διαφάνεια 1

Για να κατανοήσουμε τον ρόλο της βιολογίας στην εξερεύνηση του διαστήματος, πρέπει να στραφούμε στη διαστημική βιολογία. διαστημική βιολογίαείναι ένα σύμπλεγμα κατεξοχήν βιολογικών επιστημών που μελετούν: 1) τα χαρακτηριστικά της ζωτικής δραστηριότητας των χερσαίων οργανισμών σε συνθήκες απώτερο διάστημακαι όταν πετούν με διαστημόπλοια 2) τις αρχές της κατασκευής βιολογικών συστημάτων για τη διασφάλιση της ζωής των μελών του πληρώματος των διαστημικών σκαφών και των σταθμών 3) τις εξωγήινες μορφές ζωής.

διαφάνεια 2


Η διαστημική βιολογία είναι μια συνθετική επιστήμη που συγκέντρωσε τα επιτεύγματα διαφόρων κλάδων της βιολογίας, της αεροπορικής ιατρικής, της αστρονομίας, της γεωφυσικής, της ραδιοηλεκτρονικής και πολλών άλλων επιστημών και δημιούργησε τις δικές της μεθόδους έρευνας στη βάση τους. Οι εργασίες διαστημικής βιολογίας διεξάγονται σε διάφορους τύπους ζωντανών οργανισμών, από ιούς έως θηλαστικά.

διαφάνεια 3


Το πρωταρχικό καθήκον της διαστημικής βιολογίας είναι να μελετήσει την επίδραση των παραγόντων πτήσης στο διάστημα (επιτάχυνση, δόνηση, έλλειψη βαρύτητας, αλλοιωμένο αέριο περιβάλλον, περιορισμένη κινητικότητα και πλήρης απομόνωση σε κλειστούς ερμητικούς όγκους, κ.λπ.) και του εξωτερικού χώρου (κενό, ακτινοβολία, μειωμένο μαγνητικό πεδίο δύναμη, κλπ.) . Η έρευνα στη διαστημική βιολογία πραγματοποιείται σε εργαστηριακά πειράματα, αναπαράγοντας σε κάποιο βαθμό την επίδραση μεμονωμένων παραγόντων της διαστημικής πτήσης και του διαστήματος. Ωστόσο, τα περισσότερα σημαντικόςέχουν πειράματα βιολογικών πτήσεων, κατά τα οποία είναι δυνατό να μελετηθεί η επίδραση σε έναν ζωντανό οργανισμό ενός συμπλέγματος ασυνήθιστων περιβαλλοντικών παραγόντων.

διαφάνεια 4


Ινδικά χοιρίδια, ποντίκια, σκύλοι, ανώτερα φυτά και φύκια (chlorella), διάφοροι μικροοργανισμοί, σπόροι φυτών, απομονωμένες καλλιέργειες ιστού ανθρώπου και κουνελιού και άλλα βιολογικά αντικείμενα στάλθηκαν σε πτήση με τεχνητούς δορυφόρους και διαστημόπλοια της Γης.

διαφάνεια 5


Στις περιοχές εισόδου σε τροχιά, τα ζώα παρουσίασαν επιτάχυνση της αύξησης του καρδιακού ρυθμού και της αναπνοής, η οποία σταδιακά εξαφανίστηκε μετά τη μετάβαση του πλοίου σε τροχιακή πτήση. Το πιο σημαντικό άμεσο αποτέλεσμα των επιταχύνσεων είναι οι αλλαγές στον πνευμονικό αερισμό και η ανακατανομή του αίματος στο αγγειακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της πνευμονικής κυκλοφορίας, καθώς και αλλαγές στην αντανακλαστική ρύθμιση της κυκλοφορίας του αίματος. Η ομαλοποίηση του παλμού μετά την πρόσκρουση των επιταχύνσεων στην έλλειψη βαρύτητας συμβαίνει πολύ πιο αργά από ό,τι μετά από δοκιμές σε φυγόκεντρο υπό γήινες συνθήκες. Τόσο η μέση όσο και η απόλυτη τιμή του παλμού στην έλλειψη βαρύτητας ήταν χαμηλότερες από ό,τι στα αντίστοιχα πειράματα προσομοίωσης στη Γη και χαρακτηρίστηκαν από έντονες διακυμάνσεις. Ανάλυση κινητική δραστηριότηταΟι σκύλοι έδειξαν μια αρκετά γρήγορη προσαρμογή σε ασυνήθιστες συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και την αποκατάσταση της ικανότητας συντονισμού των κινήσεων. Τα ίδια αποτελέσματα λήφθηκαν σε πειράματα σε πιθήκους. Ερευνα εξαρτημένα αντανακλαστικάσε αρουραίους και ινδικά χοιρίδια, μετά την επιστροφή τους από διαστημική πτήση, δεν βρέθηκαν αλλαγές σε σύγκριση με τα πειράματα πριν από την πτήση.

