В конце сентября я публиковал в этом блоге статью «Неизбежность, незаменимость и туманные перспективы пилотируемой космонавтики». Эта статья продолжала темы, также затронутые в переводе моего коллеги @SLY_G «Как учёные снижают пагубное влияние космических полётов на организм человека» и вызывала крайне интересную дискуссию из 96 комментариев с участием 34 человек, из которых я бы особенно отметил вклад @alexEtse , @Valerij56 , @johnfound и @Javian . Поэтому я решил подробнее рассмотреть тему генной модификации человека, которая могла бы приспособить его к длительным космическим полётам. Следовательно, появился бы способ закладывать профессию и судьбу человека уже в период эмбриогенеза. Судя по всему, за пределами магнитосферы наиболее смертоносным препятствием, осложняющим длительные космические экспедиции, является жёсткое космическое излучение. Чтобы купировать его влияние, можно было бы попробовать внедрять человеку некоторые гены тихоходок, в частности, кодирующие специфический тихоходский белок Dsup (damage suppressor, «подавитель ущерба»). Об удивительных продолжениях и перспективах таких исследований — под катом.
Попытки развивать космический туризм в настоящее время кажутся мне однозначно положительными, поскольку позволяют оценить риски пребывания на орбите для всё более широкой выборки неподготовленных людей. Лётчик‑космонавт — это человек железного здоровья, обладающий высочайшей дисциплиной и стрессоустойчивостью, поэтому опыт долговременной работы космонавта на орбите едва ли можно экстраполировать на среднего человека, колониста, учёного или ребёнка, который родится на орбите или на Марсе. Из нескольких случаев долговременного (многомесячного) пребывания человека на орбите упомяну полёты Сергея Крикалёва (первый и второй), а также четвёртый полёт Скотта Келли, который совместно с Михаилом Корниенко провёл на МКС более 340 суток в 2015-2016 году. Скотт Келли является братом-близнецом Марка Келли, другого американского астронавта, вместе с которым они участвовали в близнецовом исследовании «Twin Study», призванном показать влияние долговременного космического полёта на человеческий организм. Марк Келли в данном случае играл роль «контрольной особи». Второй полёт Сергея Крикалёва пришёлся на 1991-1992 год и затянулся из-за событий, связанных с развалом Советского Союза (вероятно, Крикалёв мог пробыть на станции «Мир» ещё дольше). По длительности пребывания на орбите за один полёт Келли и Крикалёва значительно обходит только Валерий Владимирович Поляков (1942-2022), который в 1994-1995 годах провёл на станции «Мир» более 437 суток. В тот период было практически невозможно провести настолько исчерпывающий физический и биохимический анализ состояния космонавта, как в случае со Скоттом Келли. Келли написал о своём полёте книгу «Стойкость. Мой год в космосе», русский перевод которой опубликован в издательстве «Альпина Нон-Фикшн».
(Не)преодолимые препятствия
По мере того, как множится количество государственных агентств и частных компаний, готовых снаряжать в долговременные космические полёты всё больше людей, чётче вырисовываются и основные риски, связанные с выживанием в суровых условиях на орбите (а тем более — на поверхности Марса или в марсианских пещерах). При длительном межпланетном полёте человек неизбежно подвергается постоянному воздействию галактических космических лучей, состоящих в основном из высокоэнергетических протонов, а также из альфа‑частиц и электронов и исключительно вредных заряженных частиц высоких энергий (HZE). Одним из показателей космического излучения является линейная передача энергии (ЛПЭ). Лучи с высоким показателем ЛПЭ канцерогенные, вызывают массовое поражение хромосом и, следовательно, дестабилизируют геном. Космические лучи с низким показателем ЛПЭ ближе по свойствам к хорошо изученному рентгеновскому и гамма-излучению, и вред от них проявляется в долгосрочной перспективе: из-за них в организме образуются активные формы кислорода (АФК). Наращивается оксидативный стресс, также приводящий к разрыву нитей ДНК.
