Микроб в космическом скафандре (2000)

 

Первый основной экипаж, который будет работать на Международной космической станции несколько месяцев, полетит туда только в конце октября. Но космонавты Сергей Крикалев, Юрий Гидзенко и астронавт Билл Шеппард не станут "пионерами-постояльцами" в строящемся новом звездном доме. Там уже успели прописаться... микробы.

Пока их на МКС, как показывают взятые пробы, раз-два и обчелся. Сколько будет завтра - сказать трудно. Но то, что разные бактерии и грибки бок о бок с людьми будут постепенно заселять все уголки создаваемой станции, ученые не сомневаются. И это серьезная проблема. Почему?

На том же "Мире" микробы летают уже пятнадцатый год, побив все абсолютные рекорды пребывания в невесомости. Еще десять лет назад их было 94 вида. Сегодня -более 250. Как минимум, пятая часть всех встречающихся на Земле.

- Микроорганизмы всегда оставались хозяевами на любом космическом объекте, а космонавты лишь периодически приходили к ним в гости, - говорит заведующая лабораторией микробной защиты Института медико-биологических проблем Наталья Новикова.

В образности моей собеседнице не откажешь. И по сути она права. Ведь это для человека космос губителен. Для микробов же тамошние условия - курорт, да и только. На борту корабля тепло, никаких тебе сквозняков и продувок. Влаги, выпадающей в виде конденсата, а проще - росы, достаточно. Скапливаясь за различными панелями. она служит прекрасной питательной средой. Впрочем, с чем-чем, а с кормежкой у бактерий и грибков проблем нет никогда - они, как известно, не гнушаются "закусывать" ни полимерами, ни материалами, ни кожей.

Вообще живучести микробов впору позавидовать. Периодические изменения солнечной активности, повышенный радиационный уровень, градиенты магнитных полей - словом, то, от чего мы иной раз готовы лезть на стенку, для бактерий - рай божий. Да что там: оказывается, они выживают даже в вакууме. По крайней мере. американские ученые обнаружили живые клетки на телевизионной камере, которая в течение двух с половиной лет находилась на поверхности Луны.

Но как же попадают микробы на орбиту? Исключительно контрабандой. Космонавты, сами понимаете, - люди здоровые. Потому основная "доставка" бактерии и грибов идет с грузами. Естественно, и космический корабль, и грузы подвергаются перед запуском специальной антибактериальной обработке. Последний, кто имеет с ними дело на Земле - именно микробиологи. Однако тотальную стерилизацию обеспечить все-таки практически невозможно. Чем это чревато?

- Прежде всего при снижении иммунитета человека некоторые микроорганизмы. безвредные при других обстоятельствах, могут выступать в роли агентов инфекции и аллергенов, - не скрывает Наталья Новикова. - Главное же - многие бактерии и особенно плесневые грибы способны вызывать биопомехи в работе различной аппаратуры, повреждать конструкционные материалы, в том числе синтетические полимеры, провоцировать коррозию металлов.

Причем безмозглые микробы ведут себя так, как будто у них есть тщательно продуманная цель. Какая? Воспользоваться чем угодно, чтобы образовать две клетки из одной с максимальной скоростью. Смена поколений у микроорганизмов происходит за каких-нибудь полчаса, а то и меньше: в минуты они успевают вырасти, расщепить химическую молекулу приглянувшегося материала, "народить" детей и состариться.

Английский ученый Гейл сформулировал даже определенный жизненный принцип, которым руководствуются бактерии и грибки - "микробная всеядность". Для них это тот самый "основной инстинкт", из-за которого, например, мировой ущерб только полимерным материалам превышает два процента от объема их промышленной продукции.

Наталья Дмитриевна показывает мне график содержания микроорганизмов на борту "Мира" с 88-го по 98-й год: "синусоида" скачет вверх, вниз, опять вверх...

- Наибольший всплеск приходится на 93-й год, - поясняет она. - Потом небольшой спад. А в 95-м на "Мир" прилетел первый американский "шаттл", и опять кривая поползла выше. Но самое интересное - мы обнаружили тогда совершенно новый вид гриба, который встречается на Земле только в местах с влажным тропическим климатом. Таких, как, например, на мысе Канаверал, где расположен космодром имени Кеннеди.

- Занесли на "шаттлах"?

- Это не вызывает сомнений.

Прописался "американец" на "Мире", судя по всему, надолго.