διαφάνεια 6


Τα πειράματα στον σοβιετικό βιοδορυφόρο Kosmos-110 με δύο σκύλους και στον αμερικανικό βιοδορυφόρο Bios-3 με έναν πίθηκο επί του σκάφους ήταν σημαντικά για την περαιτέρω ανάπτυξη της οικοφυσιολογικής γραμμής έρευνας. αναπόφευκτα εγγενείς παράγοντες, αλλά και μια σειρά από ειδικά εφέ (ερεθισμός του φλεβοκομβικού νεύρου από ηλεκτρικό ρεύμα, σύσφιξη των καρωτιδικών αρτηριών κ.λπ.), με στόχο την αποσαφήνιση των χαρακτηριστικών της νευρικής ρύθμισης της κυκλοφορίας του αίματος σε συνθήκες χωρίς βάρος. Η αρτηριακή πίεση των ζώων καταγράφηκε απευθείας. Κατά τη διάρκεια της πτήσης του πιθήκου στον βιοδορυφόρο Bios-3, η οποία διήρκεσε 8,5 ημέρες, βρέθηκαν σοβαρές αλλαγές στους κύκλους ύπνου και εγρήγορσης (κατακερματισμός των καταστάσεων συνείδησης, γρήγορες μεταβάσεις από την υπνηλία στην εγρήγορση, μια αξιοσημείωτη μείωση στις φάσεις ύπνου που σχετίζονται με όνειρα και βαθιά υπνηλία), καθώς και παραβίαση του καθημερινού ρυθμού ορισμένων φυσιολογικών διεργασιών. Ο θάνατος του ζώου, που ακολούθησε λίγο μετά το πρόωρο τέλος της πτήσης, οφείλεται, σύμφωνα με αρκετούς ειδικούς, στην επίδραση της έλλειψης βαρύτητας, που οδήγησε σε ανακατανομή αίματος στο σώμα, απώλεια υγρών και μειωμένο κάλιο. και μεταβολισμό νατρίου.

Διαφάνεια 7


Γενετικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε τροχιακές διαστημικές πτήσεις έδειξαν ότι η ύπαρξη στο διάστημα έχει διεγερτική επίδραση στα ξερά κρεμμύδια και σπόρους νιγκέλας. Η επιτάχυνση της κυτταρικής διαίρεσης βρέθηκε σε σπορόφυτα μπιζελιών, καλαμποκιού και σιταριού. Σε μια καλλιέργεια μιας ανθεκτικής στην ακτινοβολία φυλής ακτινομυκήτων (βακτήρια), υπήρχαν 6 φορές περισσότερα επιζώντα σπόρια και αναπτυσσόμενες αποικίες, ενώ σε ένα ευαίσθητο στην ακτινοβολία στέλεχος (μια καθαρή καλλιέργεια ιών, βακτηρίων, άλλων μικροοργανισμών ή μια κυτταρική καλλιέργεια που απομονώθηκε σε συγκεκριμένη ώρα και σε συγκεκριμένο μέρος) σημειώθηκε μείωση των αντίστοιχων δεικτών κατά 12 φορές. Μελέτες μετά την πτήση και ανάλυση των πληροφοριών που ελήφθησαν έδειξαν ότι η μακροχρόνια πτήση στο διάστημα σε εξαιρετικά οργανωμένα θηλαστικά συνοδεύεται από την ανάπτυξη καταπόνησης του καρδιαγγειακού συστήματος, παραβίαση του μεταβολισμού νερού-αλατιού, ιδίως, σημαντική μείωση του περιεκτικότητα σε ασβέστιο στα οστά.

