Цивилизация
Астронавты 65-й экспедиции, работающие на борту МКС, кроме прочего, встречают посылку с весьма необычным гостем, который везет к ним грузовой корабль Cygnus. Пришелец получил имя Капля — «The Blob», как в давнем фильме ужасов, где Капля из метеорита захватывает мир. Капля — чужак на своей собственной планете, это организм, не поддающийся обычной классификации, — не рыба, не птица, не растение, не животное и не гриб.
Physarum polycephalum — вид слизевиков семейства физаровые, модельный организм. Родовое название Physarum означает «пузырь» по-древнегречески. Имя вида с латинского переводится как «многоголовый». Слизевики впервые появились на Земле около 500 млн лет назад и до сих бросают вызов традиционной биологии, поскольку состоят из одной клетки — плазмодия — со множеством ядер.
Большинство организмов растет и размножается за счет деления клеток, однако Physarum polycephalum не таков.
«Это единственная в своем роде клетка, которая растет, но никогда не делится», — поясняет Пьер Ферран, профессор наук о Земле и жизни, прикомандированный к французскому космическому агентству CNES, один из авторов проекта. Еще одна странность состоит в том, что, в отличие от обычных организмов, обходящихся двумя полами, у Blob их более 720. «Это организм со множеством скрытых ящиков, который лишний раз напоминает нам о том, что жизнь чрезвычайно разнообразна», — уверяет Пьер Ферран.
Physarum polycephalum станет частью уникального эксперимента, проводимого как астронавтами в сотнях километрах над Землей, так и сотнями тысяч французских школьников. Губчатая масса обладает характерной ярко-желтой окраской, лишена рта, ног и мозга, но может ползать со скоростью до нескольких сантиметров в час, реагировать на свет, обучаться, решать простейшие задачи и обмениваться информацией с сородичами. Создание обитает в тенистых, прохладных и влажных местах вроде груды прелых листьев или трухлявого пня.
Капля запросто может перейти в состояние анабиоза из-за обезвоживания, превратившись в так называемые склероции. При регидратации четыре склероция размером с ноготь мизинца выйдут на станции из оцепенения в своих чашках Петри. Образцы в космосе и на Земле, взятые из одной и той же «родительской клетки Капли» (обозначенной как LU352), будут подвергнуты ряду испытаний: одни из них будут лишены своей обычной пищи, другие будут питаться овсяной кашей. Цель состоит в том, чтобы изучить влияние невесомости на этот организм. Эксперимент будет рассматриваться в качестве массового образовательного мероприятия, популяризирующего космические программы. В рамках миссии от него не ожидают никаких научных открытий.
Тем не менее, по словам Феррана, «никто не знает, как этот организм будет себя вести в условиях микрогравитации — в каком направлении будет двигаться, использует ли третье измерение, поднявшись вверх, или пойдет боком». Возвращенные на Землю тысячи образцов, полученные из одного и того же штамма LU352, будут переданы примерно в 4500 школ и колледжей Франции.
«Более 350 000 студентов окажутся причастны к этому эксперименту», — говорит Кристин Коррешер, ответственная за образовательные программы Французского космического агентства. В конце месяца учителя получат наборы, содержащие от трех до пяти склероций. Когда части Blob возродятся в космосе, их «родственники» также будут регидратированы на Земле. Затем наблюдатели начнут искать различия в том, как адаптируются образцы в космосе и сравнивать их с образцами на Земле. Это может пролить свет на фундаментальные вопросы, касающиеся основ жизни на Земле.
К числу прочих готовящихся с прилетом Cygnus экспериментов относятся и те, что помогут ученым узнать что-то новое о том, как космический полет влияет на человеческий организм. В одном из таких экспериментов, названном Cardinal Muscle, будет изучаться формирование мышечной ткани в космосе для ответа на вопрос, как микрогравитация влияет на потерю мышечной массы в зависимости от возраста.
Речь идет о саркопении — возрастном атрофическом дегенеративном изменении скелетной мускулатуры, приводящем к постепенной потере мышечной массы и силы. Люди в возрасте зачастую ведут малоподвижный образ жизни, что и приводит к потере мышечной массы. То же самое происходит с космонавтами в космосе, но гораздо быстрее.
Нган Хуанг из Стэнфордского университета в Калифорнии, возглавляющая это исследование, объяснила в интервью Space.com, что в этом эксперименте будут задействованы мышечные ткани, выращенные на тканевых чипах. Исследователи будут проектировать мышечную ткань в условиях микрогравитации и изучать влияние этой среды, чтобы отыскать более эффективные методы лечения, которые можно использовать и на Земле.
Другая часть исследования состоит в том, чтобы подтвердить жизнеспособность этой платформы для скрининга лекарств в условиях микрогравитации. Исследователи будут тестировать лекарства, про которые уже известно, что они способствуют формированию мышечной ткани. «Мы будем использовать эти лекарства в космосе, чтобы увидеть, насколько хорошо они действуют в условиях микрогравитации по сравнению с наземными условиями», — поясняет Хуанг.
В свою очередь технологическая компания Redwire, специализирующаяся на аэрокосмической продукции, отправляет на МКС новую печатающую головку, которая в перспективе поможет астронавтам улучшать их среду обитания на Луне или Марсе. Это пока лишь демонстрация будущей технологии, в которой в качестве сырья для 3D-принтера используется подобие реголита, имитирующего каменистую почву Луны.
Главный технический директор Redwire Майкл Снайдер во время предпускового научного брифинга пояснил, чего компания надеется достичь, запуская этот проект, и какое значение все это может иметь для будущих космических миссий. «Этот эксперимент представляет собой важный шаг в производстве лунных панелей в будущем, что в конечном итоге даст нам возможность постоянно присутствовать за пределами Земли и использовать доступные местные материалы, — сказал он в ходе этой пресс-конференции. — Так что это действительно захватывающие перспективы, и, надеюсь, что-то подобное в конечном итоге будет отправлено на Луну».
Снайдер пояснил, что его компания планирует напечатать в космосе три разных образца. Затем все они будут возвращены на Землю в ходе следующих миссий и проанализированы на предмет их качества. Земные исследователи много лет уже печатают подобный «реголит» на 3D-принтере, и теперь пришло время посмотреть, как образцы из космоса поведут себя на Земле. Как только эти компоненты или образцы будут возвращены на Землю, NASA проведет соответствующие стресс-тесты.
Cygnus везет также и более привычные грузы — от продовольственных запасов для экипажа и разного рода оборудования до новой системы удаления углекислого газа со станции. Перед запуском было объявлено, что новый Cygnus будет называться SS Ellison Onizuka в честь первого американского астронавта азиатского происхождения Эллисона Сёдзи Онидзуки, который погиб при старте шаттла Challenger в 1986 году.
После двухдневного путешествия капсулы к МКС астронавт NASA Меган Макартур использует 12 августа роботизированную руку-манипулятор Canadarm 2, чтобы захватить Cygnus. Именно таким образом с помощью астронавта Европейского космического агентства Тома Песке она и пришвартует грузовик к орбитальной станции.