Эти показатели не идут ни в какое сравнение с той дозой радиации, которую получат участники трёхлетней экспедиции на Марс (иллюстрация взята из статьи, анализирующей воздействие длительного космического полёта на сердечно-сосудистую систему). Таким образом, при полёте на Марс и обратно человек может получить до 1000 миллизивертов, тогда как современная норма для астронавта NASA за всю карьеру составляет 800-1200 мЗв. Учитывая, что Марс также постоянно поливается жёстким ионизирующим излучением, так как на планете почти полностью отсутствует магнитосфера, по возвращении на Землю марсианские первопроходцы рискуют получить онкологические патологии различных желез, а также лейкемию.
Теоретически, в рамках эволюционной изменчивости отдельные люди должны легче переносить жёсткое излучение и иметь предрасположенность к длительным космическим полётам. Обнаружить такую предрасположенность можно было бы при помощи мультиомического анализа. Мультиомика — это инновационная биохимическая дисциплина, позволяющая одновременно оценивать и сопоставлять с референсными интервалами множество показателей организма.
Кандидатов можно было бы отбирать, ориентируясь на степень накопления повреждений в ДНК (что определяется при помощи мультиомики) или отдавая предпочтение тем кандидатам, в чьих клетках наблюдается низкая скорость мутаций, измеряемая по скорости клонального кроветворения.
Более глубокий анализ и поиск защитных механизмов возможен при изучении экстремофилов, как одноклеточных (бактерий), так и многоклеточных. Различные исследования показали, что бактерии реагируют на орбитальный полёт как на стресс: у них возрастает вирулентность, сопротивление антибиотикам, активность метаболизма и т.п. Уже известно, что бактерии Deinococcus radiodurans обладают повышенной переносимостью радиации, так как имеют крайне эффективные механизмы репарации ДНК и защиты белков. Изучая этого дейнококка, удалось выяснить, что устойчивость к радиации коррелирует со способностью организма надолго переходить в ангидробиоз (неактивное практически высушенное состояние). При переходе в ангидробиоз селективный отбор способствует развитию способности противостоять эндогенным реактивным формам кислорода. В свою очередь, эта способность повышает устойчивость организма к высоким и низким температурам и радиации, поскольку фундаментально и тот, и другой фактор воспринимаются на клеточном уровне как излучение. Но признанными чемпионами мира по ангидробиозу оказались не дейнококки, а тихоходки видов R. coronifer и M. tardigradum. Выживаемость тихоходок на низкой околоземной орбите уже стала легендой, на Хабре кратко рассмотрена в статье уважаемого @marks. Но в контексте рассматриваемой темы тихоходки кажутся именно тем перспективным организмом, чей генетический материал пригодится человеку для адаптации к долгим космическим перелётам.
Разобравшись с молекулярными механизмами, лежащими в основе устойчивости экстремофилов к враждебной окружающей среде, можно было бы выяснить, как повысить шансы человека на сохранение здоровья при длительных орбитальных миссиях и межпланетных перелётах. Человеческий геном можно научиться модифицировать ещё на стадии эмбриона, углубляясь в практическую евгенику. Но при этом известно, что ввод даже единичных чужеродных генов в организм влияет на весь генотип этого организма. Поэтому было важно выявить у тихоходок именно тот ген, который кодирует экстремофильный белок. Такой белок у тихоходок известен: он называется Dsup (damage suppressor, «подавитель ущерба»).
Интересующий нас белок Dsup — это молекула со слабо упорядоченной конфигурацией, связывающаяся с ДНК и впервые обнаруженная в 1993 году у тихоходок Ramazzottius varieornatus.
Радиоупорная тихоходка
Тихоходки — это мелкие беспозвоночные размером около миллиметра, близкие к членистоногим и обитающие в пресной воде (лужах), а также во влажных мхах и лишайниках. Тихоходок открыл в 1773 году немецкий натуралист Иоганн Август Эфраим Гёце, впервые сравнивший их с «водными мишками». В наше время тихоходки известны как самые неприхотливые многоклеточные животные. Они выживают в вакууме, кипятке, температурах ниже -250 ℃. Кроме того, известно, что тихоходки возвращаются к жизни после почти полного обезвоживания.