Διαφάνεια 8


Ως αποτέλεσμα βιολογικών μελετών που πραγματοποιήθηκαν σε μεγάλο υψόμετρο και βαλλιστικούς πυραύλους, AES, KKS και άλλα διαστημόπλοια, έχει διαπιστωθεί ότι ένα άτομο μπορεί να ζήσει και να εργαστεί σε συνθήκες διαστημικής πτήσης για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Η έλλειψη βάρους έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την ανοχή του σώματος σωματική δραστηριότητακαι περιπλέκει την επαναπροσαρμογή στις συνθήκες της κανονικής (επίγειας) βαρύτητας. Σημαντικό αποτέλεσμα της βιολογικής έρευνας στο διάστημα είναι η διαπίστωση του γεγονότος ότι η έλλειψη βαρύτητας δεν έχει μεταλλαξιογόνο δράση, τουλάχιστον σε σχέση με μεταλλάξεις γονιδίων και χρωμοσωμάτων. Κατά την προετοιμασία και τη διεξαγωγή περαιτέρω οικοφυσιολογικών και οικολογικών μελετών στις διαστημικές πτήσεις, η κύρια προσοχή θα δοθεί στη μελέτη της επίδρασης της έλλειψης βαρύτητας στις ενδοκυτταρικές διεργασίες, των βιολογικών επιδράσεων των βαρέων σωματιδίων με μεγάλο φορτίο, του καθημερινού ρυθμού των φυσιολογικών και βιολογικών διεργασιών και τις συνδυασμένες επιδράσεις ενός αριθμού παραγόντων πτήσης στο διάστημα.

Διαφάνεια 9


Η έρευνα στη διαστημική βιολογία κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη μιας σειράς προστατευτικών μέτρων και προετοίμασε τη δυνατότητα μιας ασφαλούς πτήσης στο διάστημα για ένα άτομο, η οποία διεξήχθη από πτήσεις σοβιετικών και στη συνέχεια αμερικανικών πλοίων με άτομα επί του σκάφους. Η σημασία της διαστημικής βιολογίας δεν τελειώνει εκεί. Η έρευνα στον τομέα αυτό θα συνεχίσει να είναι ιδιαίτερα απαραίτητη για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων, ιδίως για τη βιολογική αναγνώριση νέων διαστημικών διαδρομών. Αυτό θα απαιτήσει την ανάπτυξη νέων μεθόδων βιοτηλεμετρίας (μια μέθοδο για την εξ αποστάσεως μελέτη βιολογικών φαινομένων και τη μέτρηση βιολογικών δεικτών), τη δημιουργία εμφυτεύσιμων συσκευών για μικρή τηλεμετρία (ένα σύνολο τεχνολογιών που επιτρέπουν μετρήσεις εξ αποστάσεως και τη συλλογή πληροφοριών ο χειριστής ή ο χρήστης), ο μετασχηματισμός διάφορα είδηενέργεια που προέρχεται από το σώμα στην ηλεκτρική ενέργεια που είναι απαραίτητη για την τροφοδοσία τέτοιων συσκευών, νέες μέθοδοι «συμπίεσης» πληροφοριών κ.λπ. οικολογικά συστήματαμε αυτοτροφικούς και ετερότροφους οργανισμούς.

