Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

Сможем ли мы выжить в длительном путешествии в космосе? — Лиза Нип

Переводчик: Вадим Гузик Редактор: Ростислав Голод

Prolonged space travel takes a severe toll on the human body.

Долгие путешествия в космосе не проходят для организма человека бесследно.

Microgravity impairs muscle and bone growth,

Нахождение в невесомости вредит мышцам и росту костной ткани,

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

а высокие дозы радиации вызывают необратимые мутации.

As we seriously consider the human species becoming space-faring,

И когда мы серьёзно задумываемся о новой эре космических полётов,

a big question stands.

перед нами встаёт большой вопрос.

Even if we break free from Earth's orbit

Пусть нам всё же удастся оторваться от орбиты

and embark on long-duration journeys among the stars,

и отправиться в длинные странствия к звёздам,

can we adapt to the extreme environments of space?

сможем ли мы приспособиться к экстремальным условиям космоса?

This won't be the first time that humans have adapted to harsh environments

Далеко не в первый раз человечество сталкивается с тяжёлыми условиями

and evolved superhuman capabilities.

и прилагает нечеловеческие усилия, чтобы их преодолеть.

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

Речь не о фантастических способностях типа инфракрасного зрения или невидимости,

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

а о физиологических адаптациях к выживанию в сложнейших условиях.

For example, on the Himalayan mountains

Например, в Гималаях

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

на рекордной высоте в девять километров над уровнем моря

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

человек без должной подготовки испытает симптомы гипоксии,

commonly known as mountain sickness.

более известной как кислородное голодание.

At these altitudes, the body usually produces extra red blood cells,

На таких высотах организм вырабатывает дополнительные красные кровяные клетки,

thickening the blood and impeding its flow.

отчего кровь густеет, и это препятствует кровообращению.

But Himalayans who have lived on these mountains for thousands of years

Но у гималайцев, живущих в горах не одну тысячу лет,

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

в процессе эволюции выработались «обманные» механизмы,

and maintain normal blood flow.

позволяющие поддерживать в горах нормальное кровообращение.

Cases like that prove that humans can develop permanent lifesaving traits.

Подобные наблюдения доказывают, что необходимые свойства можно развить.

But natural adaptation for entire human populations

Но естественная адаптация у всего человечества

could take tens of thousands of years.

длится десятки тысяч лет.

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

Недавние открытия могут ускорить адаптационные процессы

to single generations.

в рамках одного поколения.

To thrive as a species during space travel,

Чтобы преуспеть в покорении космоса,

we could potentially develop methods

нам как виду живых существ надо придумать способы

to quickly program protective abilities into ourselves.

быстро запрограммировать в себе защитные механизмы.

A beta version of these methods is gene therapy,

Пробная версия этого процесса — генотерапия,

which we can currently use to correct genetic diseases.

которую используют сегодня для коррекции генетических болезней.

Gene editing technology, which is improving rapidly,

Стремительно развивающиеся технологии редактирования генома

allows scientists to directly change the human genome

позволяют учёным напрямую менять геном человека,

to stop undesirable processes or make helpful substances.

чтобы остановить нежелательные процессы или создать нужные нам вещества.

An example of an unwanted process

Пример нежелательного процесса —

is what happens when our bodies are exposed to ionizing radiation.

то, что случается у нас в организме при контакте с ионизирующим излучением.

Without an atmospheric barrier and a magnetic field like Earth's,

Без преграды в виде атмосферы и магнитного поля наподобие земных

most planets and moons are bombarded with these dangerous subatomic particles.

большинство планет подвергается опасному воздействию радиоактивных частиц.

They can pass through nearly anything

Они способны проникать практически всюду

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

и потенциально несут угрозу для ДНК, вызывая онкологические заболевания.

But what if we could turn the tables on radiation?

Но что, если мы способны обратить радиоактивность себе на пользу?

Human skin produces a pigment called melanin

Кожа человека вырабатывает пигмент, называемый меланин,

that protects us from the filtered radiation on Earth.

который несёт защиту от фильтрованного изучения Земли.

Melanin exists in many forms across species,

Меланин существует во многих формах у многих живых существ,

and some melanin-expressing fungi

а некоторые выделяющие меланин грибы

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

при помощи этого пигмента превращают радиоактивность в химическую энергию.

Instead of trying to shield the human body,

Вместо того, чтобы защищать организм человека

or rapidly repair damage,

или быстро устранять ущерб,

we could potentially engineer humans

мы, возможно, будем производить людей,

to adopt and express these fungal, melanin-based energy-harvesting systems.

которые возьмут на вооружение системы получения энергии на основе меланина.

They'd then convert radiation into useful energy while protecting our DNA.

Они смогут обратить радиацию в полезную энергию,

не подвергая риску ДНК.

This sounds pretty sci-fi,

Похоже на фантастику,

but may actually be achievable with current technology.

но многие вещи достижимы благодаря сегодняшнему уровню науки.

But technology isn't the only obstacle.

Но развитие науки не единственное слагаемое успеха.

There are ongoing debates on the consequences

Не прекращаются дебаты в отношении последствий

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

и этических вопросов коренной перестройки генетического материала.

Besides radiation,

Помимо радиации,

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

космических исследователей ждут испытания последствиями невесомости.

Until we develop artificial gravity in a space ship or on another planet,

Пока искусственно не создадут гравитацию на космическом корабле или планете,

we should assume that astronauts will spend time living in microgravity.

нужно полагать, что космонавты будут проводить бо́льшую часть времени

в условиях невесомости.

On Earth, human bone and muscle custodial cells

На Земле клетки костей и мышц человека

respond to the stress of gravity's incessant tugging

непрерывно отвечают на силу гравитации силой сопротивления,

by renewing old cells in processes known as remodeling and regeneration.

при этом старые клетки обновляются в ходе процессов коррекции и регенерации.

But in a microgravity environment like Mars,

Но в условиях невесомости, как, например, на Марсе,

human bone and muscle cells won't get these cues,

клетки костной и мышечной тканей не получат этих сигналов,

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

из-за чего им грозит остеопороз и мышечная атрофия.

So, how could we provide an artificial signal for cells

Так как же мы подадим клеткам искусственные сигналы,

to counteract bone and muscle loss?

которые компенсируют потери костной и мышечной тканей?

Again, this is speculative,

but biochemically engineered microbes inside our bodies

Опять же всё это чисто умозрительно,

но выведенные биохимическим путём микробы

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

смогут создавать в организме фон сигналов для костей и мышц.

Or humans could be genetically engineered

Или людей можно будет генетически запрограммировать

to produce more of these signals in the absence of gravity.

на подачу этих сигналов в условиях отсутствия гравитации.

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

Радиация и невесомость — лишь две из множества проблем,

we will encounter in the hostile conditions of space.

с которыми мы столкнёмся в условиях враждебной космической среды.

But if we're ethically prepared to use them,

Но если мы решим все вопросы этики,

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

генная и микробиологическая инженерия — два весьма ценных механизма,

that could be adapted to many scenarios.

которые можно приспособить к различным сценариям.

In the near future, we may decide to further develop

В недалёком будущем мы можем решить дальше разрабатывать

and tune these genetic tools for the harsh realities of space living.

и приспосабливать генетические инструменты к непростым реалиям космической жизни.