Логично, что тихоходки должны быть достаточно выносливы, чтобы существовать в условиях жёсткого излучения, но подтвердить этот факт удалось только в 2016 году. Соответствующая статья, опубликованная в журнале Nature Communications, была подготовлена группой под руководством Такекадзу Куниэда из Токийского университета. Учёные предположили, что резистентность тихоходок к рентгеновским лучам — это побочный эффект их адаптации к сильному обезвоживанию и высоким температурам. Обезвоживание нарушает целостность нитей ДНК примерно по тому же принципу, что и космические лучи. Куниэда с коллегами секвенировали геном тихоходки Ramazzottius varieornatus, которую я уже упоминал выше, а затем внедрили её гены в клеточные культуры млекопитающих, постепенно выключая при опытах различные гены тихоходок. Японцам удалось доказать, что человеческие клетки, усиленные тихоходочьим геном, который кодирует белок Dsup, становятся на 40% устойчивее к облучению.
Ramazzottius varieornatus может входить в контролируемое состояние обезвоживания, в котором содержание воды в организме животного падает до 2,5% (при этом сама тихоходка заметно уменьшается). Метаболизм замедляется примерно в 10 000 раз по сравнению с нормальным. Животное оживает, как только окажется в воде.
Японцы помещали гены тихоходок в плазмиды, а затем внедряли в человеческую клетку и клонировали получившуюся клеточную культуру. Впоследствии аналогичные исследования были продолжены в Китае под руководством доктора Юэ Вэнь (Академия военных наук в Пекине). В 2023 году китайские исследователи пошли на значительно более смелый опыт. Они размножили стволовые эмбриональные клетки человека, а затем применили метод генетического редактирования CRISPR/Cas9 и внедрили в человеческую клетку защитные гены тихоходок, кодирующие белок Dsup. Повторюсь: поскольку это были стволовые клетки человеческого эмбриона, они теоретически могут развиться в любые органы и ткани, а также в здорового младенца. По сообщениям исследовательской группы, после этого клетки перенесли заведомо смертельную дозу рентгеновского излучения, но более 90% этих клеток уцелели.
Сам по себе положительный исход такого опыта уже удивителен, учитывая огромную эволюционную дистанцию между человеком и тихоходкой. Считается, что такие химерные клетки могут провоцировать опасные и непредсказуемые мутации. Более универсальные белки теплового шока распространены у самых разных организмов от бактерий до человека, но именно Dsup‑подобные белки встречаются только у некоторых примитивных многоклеточных. Кроме тихоходок аналогичные белки обнаружены у кораллов. К удивлению Юэ Вэнь, белок тихоходок не только не нарушил целостности хромосом, но даже подстегнул скорость развития клеток и стимулировал их пролиферацию. Пролиферация клеток чаще всего приводит к онкологическим заболеваниям, поэтому метод пока представляется опасным.
Потенциальные варианты применения белка Dsup за пределами космонавтики
Белок Dsup заслуживает дополнительного изучения и в чисто фармацевтической плоскости, так как на его основе можно было бы разрабатывать препараты для управляемой репарации ДНК и защиты от оксидативного стресса. По имеющимся лабораторным данным, dsup‑синтезирующие клетки способствуют восстановлению как двойных, так и одиночных нуклеотидных нитей. Человеческие клетки культуры HEK239, усиленные белком Dsup, остаются здоровыми даже при таких дозах ионизирующего излучения, которые гарантированно оказывают тератогенный эффект. Таким образом, Dsup помогает предохранять клетку от хромосомных перестроек (аберраций) и может быть полезен не только космонавтам, но и онкологическим пациентам, проходящим лучевую терапию.
Технологически удобнее получать Dsup не от многоклеточных тихоходок, а от одноклеточных бактерий, чей геном можно перенастроить на производство такого белка. Такой генной инженерии поддаётся обычная кишечная палочка Escherichia coli, являющаяся важнейшим представителем человеческого микробиома. Вполне возможно, что обеспечить человеку естественную радиозащиту, изменив человеку не геном, а всего лишь микрофлору. Аналогичный положительный опыт уже есть: в 2023 году был получен искусственный штамм кишечной палочки SYNB1618, при помощи которого удалось улучшить состояние пациента с фенилкетонурией (почечной недостаточностью). Исследования в этой области должны продолжаться.
Белок Dsup не менее интересен в качестве средства для борьбы со свободными радикалами и активными формами кислорода, поскольку такие вещества возникают не только вследствие радиационного облучения, но и многих других факторов: загрязнения воздуха, попадания в организм вредных металлов, масел, жиров, дыма и алкоголя. Трансгенные клетки с Dsup показывают повышенную выживаемость и в присутствии таких патологических агентов.