Προβολή όλων των διαφανειών

διαφάνεια 1

Για να κατανοήσουμε τον ρόλο της βιολογίας στην εξερεύνηση του διαστήματος, πρέπει να στραφούμε στη διαστημική βιολογία. Η διαστημική βιολογία είναι ένα σύμπλεγμα κατεξοχήν βιολογικών επιστημών που μελετά: 1) τα χαρακτηριστικά της ζωής των χερσαίων οργανισμών στο διάστημα και κατά τις πτήσεις με διαστημόπλοια 2) τις αρχές της κατασκευής βιολογικών συστημάτων για τη διασφάλιση της ζωής των μελών του πληρώματος των διαστημικών σκαφών και σταθμών 3 ) εξωγήινες μορφές ζωής.

Ο ρόλος της βιολογίας στη διαστημική έρευνα

διαφάνεια 2

Η διαστημική βιολογία είναι μια συνθετική επιστήμη που συγκέντρωσε τα επιτεύγματα διαφόρων κλάδων της βιολογίας, της αεροπορικής ιατρικής, της αστρονομίας, της γεωφυσικής, της ραδιοηλεκτρονικής και πολλών άλλων επιστημών και δημιούργησε τις δικές της μεθόδους έρευνας στη βάση τους. Οι εργασίες διαστημικής βιολογίας διεξάγονται σε διάφορους τύπους ζωντανών οργανισμών, από ιούς έως θηλαστικά.

διαφάνεια 3

Το πρωταρχικό καθήκον της διαστημικής βιολογίας είναι να μελετήσει την επίδραση των παραγόντων πτήσης στο διάστημα (επιτάχυνση, δόνηση, έλλειψη βαρύτητας, αλλοιωμένο αέριο περιβάλλον, περιορισμένη κινητικότητα και πλήρης απομόνωση σε κλειστούς ερμητικούς όγκους, κ.λπ.) και του εξωτερικού χώρου (κενό, ακτινοβολία, μειωμένο μαγνητικό πεδίο δύναμη, κλπ.) . Η έρευνα στη διαστημική βιολογία πραγματοποιείται σε εργαστηριακά πειράματα, αναπαράγοντας σε κάποιο βαθμό την επίδραση μεμονωμένων παραγόντων της διαστημικής πτήσης και του διαστήματος. Ωστόσο, τα βιολογικά πειράματα πτήσης, κατά τη διάρκεια των οποίων είναι δυνατή η μελέτη της επίδρασης σε έναν ζωντανό οργανισμό ενός συμπλέγματος ασυνήθιστων περιβαλλοντικών παραγόντων, έχουν τη σημαντικότερη σημασία.

διαφάνεια 4

Ινδικά χοιρίδια, ποντίκια, σκύλοι, ανώτερα φυτά και φύκια (chlorella), διάφοροι μικροοργανισμοί, σπόροι φυτών, απομονωμένες καλλιέργειες ιστού ανθρώπου και κουνελιού και άλλα βιολογικά αντικείμενα στάλθηκαν σε πτήση με τεχνητούς δορυφόρους και διαστημόπλοια της Γης.

διαφάνεια 5

Στις περιοχές εισόδου σε τροχιά, τα ζώα παρουσίασαν επιτάχυνση της αύξησης του καρδιακού ρυθμού και της αναπνοής, η οποία σταδιακά εξαφανίστηκε μετά τη μετάβαση του πλοίου σε τροχιακή πτήση. Το πιο σημαντικό άμεσο αποτέλεσμα των επιταχύνσεων είναι οι αλλαγές στον πνευμονικό αερισμό και η ανακατανομή του αίματος στο αγγειακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της πνευμονικής κυκλοφορίας, καθώς και αλλαγές στην αντανακλαστική ρύθμιση της κυκλοφορίας του αίματος. Η ομαλοποίηση του παλμού μετά την πρόσκρουση των επιταχύνσεων στην έλλειψη βαρύτητας συμβαίνει πολύ πιο αργά από ό,τι μετά από δοκιμές σε φυγόκεντρο υπό γήινες συνθήκες. Τόσο η μέση όσο και η απόλυτη τιμή του παλμού στην έλλειψη βαρύτητας ήταν χαμηλότερες από ό,τι στα αντίστοιχα πειράματα προσομοίωσης στη Γη και χαρακτηρίστηκαν από έντονες διακυμάνσεις. Μια ανάλυση της κινητικής δραστηριότητας των σκύλων έδειξε μια μάλλον γρήγορη προσαρμογή σε ασυνήθιστες συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και την αποκατάσταση της ικανότητας για συντονισμένες κινήσεις. Τα ίδια αποτελέσματα λήφθηκαν σε πειράματα σε πιθήκους. Μελέτες ρυθμισμένων αντανακλαστικών σε αρουραίους και ινδικά χοιρίδια μετά την επιστροφή τους από τη διαστημική πτήση δεν έδειξαν αλλαγές σε σύγκριση με τα πειράματα πριν από την πτήση.

