В МАИ разрабатывают систему для защиты костей космонавтов в длительных полетах

Исследователи из Московского авиационного института (МАИ) разрабатывают системный подход для решения одной из главных проблем межпланетных путешествий, связанной с уменьшением плотности костной ткани и атрофией мышц у космонавтов. Проект осуществляется на пересечении медицины, биологии и системного анализа. Результатом станет аналитическая программа, которая поможет специалистам выбирать наиболее эффективные методы защиты организма от разрушительного воздействия невесомости. Об этом сообщили представители МАИ в интервью CNews.

«Длительные космические миссии, такие как полет на Марс, сопряжены с серьезными рисками для здоровья человека. В условиях невесомости скелет не испытывает привычной нагрузки, теряет кальций и становится ломким, а мышцы атрофируются. Это явление называется остеопенией и миастенией невесомости. Без решения этой проблемы межпланетные перелеты невозможны», — объяснил Никита Николай Педраццини, студент третьего курса кафедры 614 «Экология, системы жизнеобеспечения и безопасность жизнедеятельности» МАИ. В невесомости мышцы расслабляются, а кости не подвергаются давлению, что организм воспринимает как сигнал к снижению прочности скелета, запуская процесс вымывания кальция. В результате кости становятся очень хрупкими, что увеличивает риск переломов. Наиболее уязвимыми оказываются бедра, позвоночник и ноги, которые на Земле испытывают наибольшую нагрузку.

Исследования показывают, что космонавт может терять до 1–2% костной массы в месяц. С учетом того, что полет до Марса с современными технологиями займет от шести до девяти месяцев, члены экипажа могут потерять более 10% костной массы. В настоящее время существует множество разрозненных методов борьбы с этими явлениями, включая тренажеры для МКС, лекарства, специальные костюмы и эксперименты с генной инженерией. Однако все они применяются изолированно. Команда МАИ, возглавляемая кандидатом экономических наук, доцентом кафедры 614 Людмилой Метечко, впервые объединила мировой опыт в единую систему и выстроила иерархию решений по их эффективности.

Новая программа будет работать следующим образом: инженер или медик вводит ключевые параметры будущей миссии, такие как продолжительность полета, уровень гравитации на планете, массогабаритные ресурсы и состояние здоровья космонавта. После обработки данных программа предоставляет список методов профилактики — от наиболее эффективных до вспомогательных. «На основе анализа научных публикаций, данных медицинских экспериментов на МКС и наземных моделей микрогравитации мы выделили три категории методов по прогнозируемой эффективности. К методам с максимальной эффективностью относится создание искусственной гравитации, например, вращение всего корабля или использование центрифуги. Этот способ максимально имитирует земные условия. Планируется установка первого экспериментального модуля с такой искусственной гравитацией на новой Российской орбитальной станции», — отметил Никита Николай Педраццини. Среднюю эффективность демонстрирует комбинация физических упражнений на различных тренажерах с современными лекарствами, замедляющими разрушение костной ткани. К методам с низкой эффективностью отнесены специальные диеты, профилактические костюмы и подходы, которые пока находятся на стадии исследований. Дальнейшая работа по проекту будет включать мониторинг новых экспериментов, дополнение классификации и внедрение системного анализа в практику.

Источник