Таким образом, мы вплотную подходим к созданию химерных эмбрионов или даже полноценных человеческих особей, способных побороть вредное и неустранимое космическое излучение. Поскольку поколения у человека меняются медленно, такие вмешательства в обозримом будущем не приведут к возникновению какого‑либо Homo sapiens astronomadicus, однако неприметные тихоходки вполне могут приспособить нас не только к радиационной устойчивости, но и к контролируемому обезвоживанию, и к анабиозу, а значит — приблизить нас к звёздам.
Комментарии (41)
Vassilij
11.12.2023 12:27А можно и мне посмеяться. Всё-таки лучше начать с кластера на мушку. А потом по возрастающей: одна мушка - один кластер, две мушки - два кластера, мушки скрестились - 3 кластера посчитать что получилось. Итого 5 кластеров на 3 мухи, так потихоньку... до жучка дойдём.
johnfound
11.12.2023 12:27Надо просто делать, а не придумывать оправдания – как только, так сразу. Надо летать в космос, жить в космосе, рожать в космосе и умирать в космосе. И тогда самый лучший генетик – Эволюция сделает все необходимые генные модификации.
anonym0use
11.12.2023 12:27На это уйдут миллионы лет, хотелось бы побыстрее.
johnfound
11.12.2023 12:27Иногда, когда приспичит, эволюция работает очень даже быстро. Иногда в пределах несколько поколений. Хотя вам-то какая разница несколько сотен лет или несколько миллионов. Вы все равно не доживете. Но начинать, ведь надо!
LeToan
11.12.2023 12:27Если не для нас, то почему страдать, да ещё и добровольно, должны мы?
johnfound
11.12.2023 12:27Мы всегда должны в какой-то мере «страдать», а иначе исчезнем как вид очень быстро. А будущие поколения, это ведь наши гены. Это так работает в природе и никак иначе.
LeToan
11.12.2023 12:27Кстати, вот эта ваша ускоренная работа эволюции никак не возможна в популяции с коэффициентом рождаемости ниже 1,4. А там, где коэффициент достаточный, не думают о приспособленности будущих поколений.
Да и приспособленность к экстремальным условиям не совсем то, как вы это представляете. Человек и на Земле приспособился к жизни в высоких широтах и высокогорье. Но это не те сообщества, которые осваивают космос.
johnfound
11.12.2023 12:27Кстати, вот эта ваша ускоренная работа эволюции никак не возможна в популяции с коэффициентом рождаемости ниже 1,4.
Когда условия жизни плохие или хотя бы скучные рождаемость увеличивается очень быстро. Так что не беспокойтесь, в космосе с рождаемости все будет прекрасно.
Valerij56
11.12.2023 12:27Когда условия жизни плохие или хотя бы скучные рождаемость увеличивается очень быстро.
У человека в этом отношении есть преимущество разума, который, вероятно, в скором времени создаст (или уже создал) искусственную матку позволит производить клонов и выращивать потомство из генетического материала.
По моему мнению это станет распространённым способом увеличения населения колоний в других звёздных системах. Мы уже сейчас умеем сохранять генетический материал длительное время, кроме того хранилища генетического материала значительно компактнее криокапсул для взрослых колонистов.
bbs12
11.12.2023 12:27Мы всегда должны в какой-то мере «страдать», а иначе исчезнем как вид очень быстро
Очень опасный ход мыслей, сходный с тем что был в третьем рейхе. Значение имеет не личность, а вид, раса, общество, партия, правительство и т.д.
Эволюция - это абсолютно бесчеловечный и аморальный механизм. Она должна быть устранена с помощью технологий, так как большинство мутаций вредные и ведут к гибели и страданиям организмов.
OlegSivchenko Автор
11.12.2023 12:27Не соглашусь с вами, эволюция несравнимо важнее благополучия отдельной особи, при этом эволюция не аморальна, а внеморальна. Кроме того, укажите пожалуйста ссылку на вредность большинства мутаций. Насколько мне известно, большинство мутаций как раз абсолютно нейтральны и незаметны для организма, и именно по ним прослеживается работа молекулярных часов https://elementy.ru/trefil/75/Molekulyarnye_chasy.
bbs12
11.12.2023 12:27эволюция несравнимо важнее благополучия отдельной особи
Для кого важнее? Эволюция это просто отбор удачных мутаций, я не вижу здесь ничего сверхважного.