διαφάνεια 6

Σημαντικά για την περαιτέρω ανάπτυξη της οικοφυσιολογικής κατεύθυνσης της έρευνας ήταν τα πειράματα στον σοβιετικό βιοδορυφόρο Kosmos-110 με δύο σκύλους επί του σκάφους και στον αμερικανικό βιοδορυφόρο Bios-3, στον οποίο βρισκόταν ένας πίθηκος. Κατά τη διάρκεια της πτήσης των 22 ημερών, τα σκυλιά υποβλήθηκαν για πρώτη φορά όχι μόνο στην επίδραση αναπόφευκτα εγγενών παραγόντων, αλλά και σε μια σειρά ειδικών επιπτώσεων (ερεθισμός του φλεβικού νεύρου από ηλεκτρικό ρεύμα, σύσφιξη των καρωτιδικών αρτηριών κ. .), με στόχο την αποσαφήνιση των χαρακτηριστικών της νευρικής ρύθμισης της κυκλοφορίας του αίματος σε συνθήκες χωρίς βάρος. Η αρτηριακή πίεση των ζώων καταγράφηκε απευθείας. Κατά τη διάρκεια της πτήσης του πιθήκου στον βιοδορυφόρο Bios-3, η οποία διήρκεσε 8,5 ημέρες, βρέθηκαν σοβαρές αλλαγές στους κύκλους ύπνου και εγρήγορσης (κατακερματισμός των καταστάσεων συνείδησης, γρήγορες μεταβάσεις από την υπνηλία στην εγρήγορση, μια αξιοσημείωτη μείωση στις φάσεις ύπνου που σχετίζονται με όνειρα και βαθιά υπνηλία), καθώς και παραβίαση του καθημερινού ρυθμού ορισμένων φυσιολογικών διεργασιών. Ο θάνατος του ζώου, που ακολούθησε λίγο μετά το πρόωρο τέλος της πτήσης, οφείλεται, σύμφωνα με αρκετούς ειδικούς, στην επίδραση της έλλειψης βαρύτητας, που οδήγησε σε ανακατανομή αίματος στο σώμα, απώλεια υγρών και μειωμένο κάλιο. και μεταβολισμό νατρίου.

Διαφάνεια 7

Γενετικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε τροχιακές διαστημικές πτήσεις έδειξαν ότι η ύπαρξη στο διάστημα έχει διεγερτική επίδραση στα ξερά κρεμμύδια και σπόρους νιγκέλας. Η επιτάχυνση της κυτταρικής διαίρεσης βρέθηκε σε σπορόφυτα μπιζελιών, καλαμποκιού και σιταριού. Σε μια καλλιέργεια μιας ανθεκτικής στην ακτινοβολία φυλής ακτινομυκήτων (βακτήρια), υπήρχαν 6 φορές περισσότερα επιζώντα σπόρια και αναπτυσσόμενες αποικίες, ενώ σε ένα ευαίσθητο στην ακτινοβολία στέλεχος (μια καθαρή καλλιέργεια ιών, βακτηρίων, άλλων μικροοργανισμών ή μια κυτταρική καλλιέργεια που απομονώθηκε σε συγκεκριμένη ώρα και σε συγκεκριμένο μέρος) σημειώθηκε μείωση των αντίστοιχων δεικτών κατά 12 φορές. Μελέτες μετά την πτήση και ανάλυση των πληροφοριών που ελήφθησαν έδειξαν ότι η μακροχρόνια πτήση στο διάστημα σε εξαιρετικά οργανωμένα θηλαστικά συνοδεύεται από την ανάπτυξη καταπόνησης του καρδιαγγειακού συστήματος, παραβίαση του μεταβολισμού νερού-αλατιού, ιδίως, σημαντική μείωση του περιεκτικότητα σε ασβέστιο στα οστά.

