оставлять потомство они могут при температурах от минус 40 до плюс 40 градусов Цельсия. Конечно, у Homo sapiens есть разнообразные хитроумные приспособления, вроде скафандров или кондиционеров, которые позволяют несколько расширить приемлемый для жизни температурный диапазон. Но без подручных средств нигде, кроме Земли, человечество существовать не может. А меж тем рядом с нами на планете обитает огромное количество существ, которые вполне способны выжить не только на Луне или на Марсе, но и даже в открытом космосе.

Ученые называют таких существ экстремофилами за их способность переносить экстремальный избыток или недостаток чего-либо - влаги, солей, питательных веществ, радиоактивного излучения или градусов. Некоторые из экстремофилов сохранили необычные таланты с тех времен, когда Земля была молодой и весьма неуютной планетой (на ней постоянно происходили извержения вулканов, континенты образовывались и исчезали, а в атмосфере были огромные концентрации ядовитых газов и не было кислорода). Другие "спартанцы" были вынуждены переместиться в неблагоприятные места обитания и научиться выживать там, потому что более приспособленные конкуренты вытеснили их с комфортных территорий. Но какова бы ни была природа приобретенных экстремофилами полезных свойств, они делают этих существ идеальными кандидатами в космические туристы.

Именно таких сверхвыносливых путешественников и отвезет на МКС шаттл "Индевор". Главный живой груз челнока - это, конечно, тихоходки. Микроскопические (до 1,5 миллиметров) беспозвоночные с восемью смешными лапами, похожим на подзорную трубу ртом и медвежьей походкой способны годами выживать в условиях, когда вокруг них нет ничего - ни кислорода, ни воды, ни хоть какого-то тепла.

Чтобы защититься от недружелюбного окружающего пространства, тихоходки впадают в состояние анабиоза - их метаболизм замедляется в тысячи раз, тело скукоживается, и из него выводится практически вся вода (содержание H2O в организме тихоходки в анабиозе падает до одного процента от нормального). Такая предосторожность помогает тихоходкам избежать разрыва тканей образующимися кристалликами льда - необычные беспозвоночные могут несколько дней выживать при температуре около минус 200 градусов Цельсия и несколько минут - при охлаждении почти до абсолютного ноля (минус 273,15 градуса Цельсия). Задокументированы случаи, когда тихоходки восстанавливали нормальный режим активности после десяти лет анабиоза в отсутствии источников влаги.

Кроме того, в состоянии анабиоза тихоходки способны выдерживать кратковременное воздействие давления, превышающего атмосферное в 6 тысяч раз, и долговременное сжатие до значения, в 1,2 тысячи раз больше атмосферного. Наконец, "спящие" тихоходки могут без видимого ущерба переносить воздействие гамма-лучей в дозах, которые в сотни раз больше летальных для людей (для человека смертельной может оказаться доза в 10 грэй, а тихоходки выживали при дозах свыше 5 тысяч грэй). Не страшен крошечным существам и ультрафиолет, рвущий связи в ДНК (ученые полагают, что в клетках тихоходок работают какие-то особые механизмы репарации ДНК).

Исследователи обнаружили замечательную устойчивость тихоходок практически ко всему, что убивает людей, экспериментируя с ними в лабораториях на Земле. Кроме того, чемпионы по выживанию уже бывали в космосе - они провели десять дней за бортом спутника "Фотон-М" и после возвращения в относительно приемлемые условия на борту аппарата смогли отложить яйца, причем появившиеся из них животные не несли видимых уродств.

Кроме тихоходок на борту "Индевора" находятся несколько видов экстремофильных одноклеточных. Например, бактерии Deinococcus radiodurans способны выдерживать воздействие гамма-лучей даже лучше тихоходок - часть этих микроорганизмов размножалась после облучения в 15 тысяч грэй. Археи Haloarcula marismortui живут и размножаются при экстремальных концентрациях солей - многие ученые полагают, что если на других планетах есть жидкая вода, то она, скорее всего, будет содержать массу растворенных ионов. Еще одни представители царства архей Pyrococcus furiosus любят температуры от 70 до 100 градусов Цельсия. Такие условия вполне могут быть на внесолнечных планетах, и, кроме того, при внештатном входе в атмосферу до этих значений может разогреваться сам корабль.

Астронавты вновь будут проверять странных существ, которых привезет "Индевор", на устойчивость к тем или иным губительным воздействиям. Все они - а также множество других экстремофильных организмов, найденных на Земле, теоретически могут пережить космическое путешествие на астероиде и заселить какую-нибудь отдаленную планету. Так что очень может быть, что встреченные людьми инопланетяне (если такая встреча когда-нибудь произойдет) могут оказаться необычными, но вполне себе коренными землянами.