укажите пожалуйста ссылку на вредность большинства мутаций
Автор Александр Марков (Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН. С 2014 по 2023 заведующий кафедрой биологической эволюции МГУ):
Сама по себе повышенная скорость мутагенеза снижает приспособленность организмов, потому что большинство мутаций, как известно, вредны. Все очень просто: чем интенсивнее мутагенез, тем больше мутаций у потомков и, следовательно, тем ниже их средняя приспособленность. Это и значит, что мутатор не приносит прямой пользы — наоборот, он приносит прямой вред. Косвенная же польза заключается в том, что нет-нет да и возникнет у какого-нибудь носителя аллеля-мутатора редкая, маловероятная полезная мутация. Причем настолько полезная, что ее польза перевесит вред, приносимый мутатором напрямую. Поскольку полезная мутация маловероятна, она скорее возникнет у носителя аллеля-мутатора, чем у организма с низкой скоростью мутирования
https://nplus1.ru/blog/2015/11/13/markov/amp
большинство мутаций как раз абсолютно нейтральны и незаметны для организма
Если такие мутации нейтральны для организма, то в данном случае можно про них забыть - ведь они ни на что не влияют напрямую. И сравнивать только количество вредных и полезных. Вредных будет намного больше, ведь это случайная перестройка ДНК. Вероятность полезной мутации очень мала.
johnfound
11.12.2023 12:27Вы не совсем представляете как действует эволюция. Она отбирает совсем не из всех мутаций, а только из тех которые уже существуют в популяции.
А уже существующие мутации или полезны или нейтральны. Потому что большинство из вредных умирают даже не родившись или очень рано после рождения.
Так вот, в популяции есть огромное число мутаций – это называется генетическое разнообразие.
Когда условия изменятся, некоторые качества индивида могут быть полезными или вредными в новых условиях, даже если они были нейтральными в прежних. Так индивиды с полезными качествами выживают и размножаются. А с вредными не выживают или не размножаются.
Конкретный пример по теме: Возможно сейчас на Земле есть мутации, которые делают человека устойчивым к невесомости. Этот человек/люди об этом никогда не узнает, пока он или его потомки не попадут надолго в невесомости. А вот там, он не будет болеть, он сможет не заниматься тренировками в центрифуге и все равно будет здоровым и плодовитым. У него будет больше свободного времени искать половые партнеры. Или банально зарплата у него будет выше. Или он особенно элегантно будет летать в невесомости и его будут считать красивым и привлекательным. Вот и эволюционное преимущество появилось.
bbs12
11.12.2023 12:27как действует эволюция. Она отбирает совсем не из всех мутаций, а только из тех которые уже существуют в популяции.
Возникновение новых полезных мутаций это основная база эволюции. Все ныне существующие организмы мутировали из первичных одноклеточных организмов. Чтобы из бактерий сделать синего кита или человека нужны новые мутации.
Вы не совсем представляете как действует эволюция
А заведующий кафедрой биологической эволюции МГУ тоже не понимает?
johnfound
11.12.2023 12:27А заведующий кафедрой биологической эволюции МГУ тоже не понимает?
Так я с ним согласен. Просто вы его не поняли до конца.
Valerij56
11.12.2023 12:27Вы не совсем представляете как действует эволюция.
Проблема в том, что на современного человека эволюция, точнее, естественный отбор, практически и не действует. Прогресс медицины обеспечивает появление потомства даже у очень больных людей, и это правильно.
Radisto
11.12.2023 12:27Действует, просто не так интенсивно. Большинство выкидышей - это как раз он и есть. На явновредные мутации естественный отбор по прежнему жесткий, на слабовредные - ну да, ослаб
johnfound
11.12.2023 12:27А вы сначала объясните как сделать рождаемость хотя бы выше 2 гуманно и без принуждения и при этом жить в комфорте. Вся практика пока показывает, что общества, которые живут в сытости и тепле просто перестают размножаться. И начинают импортировать людей из обществ где люди живут плохо и голодно. Они конечно тоже перестают размножаться и все повторяется.