- Опыт "Мира" показывает, что микробиологические повреждения полимерных конструкционных материалов, биокоррозия металлов, формирование биопленок и "тромбов" в гидромагистралях - это постоянно действующие факторы экологического риска, - продолжает Наталья Новикова.

Впервые ученые столкнулись с присутствием микробов еще на станции "Салют-6": космонавты заметили белый налет на тягах спортивного тренажера и в некоторых других местах. Взяли пробы и - на Землю. Выяснилось - плесневые грибы. Позже плесень в разъемах и кабелях рабочего отсека обнаружила пятая экспедиция "Салюта-7". Тогда специалисты просто ахнули: грибы покрывали до половины поверхности присланных с орбиты образцов. Под микроскопом были отчетливы видны "выеденные" каналы, а на изоляционной ленте зияли дырки...

Ну, а историю с иллюминатором одного из транспортных кораблей "Союз" впору вписать в учебники по микробиологии. Почему? Космонавты обратили внимание на то. что окно иллюминатора стало как-то тускнеть. Это было странно, поскольку сделано оно было из сверхпрочного кварцевого стекла, оправа - из титана в эмалевом покрытии. Казалось бы, уж тут-то любой невидимый обжора сломает зубы. Куда там!

- Неужели сумели прогрызть? - изумляюсь я.

- Здесь другое, - отвечает собеседница. - Мы увидели целую ассоциацию грибов и бактерий.

Оказывается, бактерии, равнодушные к стеклу, добывали себе еду из осевшей на него влаги и сами же служили пищей для грибов.

- Микроорганизмы росли на поверхности, выделяя продукты метаболизма, или кислоту, которая разъедала стекло, - рассказывает Наталья Дмитриевна. - Стекло было буквально протравлено по линиям роста.

А не так давно космонавты Анатолий Соловьев и Павел Виноградов доставили на Землю вышедший из строя блок управления прибора коммутационной связи. Металлический кожух вскрыли, а там все зеленым-зелено: микробы проели изоляцию и медные провода окислились. И таких примеров, когда микробы повреждали оборудование, хватает.

Ученые доказали: микробы, побывавшие и тем более родившиеся в космосе. отличаются повышенной агрессивностью - "аппетит" у них в несколько раз выше, чем у "братьев-землян". И это при том, что многие земные микроорганизмы и без того лопают металлы за милую душу. Есть, скажем, такие тионовые бактерии, которые окисляют железо в двести тысяч (!) раз быстрее, чем воздух. Проникни такая особь на борт звездного корабля, представляете, что может быть?..

С чем связано подобное троглодитство? Медики ищут ответ. Правда, одна причина уже доказана экспериментально - всплеск солнечной активности.

- На что мы не можем пока ответить, так это на вопрос: в какой именно момент и где включается "пусковой механизм", - говорит Новикова.

Институт медико-биологических проблем собрал на сегодня самую большую в мире коллекцию так называемых штаммов микроорганизмов, полученных из космоса. Поясню: всего, как я уже писала, там обнаружено свыше 250 видов разных бактерий и грибов. Но каждый вид имеет кучу разновидностей - штаммов. В коллекции - их больше двух тысяч.

- Мы храним не все, только наиболее интересные экземпляры, - заметила заведующая лабораторией.

Я попросила показать коллекцию. Это сотни пробирок с белыми порошками: в таком засушенном или, как говорят специалисты, сублимированном виде хранятся выделенные штаммы, сохраняя свои свойства не один десяток лет. Вот почему ученым ничего не стоит в любой момент сказать: новый ли микроб проник на борт космического корабля или это разновидность старого "знакомого". Кстати, однажды микробиологи, занимаясь со специалистами из Московского университета совместными генетическими исследованиями "свежесобранных" грибов, обнаружили. что это - потомки культур, "высеянных" еще семь лет назад. Так сказать, их космические пра-пра-правнуки.

Насколько серьезно космический мир микробов представляет угрозу для человека? К слову, в прессе встречались статьи о том, что в космосе безвредные бактерии превращаются едва ли не в мутантов. А не так давно одна газета ярко живописала, как станция "Мир" едва ли не покрывается мхом. У микробиологов подобные материалы вызывают улыбку.

- Да проблема есть, - говорят они. - Но на то и существуют специалисты, чтобы она была под постоянным контролем.

