Бактерии проверили в условиях суборбитального полета для разработки усовершенствованных систем поддержки жизни космонавтов.

Новости МирТесен

Новое исследование стало важным шагом в развитии пилотируемой космонавтики, поскольку оно показало, что бактерии, критически важные для поддержания здоровья человека в течение длительных периодов, способны переносить нагрузки, сопутствующие запуску ракет и пребыванию в условиях невесомости. Способность бактерий сохранять жизнеспособность под воздействием перегрузок является одним из основных факторов, которые необходимо учитывать при планировании продолжительных полетов на Марс с участием людей. В рамках уникального исследования, проведенного австралийскими учеными, было установлено, что бактерия Bacillus subtilis способна выдерживать экстремальные перегрузки, ускорение, торможение и даже кратковременное отсутствие гравитации.

Хотя люди уже давно безопасно проживают на космических станциях, хотя и в течение ограниченного времени, оставались сомнения относительно способности определенных бактерий, поддерживающих баланс в организме, сохранять жизнеспособность в долгосрочной перспективе. В рамках исследования команда провела эксперимент, который, как они полагают, является уникальным: бактериальные споры были доставлены на большую высоту с помощью ракеты, а затем собранные образцы были возвращены и проанализированы, что позволило избежать воссоздания подобных условий в лабораторных условиях. Это важное достижение в изучении реакции живых организмов на воздействие космической среды.

По словам Елены Ивановой, соавтора исследования из Университета RMIT, их работа продемонстрировала, что полезные для здоровья человека бактерии способны переносить значительные колебания гравитации, а также ускорение и замедление. Это углубляет знания о влиянии длительных космических путешествий на микрофлору, населяющую человеческий организм и необходимую для его нормального функционирования. В результате открываются возможности для разработки более эффективных систем поддержки жизни для космонавтов, направленных на сохранение их здоровья во время продолжительных миссий. Кроме того, эти сведения могут быть использованы исследователями и представителями фармацевтической отрасли для проведения новаторских экспериментов в сфере биологии, проводимых в условиях микрогравитации.

Для проведения испытаний была использована метеорологическая ракета, которая обычно применяется для изучения верхних слоев атмосферы. Бактерия Bacillus subtilis была выбрана для полета в атмосферу благодаря своей устойчивости, в ходе которого она подверглась перегрузкам до 13 g во время работы второй ступени ракеты. Этот выбор определяет важную границу выживаемости бактерий в условиях космического запуска и может служить основой для будущих исследований с использованием более чувствительных штаммов. На высоте приблизительно 260 километров над поверхностью Земли ракета испытала шесть минут невесомости после выключения основного двигателя, что ознаменовало начало периода микрогравитации. После завершения периода невесомости бактерии столкнулись с наиболее сильными нагрузками: при торможении ракета подверглась перегрузке до 30 g, что превышает значения, зарегистрированные при подъеме, и вращалась со скоростью 220 оборотов в секунду. Несмотря на экстремальные условия, дальнейшее тестирование бактерий показало, что они сохранили свою структуру и способность к росту, не отличаясь от состояния до испытания.

По словам одного из авторов исследования, доцента Гейл Айлс из Университета RMIT, данная работа расширяет представления о том, как живые организмы способны адаптироваться к экстремальным условиям, что представляет значительную пользу для планирования будущих марсианских и межпланетных экспедиций. Обеспечение устойчивости этих микроорганизмов к воздействию высоких перегрузок, состояния невесомости и резкого торможения позволит улучшить здоровье космонавтов и создать более надежные системы жизнеобеспечения. Исследователи также предполагают, что их работа может найти применение на Земле, способствуя более глубокому пониманию механизмов выживания микроорганизмов в самых суровых и непригодных для жизни средах нашей планеты. Другим потенциальным направлением использования полученных результатов может стать разработка инновационных методов борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. При этом авторы подчеркивают, что практическое применение этих открытий пока остается вопросом будущего.

Команда также выявила перспективное направление, которое заключается не в обеспечении выживания людей в экстремальных условиях космоса и других планет, а в поиске организмов, уже адаптированных к такому существованию. Более глубокое понимание устойчивости микроорганизмов в неблагоприятных средах может предоставить новые возможности для поиска жизни на других планетах. Это, в свою очередь, позволит более эффективно планировать миссии по обнаружению жизни, помогая выявлять и исследовать формы микробной жизни, способные существовать в ранее непригодных для обитания средах.

Статья была опубликована в журнале .