На пятом месяце своей четвёртой миссии на Международной космической станции ветеран NASA астронавт Майк Финк ужинал накануне рядового выхода в открытый космос. Внезапно он обнаружил, что не может говорить. Эпизод в январе продлился всего 20 минут, и, хотя Финк не чувствовал боли, он стал возбуждённым.
«Это было совершенно неожиданно. Всё произошло удивительно быстро», — недавно рассказал Финк агентству Associated Press.
«Мои коллеги по экипажу определённо увидели, что я в бедственном положении. Всё было брошено на борьбу буквально за считанные секунды», — сказал он.
Коллеги Финка-астронавты и ряд протоколов экстренного реагирования обеспечили его безопасность, но NASA всё равно пошло на беспрецедентный шаг: агентство сократило миссию SpaceX Crew-11, вернув Финка и троих его коллег-астронавтов на Землю на месяц раньше и оставив станцию укомплектованной всего тремя людьми. Теперь это событие может сыграть роль в том, как будут проектироваться будущие миссии.
Джаред Айзекман, администратор NASA, заявил на пресс-конференции после приводнения, что досрочное возвращение было связано с «серьёзным заболеванием». Он добавил, что, хотя астронавты проходят обширную медицинскую подготовку, бывают обстоятельства, при которых вариант возвращения домой является наилучшим, и именно поэтому такая возможность заложена в полётные планы агентства.
«Это то, к чему мы готовились. Это заложено в нашем планировании. Всё было выполнено очень хорошо», — добавил Айзекман. — «Мы учтём все соответствующие уроки, чтобы информировать подготовку к последующим миссиям».
Но по мере того, как NASA стремится к длительным миссиям дальше в космосе, что, если вернуться назад станет уже не так просто?
SpaceX Crew-11 благополучно вернулась на Землю 15 января, через восемь дней после эпизода — это означает, что это не была экстренная эвакуация, которая развернулась бы в течение нескольких часов. Тем не менее, Финк стал первым из более чем 290 посетителей МКС, кто досрочно вернулся домой из-за проблем со здоровьем.
NASA не раскрыло многих подробностей инцидента, что соответствует его обычному подходу защиты конфиденциальности астронавтов и сохранения всех медицинских вопросов в тайне. Даже когда исследования анализируют конкретные аспекты здоровья астронавтов, исследование обычно не раскрывает личности. Позже Финк сообщил, что досрочный уход был связан с опасениями за его здоровье, не раскрывая при этом официального диагноза, хотя он рассказал Associated Press, что симптомы, вероятно, были связаны с космосом.
И хотя реакция на его ситуацию была уникальной, Финк далеко не первый человек, испытывающий проблемы со здоровьем в космосе.
Сильные перегрузки и невесомость, испытываемые во время космических путешествий, оказывают разнообразное воздействие на организм человека. NASA изучает эти эффекты более 50 лет и группирует их по пяти ключевым областям опасности: радиация, изоляция, расстояние, микрогравитация и враждебная среда. Эти факторы могут вызывать недуги, включая потерю костной и мышечной массы, сердечно-сосудистые проблемы, дисфункцию иммунной системы и ухудшение зрения.
Один из ключевых процессов, на который влияет невесомость, — это кровоток. Вдали от земной гравитации кровь и другие жидкости организма выталкиваются вверх к голове от ног и туловища, вызывая отёк верхней части тела. В 2019 году исследование, проведённое на 11 здоровых астронавтах — девяти неназванных мужчинах и двух женщинах со средним возрастом 46 лет — показало, что шестеро из них страдали от застоя или обратного кровотока, у одного образовался тромб, а у другого — частичный тромб.
«Среда космоса может быть инвалидизирующей, и нагрузки космоса могут влиять практически на каждый аспект вашего тела», — сказал доктор Фархан Асрар, доцент медицинского факультета Университета Торонто. — «Космос влияет на вашу мышечную массу, здоровье костей. Мы знаем, что смещение жидкостей также вызывает множество проблем».
Он добавил, что определённые проблемы с кровотоком также потенциально могут привести к временной потере речи. «Существует такое понятие, как ТИА, или транзиторная ишемическая атака, которая, по сути, является кратким эпизодом неврологической дисфункции, обычно из-за прерывания кровотока к мозгу», — сказал Асрар. — «Она имеет тенденцию проходить сама по себе и не оставлять каких-либо необратимых повреждений». Симптомы ТИА также могут включать головокружение, спутанность сознания и потерю равновесия.
Однако неясно, испытывал ли Финк какие-либо дополнительные симптомы или было ли его состояние связано с кровотоком. Экипаж использовал ультразвуковой аппарат космической станции для оценки состояния Финка, вероятно, под руководством центра управления полётами.
«Я думаю, они, вероятно, пытались оценить общую функцию сердца и, возможно, некоторые другие структуры», — сказал Скотт Паразински, ветеран четырёх миссий космических шаттлов, который также является врачом. — «Можно оценить, есть ли какие-либо закупорки или частичные препятствия в сонных артериях. Это то, что я бы сделал, если бы был на борту».