Станция "Мир" летает пятнадцатый год. Летает нормально и потому, что ученые разработали и постоянно совершенствуют систему обеспечения ее микробиологической безопасности.

Наверное, не все знают, что определена даже норма, сколько и каких видов микроорганизмов допускается на борту космического корабля. Все просчитано с математической точностью.

- Как на самом деле? - переспрашивает Новикова. - С содержанием микробов в воздухе - порядок, а вот с поверхностями похуже.

Надо сказать, что одна из главных обязанностей космонавтов на борту - уборка помещения. Все, как у хорошей хозяйки: взял в руки пылесос, тряпочку и пошел сметать пыль. Тряпочка - это, конечно, слишком "приземлено". Для уничтожения загрязнений космонавты пользуются специальными антибактериальными салфетками. Хотя что скрывать: чистоту там, где легко все сделать, они наводят. А вот с разными запанельными пространствами, куда так запросто не подлезешь, посложнее. Поэтому время от времени специалисты просят сделать ревизию "по углам".

С тем, чтобы упростить дело, ученые разрабатывают сейчас средство для так называемой экспресс-диагностики микробиологической обстановки на борту корабля. Не вдаваясь в тонкости, это будут "бумажки", пропитанные определенными реактивами. Взял пробу, допустим, с обеденного стола, провел ею по "бумажке" - и сразу видно, поселился на столе кто или нет.

Конечно, космонавтам нынче легче бороться с микробами. Раньше из дезинфицирующих средств в их распоряжении была только перекись водорода. Та самая, которой наши бабушки наводили красоту с волосами. Теперь появилось средство намного сильнее - фунгистат. Обработал им поверхность - грибу каюк.

- Но мы понимаем, что любая обработка - дело для космонавтов и хлопотное, и действует только на какое-то время. Значит материалы лучше всего защитить.

Как? Да разными способами. Вместе со специалистами из Института тонкой химической технологии микробиологи, к примеру, работают над модификацией материалов. Что это значит? Материалам делают своеобразную "химическую прививку", высеивая на их поверхности антимикробные микроэлементы, после чего они начинают просто-напросто "отталкивать" бактерии и грибы. О прилипании уже не идет и речи. Этот метод защиты готов к промышленному внедрению, однако есть п другие, не менее перспективные.

Очень интересными, скажем, обещают быть результаты тесного сотрудничества ученых Института медико-биологических проблем и Института микробиологии РАН. Они создают вещества, которые не убивают клетку микроба, а как бы усыпляют ее. вводят в состояние глубокого покоя. Вплоть до того, что клетка превращается в мумию.

Уникальный российский орбитальный комплекс "Мир" стал. прекрасным научным полигоном в борьбе ученых со звездными "хозяевами-самозванцами". Разве не показательно, что за все годы эксплуатации на борт "Мира" не проник ни один возбудитель острой инфекционной заразы? На нем отлетали 28 основных экипажей. У космонавтов - ни одного инфекционного заболевания. Пара незначительных воспалений из-за микротравм кожи не в счет.

- А правда, что американские астронавты довольно часто болеют во время полета? - задаю я вопрос Наталье Дмитриевне.

- Во всяком случае, американцы это описывают в литературе, - отвечает она. -Почему болеют? Прежде всего раньше проблемой микробиологической безопасности на борту корабля они всерьез не занимались. Работа как таковая у них началась совсем недавно. Ну, а традиции совсем не те, что у нас. Я видела, как недавно на мысе Канаверал встречали экипаж "шаттла", прилетевшего с МКС, где был и наш Юрий Усачев: только приземлились, а астронавтов уже обнимают семьи. А ведь у нас санитарный контроль строжайший. Космонавт живет в профилактории, к нему никого не пускают. Если что передают, то только через врачей. Это после полета, а что уж говорить о "до". У американцев все иначе.

- Ваш прогноз относительно "Мира" с микробиологической точки зрения?

- Хотя прошлые пробы были даже хуже, чем сейчас, не хочу скрывать: с возрастом фактор опасности усилился. Но это не значит, что она не может летать.

Исследования российских микробиологов особенно важны с учетом предстоящих длительных экспедиций на Международную космическую станцию. Это поняли и американцы, с которыми наши ученые тоже сейчас тесно контактируют. Причем за океаном не скрывают: им есть чему поучиться.

 

Источник <http://www.imbp.ru/webpages/win1251/articles/2000/Yachmennikovaxxxx00_r.html>