Выходит, что чтобы быть гуманистом, где-то обязательно должны жить люди к которым гуманизм не относится. Иначе весь вид просто исчезнет.
Я предлагаю людям жить не очень комфортно, но работая на будущее в космосе, а не деградировать в Африке или какой нибудь Латинской Америке.
ssj100
11.12.2023 12:27что общества, которые живут в сытости и тепле просто перестают размножаться.
может потому чтоб жить в сытости и тепле нужно бегать 10 часов в сутки как белка в колесе, а если остановишься то в голоде и холоде то и времени нет чтоб размножаться
как сделать рождаемость хотя бы выше 2 гуманно и без принуждения
можно, а вот если "государство не просило вас рожать" то и результат будет соответствующий
johnfound
11.12.2023 12:27может потому чтоб жить в сытости и тепле нужно бегать 10 часов в сутки как белка в колесе
Это точно не так. Было и по 14 часов в сутки бегали, а все-равно рождаемость была запредельной. И сейчас тоже так где-то.
Pshir
11.12.2023 12:27Где так было? И где так сейчас? И, я не знаю, представляете ли вы себе это на своём опыте, но обеспечить сытость и тепло 5 людям немного сложнее, чем одному человеку. Минимум в 5 раз. Раньше рождаемость была запредельной, именно потому что требования к комфорту были гораздо меньше. А жизненное пространство - больше.
johnfound
11.12.2023 12:27Раньше рождаемость была запредельной, именно потому что требования к комфорту были гораздо меньше. А жизненное пространство - больше.
Ну вот, а я о чем говорю! Значит надо снижать требования к комфорту и увеличивать жизненное пространство. И все наладится. Пояс астероидов например идеально подойдет. Марс похуже будет, но тоже сойдет на время.
Pshir
11.12.2023 12:27Всё это произойдёт, но только когда Земля превратится в один большой человейник. Города стали активно прирастать населением и жильём, когда механизация оставила без работы и заработка огромную часть населения, а не заранее. Целину стали осваивать, когда уже куча народа померло от голода, а не заранее. И чем дальше, тем более инерционным становится население. В России народ и бизнес всё ещё продолжают стремиться в Москву, какой бы нерезиновой она ни была. Хотя уже в 1945 году было понятно, что нужна максимальная децентрализация, даже просто из военных соображений. Люди полетят массово осваивать космос, только если им обеспечить комфорт там, либо на первых порах обеспечить комфорт их детям здесь. Либо дожидаться, пока на Земле не станет хуже, чем в космосе.
johnfound
11.12.2023 12:27Либо дожидаться, пока на Земле не станет хуже, чем в космосе.
В принципе можно, но вопрос, если на Земле хуже, чем в космосе, то будет ли технология выхода из гравитационного колодца. Мы живем в колодце, если что и выход из него очень непростая задача. А вот, снаружи – весь мир и бесконечные пространства.
inscriptios
11.12.2023 12:27Возможно и сработает, но может получиться, что члены экипажа будут выглядеть примерно так:
Капитан корабля
Человек-тихоходка
commanderkid
11.12.2023 12:27Я вообще думаю, что нужно стремиться к тому, что типа "съел таблетку" и через пару дней можешь например, без скафандра в космосе "тусить" или опять же, "съел таблетку" и постепенно стал "киборгом" , "съел таблетку" и снова стал из "плоти и крови" или из "чего-нибудь ещё" :). Не привязываться тем самым ни к форме, ни к гена.
ssj100
11.12.2023 12:27Есть рассказ
Эдуарда Катласа «Экзо»
Наноботы, регенерирующие поврежденные органы, против гормональной перестройки организма, логика компьютера против человеческой интуиции. Конкуренция стала войной, войной на уничтожение, причина которой канула в веках. А в центре всего этого кипящего котла электричества и нервов – курьер, доставщик. Который просто хочет пройти простой путь из пункта А в пункт Б. Правда, простым его не назовешь.
Даже если закроешь оба глаза.
