Птицы в космосе

Перепелёнок родившийся в невесомости на станции «Мир».

Птицы в космосе — эксперименты по изучению эмбрионального и раннего постэмбрионального развития японских перепелов, поведения птенцов и взрослых особей в условиях невесомости и на Земле после окончания космического полёта.

Эксперименты проводятся с целью получения популяции птиц в космосе, для обеспечения участников будущих длительных космических экспедиций возобновляемым запасом белковых продуктов питания.

История

Для космических экспериментов японские перепела были выбраны не случайно. Перепелиные яйца содержат лизоцим, вещество, укрепляющее иммунную систему. Яйца хоть и маленькие, но очень вкусные, и по питательной ценности не уступают куриным. Сами перепела значительно меньше кур по своей массе, но их масса, приходящаяся на единицу корма, значительно выше куриной. Кроме того, перепел не болеет, так как температура тела птицы около 41 °C, а сальмонелла гибнет при температуре 38 °C. Перепела начинают нестись гораздо раньше кур, в возрасте 35—40 суток. Птенец японского перепела появляется на свет на 17—21-е сутки после закладки яйца в инкубатор.

Впервые попытка изучить, как развиваются зародыши в перепелиных яйцах в условиях космического полета, была проведена в 1979 году. На космическом аппарате «Космос-1129» (биоспутник серии «Бион»), который стартовал 29 сентября 1979 года с космодрома Плесецк, в рамках «Интеркосмоса» проводился совместный эксперимент советских и чехословацких специалистов по космобиологии под название «Инкубатор». Целью эксперимента было установить, могут ли в условиях невесомости развиваться эмбрионы птенцов. На биоспутнике были размещены 60 оплодотворенных яиц японских перепелов в одноимённой установке «Инкубатор-1». Установка работала нормально и развитие эмбрионов шло успешно, но приземление спускаемого аппарата 14 октября 1979 года оказалось жёстким и многие яйца разбились.

Эксперименты на станции «Мир»

Накопленный опыт на борту биоспутника «Космос-1129» был учтен при проведении экспериментов на орбитальной станции «Мир», на борту которой в период с 1990 по 1999 год было проведено восемь экспериментов на установке «Инкубатор-2» по изучению эмбрионального развития японского перепела и выведению птенцов.

Первый инкубатор, создававший искусственную гравитацию для выращивания перепелов на станции «Мир».

3 марта 1990 года грузовой корабль «Прогресс М-3» доставил на орбитальную станцию «Мир» 48 яиц японского перепела и началось их «высиживание» в установке «Инкубатор-2». 22 марта в космическом инкубаторе появился первый птенец, в тот же день в контрольном инкубаторе на Земле также появился первый перепелёнок — «дублёр» космического. Всего в невесомости вылупилось шесть (по другим данным — восемь) птенцов. По воспоминаниям космонавта Анатолия Соловьёва — «у новорождённых перепелят начисто отсутствовал хватательный рефлекс. Цыплята беспорядочно летали по своей камере и не могли сориентироваться в пространстве. Поток воздуха прижимал их к сетке, где был набросан корм, но цыплята почему-то не могли за неё ухватиться, отталкивались и продолжали беспорядочно кувыркаться в пространстве». Космонавты пытались покормить птенцов, но это плохо получалось. К сожалению, цыплята не смогли выжить, и 26 марта эксперимент был прекращён.

3 августа 1990 года вместе с экипажем 7-й основной экспедиции на корабле «Союз ТМ-10» на орбиту были доставлены четыре взрослых японских перепела, которые были одеты в специальные пластиковые жилеты для подвески и фиксации их в пространстве. Прилёт перепелов сопровождался сюрпризом: в контейнере с птицами обнаружили пёстренькое яичко. Возможно, это было первое яйцо, снесённое в космосе. Взрослые перепела, в отличие от новорождённых, хорошо ориентировались в пространстве и много ели, что подтверждало хорошую переносимость ими невесомости. Однако птицы требовали постоянного ухода, кормить их можно было только с рук. Космонавты Анатолий Соловьёв и Александр Баландин рассказывали, что «если эксперимент продлить на всю основную экспедицию, то для этого нужен специальный член экипажа». Вместе с экипажем 6-й основной экспедиции на корабле «Союз ТМ-9» 9 августа 1990 года эти перепела вернулись на Землю. После возвращения они, по перепелиным меркам, ещё долго жили и давали потомство.