Διαφάνεια 8

Ως αποτέλεσμα βιολογικών μελετών που πραγματοποιήθηκαν σε μεγάλου υψόμετρου και βαλλιστικούς πυραύλους, δορυφόρους, διαστημόπλοια και άλλα διαστημόπλοια, διαπιστώθηκε ότι ένα άτομο μπορεί να ζήσει και να εργαστεί σε συνθήκες πτήσης στο διάστημα για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Αποδεικνύεται ότι η έλλειψη βαρύτητας μειώνει την ανοχή του σώματος στη σωματική δραστηριότητα και δυσκολεύει την επαναπροσαρμογή στις συνθήκες της κανονικής (επίγειας) βαρύτητας. Σημαντικό αποτέλεσμα της βιολογικής έρευνας στο διάστημα είναι η διαπίστωση του γεγονότος ότι η έλλειψη βαρύτητας δεν έχει μεταλλαξιογόνο δράση, τουλάχιστον σε σχέση με μεταλλάξεις γονιδίων και χρωμοσωμάτων. Κατά την προετοιμασία και τη διεξαγωγή περαιτέρω οικοφυσιολογικών και οικολογικών μελετών σε διαστημικές πτήσεις, η κύρια προσοχή θα δοθεί στη μελέτη της επίδρασης της έλλειψης βαρύτητας στις ενδοκυτταρικές διεργασίες, των βιολογικών επιδράσεων των βαρέων σωματιδίων με μεγάλο φορτίο, του ημερήσιου ρυθμού των φυσιολογικών και βιολογικών διεργασιών και τις συνδυασμένες επιδράσεις ενός αριθμού παραγόντων πτήσης στο διάστημα.

Διαφάνεια 9

Η έρευνα στη διαστημική βιολογία κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη μιας σειράς προστατευτικών μέτρων και προετοίμασε τη δυνατότητα ασφαλούς πτήσης στο διάστημα για ένα άτομο, η οποία διεξήχθη από πτήσεις σοβιετικών και στη συνέχεια αμερικανικών πλοίων με άτομα επί του σκάφους. Η σημασία της διαστημικής βιολογίας δεν σταματά εκεί. Η έρευνα στον τομέα αυτό θα συνεχίσει να είναι ιδιαίτερα απαραίτητη για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων, ιδίως για τη βιολογική αναγνώριση νέων διαστημικών διαδρομών. Αυτό θα απαιτήσει την ανάπτυξη νέων μεθόδων βιοτηλεμετρίας (μέθοδος εξ αποστάσεως μελέτης βιολογικών φαινομένων και μέτρησης βιολογικών δεικτών), δημιουργία εμφυτεύσιμων συσκευών για μικρή τηλεμετρία (ένα σύνολο τεχνολογιών που επιτρέπουν την παροχή απομακρυσμένων μετρήσεων και συλλογής πληροφοριών σε χειριστή ή χρήστη ), μετατρέποντας διάφορους τύπους ενέργειας που προέρχεται από το σώμα σε ηλεκτρική ενέργεια που είναι απαραίτητη για την τροφοδοσία τέτοιων συσκευών, νέες μεθόδους "συμπίεσης" πληροφοριών κ.λπ. Η διαστημική βιολογία θα παίξει επίσης έναν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη βιοσυμπλεγμάτων ή κλειστών οικολογικών συστημάτων με αυτοτροφικούς και ετερότροφους οργανισμούς, απαραίτητους για μακροχρόνιες πτήσεις.

