Новый биоматериал, разработанный американскими исследователями, может в конечном итоге защитить астронавтов от вредного излучения во время марсианских миссий.
Очень негостеприимная среда
Оставляя в стороне технические проблемы, присущие пилотируемому путешествию на Марс, неизбежно возникают проблемы с радиацией. В основном это ультрафиолетовые и гамма-лучи, излучаемые Солнцем, или космические лучи из межзвездного пространства.
На Земле мы в безопасности от этих вредоносных атак из-за нашей толстой атмосферы. Именно поэтому в ходе нашей эволюции мы не выработали способы защиты от них. На Марсе, где атмосфера очень тонкая, это другая история. И, конечно же, наши тела совершенно не готовы к этому.
«Дозы радиации, накопленные в межпланетном пространстве, будут в сотни раз больше, чем дозы, накопленные человеком за тот же период на Земле, и в несколько раз больше, чем дозы космонавтов и космонавтов, работающих на борту МКС», — недавно Иорданка Семкова из Болгарской академии наук.
Наука все еще пытается понять влияние космических лучей на организм. Тем не менее мы уже знаем, что они могут повлиять на наши клетки и привести к развитию рака.
Эксперимент, проведенный в 2015 году, также показал, что эти лучи могут воздействовать на мозг. Другие симуляции на мышах показали, что космические путешествия могут серьезно повредить ткани желудочно-кишечного тракта астронавтов.
Если нам придется лететь на Марс, а НАСА уже думает об этом, значит, придется придумывать новые средства защиты. И не зря более «традиционные» контрмеры, такие как использование воды или свинца, имеют тенденцию быть громоздкими, что значительно увеличит расходы на эти будущие миссии в дальнем космосе.
Биоматериал на основе «трансформированного» меланина
Натан Джаннески и его команда в Северо-Западном университете в Эванстоне (штат Иллинойс, США) в течение нескольких лет работали над созданием «космического солнцезащитного крема» на основе меланина.
Мы все знакомы с этими природными пигментами. Именно они, наряду с другими функциями, обеспечивают человеку тональность кожи и волос и защищают нас от ультрафиолетовых лучей солнца.
Животные меланины можно разделить на две основные формы: эумеланин и феомеланин. Первый отвечает за темные цвета, такие как цвета кожи и волос, в то время как феомеланин, который содержит элемент сера, имеет тенденцию придавать красноватые оттенки.
Вы также должны знать, что феомеланин поглощает рентгеновские лучи гораздо эффективнее, чем эумеланин. Зная об этом, исследователи работали над феомеланином, полученным из перьев петуха, чтобы сделать этот пигмент еще более защитным.
В рамках этой они заменили серу селеном, который, как известно, играет роль в предотвращении рака у организмов. При этом они создали «селеномеланин».
Обнадеживающие результаты
В лабораторных экспериментах клетки кожи, обработанные селеномеланином, игнорировали дозы рентгеновских лучей, которые в противном случае были бы смертельными для человека. Селеномеланин, всасываясь в клетки, образует то, что исследователи называют «микропаразолами», тем самым защищая их клеточные ядра, где хранится ДНК.
Кроме того, дальнейшие испытания показали, что модифицированные бактерии, питающиеся селеном, могут также вырабатывать селеномеланин. Для исследователей это означает, что вещество может быть произведено непосредственно в космосе. Это, опять же, было бы очень практично в миссиях на Марсе.
Конечно, это новое вещество еще предстоит испытать на людях, а затем непосредственно в космосе, чтобы оценить его защиту. В случае успеха его можно было бы использовать непосредственно в одежде астронавтов и космических костюмах.