29 октября 1992 года на грузовом корабле «Прогресс М-15» на станцию «Мир» была доставлена новая биотехнологическая установка «Инкубатор-2» для «высиживания» перепелиных яиц. 30 октября в инкубаторе началось «высиживание» 48 перепелиных яиц, которые также прибыли на «Прогрессе М-15». Три недели космонавты Анатолий Соловьев и Сергей Авдеев контролировали работу аппаратуры, проверяли температуру и влажность. Большая часть яиц была заспиртована ещё на этапе «высиживания» для изучения развития зародышей. Лишь пять птенцов вылупились в инкубаторе 18 ноября, и в тот же день их заспиртовали и позже вернули на Землю.

12 апреля 1995 года корабль «Прогресс М-27» среди прочего груза доставил на борт ОС «Мир» 48 перепелиных яиц. 13 апреля космонавты Владимир Дежуров и Геннадий Стрекалов заложили яйца в инкубатор в модуле «Квант-2». Опыт продолжался до 29 апреля, но появление птенцов не предусматривалось.

22 июля 1995 года к станции причалил очередной грузовой корабль «Прогресс М-28», который доставил новую партию перепелиных яиц. Космонавту Соловьёву пришлось уже в третий раз за свою космическую биографию «высиживать» эти яйца. 23 июля яйца были заложены на три недели в бортовой инкубатор. Космонавты Соловьёв и Бударин периодически вынимали часть яиц и фиксировали их в специальном растворе. Вылупления птенцов ждать не планировалось.

Центрифуга для создания искусственной гравитации для выращивания перепелов на станции «Мир».

При изучении на разных стадиях яиц с эмбрионами перепелов была обнаружена патология: аномальное развитие некоторых органов. Учёные приняли решение провести эксперимент, но с использованием специальной центрифуги, которая создавала бы для птенцов искусственную силу тяжести. 22 февраля 1999 года на станцию прибыл экипаж корабля «Союз ТМ-29» в составе космонавта Роскосмоса Виктора Афанасьева, астронавта CNES Жан-Пьера Эньере и словацкого космонавта Иван Белла. За шесть суток на станции была выполнена словацкая программа «Штефаник», в которую входил очередной эксперимент по выведению птенцов японского перепела в специальном «тренажере» для новорожденных перепелов — центрифуге. Космонавты Афанасьев и Белла заложили 60 яиц, уже инкубированных на Земле 13-14 суток, в инкубатор в модуле «Кристалл». 23 февраля 2000 года на орбите вылупились первые птенцы, а на следующий день в инкубаторе пищали уже 37 птенцов. 27 февраля десять перепелов поместили в специальную камеру для возврата и 28 февраля на корабле «Союз ТМ-28» вместе с космонавтами Геннадием Падалкой и Иваном Белла они вернулись на Землю. Однако перед приземлением, при спуске, семь перепелят погибли от холода: температура в спускаемом аппарате была лишь 10-11 °C, а камера возврата была необогреваемой. Тем не менее три перепелёнка выжили, и учёные получили уникальный результат: впервые в истории живые существа не только родились в космосе, но и прожив там несколько дней в условиях искусственной гравитации, созданной центрифугой, нормально питались и вернулись на Землю. Об их поведении в условиях земной гравитации был снят фильм.

Эксперименты на МКС

Эксперимент с изучением развития перепелов учёные решили повторить в условиях космического полёта на Международной космической станции. Специалисты Института медико-биологических проблем, Центра подготовки космонавтов, СКТБ «Биофизприбор» и РКК «Энергия» решили провести эксперимент «Перепел» на МКС, целью которого являлось «исследование возможности устойчивого существования популяции японского перепела в условиях микрогравитации». Специальный комплекс «Инкубатор-3» и 48 яиц японского перепела для эксперимента были доставлены на станцию на грузовом корабле «Прогресс МС-25» 3 декабря 2023 года.

Эксперимент проводился в модуле «Наука» на протяжении 15 суток. Яйца помещались в комплекс «Инкубатор-3», который поддерживал два вида условий выращивания: в условиях невесомости и искусственной силы тяжести, которую имитировала специальная центрифуга. Космонавтом Олегом Кононенко перепелиные яйца фиксировались в формальдегиде на определённых стадиях развития эмбриона — на 3, 7, 10 и 14 сутки. После возвращения на Землю, «застывшие» эмбрионы на разных этапах формирования, были переданы учёным для исследования причин аномалий эмбрионов перепела в невесомости и возможно придумают, как получить популяцию птиц в космосе, чтобы обеспечить участников будущих длительных космических экспедиций возобновляемым запасом белковых продуктов питания.

Ссылки

• И. Б. Афанасьев, Ю. М. Батурин, А. Г. Белозёрский и др. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. — Москва: «РТСофт», 2005. — 752 с. — ISBN 5-9900271-2-5..
• Железняков А. Б., Гапонов В. А. Орбитальный комплекс «Мир». Триумф отечественной космонавтики. — Эксмо, 2017. — ISBN 978-5-699-96548-9.