SPACE BIOLOGY, μια επιστήμη που μελετά την επίδραση της διαστημικής πτήσης και των παραγόντων του εξωτερικού διαστήματος στις διαδικασίες ζωής των επίγειων οργανισμών, αναζητώντας εξωγήινες μορφές ζωής. Οι παράγοντες διαστημικής πτήσης περιλαμβάνουν επιτάχυνση κατά την απογείωση και επιστροφή στη Γη, δονήσεις κατά την απογείωση, συνθήκες διαβίωσης μέσα στο διαστημόπλοιο, απομόνωση από τον έξω κόσμο, έλλειψη βαρύτητας, απόσταση από τη Γη στην περίπτωση πτήσεων προς τη Σελήνη και τους πλανήτες. παράγοντες του εξωτερικού διαστήματος - ιονίζουσα ακτινοβολία από τις ζώνες ακτινοβολίας της Γης, σωματική ακτινοβολία από τον Ήλιο, γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία, μειωμένη ένταση μαγνητικού πεδίου σε περίπτωση πτήσεων εκτός της μαγνητόσφαιρας της Γης, σκληρή ακτινοβολία UV, κενό, ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας, κίνδυνος μετεωριτών. Έρευνα στον τομέα της διαστημικής βιολογίας πραγματοποιείται στη Γη με μοντελοποίηση διαφόρων παραγόντων και συνθηκών, αλλά τα πειράματα στη διαστημική πτήση έχουν τη μεγαλύτερη σημασία. Εκτός από τους επιστήμονες της ΕΣΣΔ (μετέπειτα Ρωσία) και των ΗΠΑ, που συνέβαλαν σημαντικά στην ανάπτυξη της διαστημικής βιολογίας, επιστήμονες από τη Γαλλία, την Ιταλία, την ΟΔΓ και ορισμένες άλλες χώρες συμμετέχουν επίσης στη βιολογική έρευνα στο διάστημα.

Οι προϋποθέσεις για την εμφάνιση της διαστημικής βιολογίας ήταν μελέτες της βιολογικής επίδρασης της ακτινοβολίας σε πτήσεις μπαλονιών σε μεγάλο ύψος που πραγματοποιήθηκαν τη δεκαετία του 1930, καθώς και μελέτες της βιολογικής επίδρασης δυναμικών παραγόντων (επιτάχυνση, δόνηση, βραχυπρόθεσμη έλλειψη βαρύτητας) και κοσμική ακτινοβολία σε πτήσεις πυραύλων σε υψόμετρο, ξεκίνησε στη χώρα μας το 1949. από 100 έως 450 χλμ. Σε πειράματα σε σκύλους, πιθήκους, κουνέλια, ποντίκια και ινδικά χοιρίδια κατά τη διάρκεια πτήσεων με πυραύλους, αποδείχθηκε ότι οι δυναμικοί παράγοντες που χαρακτηρίζουν κάθε διαστημική πτήση είναι αρκετά ανεκτοί από το σώμα και δεν οδηγούν σε σημαντικές αλλαγές στη λειτουργική του κατάσταση. ανιχνεύθηκαν επιπτώσεις ακτινοβολίας. .

Το έτος 1957 μπορεί να θεωρηθεί η γέννηση της διαστημικής βιολογίας, όταν η πρώτη πλάσμα- σκύλος Λάικα. Μια ανάλυση τηλεμετρικών πληροφοριών έδειξε ότι η ζωή στο διάστημα είναι δυνατή και αυτό χρησίμευσε ως ισχυρό κίνητρο για την επιταχυνόμενη δημιουργία του διαστημικού σκάφους Vostok, σχεδιασμένο για επανδρωμένη διαστημική πτήση. Την περίοδο που προηγήθηκε της πτήσης του Yu. A. Gagarin, σε τέσσερις βραχυπρόθεσμες τροχιακές πτήσεις σοβιετικών διαστημοπλοίων-δορυφόρων που επέστρεφαν στη Γη (τροποποιημένο διαστημόπλοιο Vostok), πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε διάφορους οργανισμούς, καλλιέργειες ιστών και κυττάρων. Αυτές οι μελέτες δεν αποκάλυψαν τις καταστροφικές συνέπειες και τις μακροπρόθεσμες βιολογικές συνέπειες των βραχυπρόθεσμων διαστημικών πτήσεων, ανοίγοντας έτσι τον δρόμο για τον άνθρωπο στο διάστημα.