Смещение жидкостей является причиной других типов состояний, которые часто испытывают астронавты. Одним из них является SANS, или связанный с космическим полётом нейро-окулярный синдром. Он проявляется как отёк задней части глаза и потеря остроты зрения, и NASA оценивает, что около 70% астронавтов Международной космической станции страдали от него. SANS был одним из предметов исследования во время миссии Polaris Dawn, пятидневного частного космического полёта, запущенного SpaceX. Айзекман частично финансировал миссию и был её командиром до того, как занял свою должность в NASA.
Пребывание в космосе более шести месяцев связано с другими потенциальными рисками для здоровья, включая ослабление и потерю костной ткани и атрофию мышц. Астронавты также испытывают потерю объёма крови, ослабление иммунной системы и сердечно-сосудистую детренированность, поскольку плавание требует мало усилий, и сердцу не приходится так усердно работать, чтобы перекачивать кровь.
«Дальний космос имеет свой собственный набор проблем», — сказал Асрар. — «Мы относительно новички в исследовании более далёких расстояний в дальнем космосе, мы учимся на Artemis II и продвигаемся дальше. Но мы знаем, что воздействие радиации является проблемой — не только продолжительность воздействия, но и тип радиации, которая, как правило, более проникающая в дальнем космосе».
Астронавты, подвергшиеся воздействию радиации — высокоэнергетических частиц и атомов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, — имеют повышенный пожизненный риск развития рака, поражения центральной нервной системы и дегенеративных заболеваний, согласно данным NASA.
NASA справилось с неотложной медицинской ситуацией Финка очень профессионально и взвешенно, по словам Паразински, который добавил, что одним из преимуществ близости космической станции к Земле является возможность стабилизировать пациента перед тем, как подвергнуть его довольно стрессовому возвращению на Землю.
«Иногда лучше оценить пациента там, оказать ему необходимую поддерживающую терапию, а затем принять решение, возвращать астронавта домой или нет».
Однако будущие миссии в дальний космос будут сопряжены с возросшим числом проблем для здоровья. «У МКС есть возможность поддерживать почти круглосуточную связь с Землёй», — сказал Асрар. — «Поэтому, если подготовка астронавтов недостаточна, они также могут получить консультацию специалистов с Земли. Однако в дальнем космосе мы знаем, что задержки связи могут быть проблемой».
Экипаж Artemis II испытал потерю связи примерно на 40 минут, когда пролетал за Луной. Астронавтам потенциальных будущих миссий на Марс, оказавшись в пункте назначения, пришлось бы ждать 20 минут, чтобы любая передача достигла Земли, и ещё 20, чтобы получить ответ, из-за времени, необходимого для прохождения сигнала до Земли и обратно.
Одним из способов решения проблемы было бы включение врача в состав экипажа, что было бы не слишком сложно, поскольку многие астронавты также являются врачами. Первым американским врачом, ставшим астронавтом, был Джозеф Кервин в 1973 году, и с тех пор около трёх десятков врачей NASA стали астронавтами. Это распространено и в других странах: четверо из девяти канадцев, летавших в космос, являются врачами.
На борту МКС во время медицинского эпизода Финка не было врача, но администратор NASA Айзекман сказал, что не считает, что всё сложилось бы иначе, если бы это было так. Однако он отметил, что когда NASA отправится в миссии на Марс, наличие медицинских специалистов на борту было бы «дополнительным плюсом».
Возможно, со временем экипажи смогут предвидеть и планировать медицинское обслуживание в космосе. Например, NASA разместило на борту Artemis II «органы-на-чипе» — образцы костного мозга астронавтов для оценки воздействия условий дальнего космоса, включая радиацию, на здоровье человека. Понимание, полученное в ходе эксперимента, может привести к индивидуализированным методам лечения, таким как персонализированные медицинские наборы, которые облегчат астронавтам возможность отправляться в более длительные миссии — возможно, глубже в космос.
Цель состоит в том, чтобы однажды иметь возможность заранее отправлять органы-на-чипе для астронавтов, отобранных для миссий в дальний космос, чтобы экипажи могли подготовиться к потенциальным проблемам со здоровьем до того, как они станут проблемой вдали от дома, по словам Лизы Карнелл, директора отдела биологических и физических наук NASA.
«Мы любим говорить: „Знать, прежде чем идти“. Всё просто», — сказала Карнелл CNN в предыдущем интервью. — «То есть, как мы узнаем, прежде чем отправить их, чтобы гарантировать, что мы вернём их здоровыми и что они будут в максимальной безопасности? И это такой простой... элегантный способ сделать это».
По словам Паразински, даже после 60 лет космических миссий остаются загадки, которые предстоит разгадать в отношении того, как человеческое тело реагирует на невесомость и как вернуть людей к полному здоровью после длительного космического полёта.
«Полет в космос — это своего рода ускоренный процесс старения», — добавил он. — «Когда мы начинаем думать об отправке астронавтов на Луну и Марс на длительные периоды, как мы будем поддерживать их, когда они туда прибудут? И как мы вернём их в целости и сохранности в гравитацию Земли после года или более вдали от дома? Наступает захватывающее время в космической медицине, чтобы начать отвечать на некоторые из этих вопросов».
Подпишитесь на научную рассылку CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом.
Для получения дополнительных новостей и информационных бюллетеней CNN создайте учётную запись на CNN.com