Valerij56
11.12.2023 12:27По моему мнению колонизация других звёздных систем будет проходить примерно следующим образом:
Из Солнечной Системы вылетает небольшая эскадра, скажем, три звездолёта на термоядерной тяге. В каждом из них небольшой экипаж, разделённый на несколько смен, одна смена работает, остальные в анабиозе. Замедление метаболизма в анабиозе позволяет уменьшить радиационные повреждения, но, с другой стороны, и механизмы восстановления после повреждений не работают, поэтому в анабиозе накапливаются повреждения. Когда смена заканчивается, первыми будят врачей следующей смены. Первое время после пробуждения они восстанавливаются, потом будят свою смену и обеспечивают их восстановление.
Звездолёты летят на межпланетных расстояниях друг от друга, в пределах досягаемости шаттлов, чтобы при необходимости оказать помощь или снять экипаж. Средняя скорость перелёта примерно 0,1с, поэтому релявисткие эффекты незначительны. Всё время полёта Земля поддерживает связь с звездолётами посредством мощных лазеров, поэтому информационно экипаж не оторван от метрополии. Целью колонизации выбираются близкие звёзды, в пределах 10-15 световых лет.
На подлёте к целевой системе звездолёты начинают тормозить, одновременно автоматы начинают строить из материала лобового щита космическую станцию. Чем ниже скорость тем тоньше может быть лобовой щит, тем больше может быть станция. В какой-то момент на каждом звездолёте запускается искусственная матка, появляется первое, относительно небольшое, поколение будущих колонистов. Большая часть этого поколения будет работать в качестве воспитателей и преподавателей для следующего поколения. В результате в целевую систему уже на относительно небольшой скорости влетают три космических станции с экипажами, обученными на уровне практически современных знаний на Земле. у, и, собственно, эти станции начинают осваивать систему, строя новые станции из материала уже местных астероидов. Через некоторое время колонисты могут начать осваивать уже и местные планеты, если они пригодны для освоения.
Radisto
11.12.2023 12:27Учитывая, что Марс также постоянно поливается жёстким ионизирующим излучением, так как на планете почти полностью отсутствует магнитосфера
Скорее, так как очень жидкая атмосфера. Магнитосфера защищает скорее атмосферу от сдувания, чем поверхность. На нашей планете например есть места, где магнитные линии входят в поверхность под большим углом и не могу препятствовать космическим частицам лететь к поверхности, но полярники и пингвины жесткой радиацией не поливаются. Самым верхним слоям атмосферы там достается, они даже светятся красивыми цветами, но до земли не долетает.
SLY_G
Известный палеонтолог и популяризатор науки Дробышевский искренне уверен, что для освоения космоса и колонизации планет надо не придумывать средства защиты от враждебной окружающей среды, а генетически модицифировать человека для этого.
Algrinn
Для освоения космоса и колонизации планет, нужно сначала сделать компьютерную модель мушки дрозофила на нейронном уровне, потом мышки, потом вороны, потом человека, потом оптимизировать всё это, чтобы для этого не нужен был могучий компьютерный кластер, а потом можно этого киборга отправлять колонизировать планеты. :-D
ssj100
А вот кто вдохновитель Титана
deltadegger
Прежде чем менять естество человека, может быть, проще будет защитить его от космического излучения? Вот, простой вопрос - если на Марс полетит экспедиция, скажем, из 10 человек, то сколько воды они должны иметь на борту, дабы хватило на туда - обратно, и там побыть, хотя бы сотню сол? Нельзя ли оборудовать каюты путешественников внутри водяного танка?
Quarc
Это вроде самое логичное решение, но возможно с этим есть какие-то другие проблемы.
Valerij56
Это самое логичное решение, но, с учётом того, что вода на космическом корабле будет рециркулироваться, вам её не хватит для того, чтобы сделать достаточно большой бак.
solarize
Предлагаю по пути просто зацепить комету на буксире.
Valerij56
По большому счёту здесь с Дробышевским не поспоришь. Другое дело, что сначала, наверное, надо этот волшебный белок в усвояемом виде давать космонавтам в виде каких-то пилюль или уколов, потом генетически модифицировать кишечную палочку, но, в конечном счёте, мы придём и к необходимости генетической модификации человека. Хорошо бы добавить новому человеку ещё и возможность впадать в анабиоз, причём такой, при котором значительно замедляется процесс старения.