Τα επόμενα χρόνια, πραγματοποιήθηκαν βιολογικά πειράματα σε πτήσεις τόσο με επανδρωμένα όσο και με μη επανδρωμένα διαστημόπλοια. Έτσι, το 1966 πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα με μακρά (22 ημέρες) παραμονή δύο σκύλων σε πτήση του δορυφόρου Kosmos-110. Το 1968-1969, σοβιετικό αυτόματο διαστημόπλοιο της σειράς Zond, που μετέφερε χελώνες, έκανε κύκλους στη Σελήνη. Ένα σύμπλεγμα πειραμάτων με διάφορα βιολογικά αντικείμενα (σπόροι, φυτά, αυγά βατράχων, μικροοργανισμοί κ.λπ.) πραγματοποιήθηκε στο σοβιετικό διαστημόπλοιο Kosmos-368 (1970), στο διαστημόπλοιο Soyuz και στον πρώτο τροχιακό σταθμό στον κόσμο Salyut (1971). ; το δυτικογερμανικό πείραμα με τις ιατρικές βδέλλες σε πυραύλους μεγάλου ύψους των ΗΠΑ και της Γαλλίας. κοινό Ιταλο-Αμερικανικό πείραμα με βατράχους - στον δορυφόρο OFA (1970). Μικροβιολογικές μελέτες στην επιφάνεια της Σελήνης πραγματοποιήθηκαν από το πλήρωμα του διαστημικού σκάφους Apollo 16 (1972)· στο Apollo 17 υπήρχαν ποντίκια μαζί με τους αστροναύτες. Για την επίλυση των προβλημάτων της διαστημικής βιολογίας, η δημιουργία στη δεκαετία του 1970-80 των τροχιακών σταθμών Soyuz και Mir, βιοϊατρικών εργαστηρίων ως μέρος του Διαστημικού Λεωφορείου, του ρωσικού διαστημικού σκάφους για επιστημονικά και τεχνολογικά πειράματα: ο βιοδορυφόρος Bion και το διαστημόπλοιο "Photon". Αν και δεν σημειώθηκαν σημαντικές μη αναστρέψιμες αλλαγές στους οργανισμούς υπό τις συνθήκες της τροχιακής πτήσης στο διάστημα, την ίδια στιγμή, η παραμονή σε έλλειψη βαρύτητας σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύτηκε από σημαντικές αλλαγές στο μυϊκό, οστικό, καρδιαγγειακό και αιθουσαίο σύστημα. Αυτά τα αποτελέσματα μαρτυρούν, αφενός, το γεγονός ότι, προφανώς, δεν υπάρχουν βιολογικοί περιορισμοί στον τρόπο περαιτέρω διείσδυσης του ανθρώπου στο διάστημα, αφετέρου, την ανάγκη ανάπτυξης και χρήσης σε επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις μέσων πρόληψη των αρνητικών επιπτώσεων της έλλειψης βαρύτητας στον ανθρώπινο οργανισμό. Κατόπιν αυτού, η διαστημική βιολογία θα πρέπει να θεωρείται ως το επιστημονικό θεμέλιο της διαστημικής ιατρικής, κύριο καθήκον της οποίας είναι η ιατροβιολογική και υγειονομική-υγιεινή υποστήριξη των πληρωμάτων διαστημικών πτήσεων.

Η διαστημική βιολογία είναι ουσιαστικά μια ολοκληρωμένη επιστήμη που χρησιμοποιεί τα επιτεύγματα άλλων τομέων της βιολογίας για να μελετήσει το φαινόμενο της ζωής, τις συνθήκες εμφάνισης και κατανομής της στο Σύμπαν. Από αυτή την άποψη, αλληλεπιδρά στενά με τη βιοφυσική, τη ραδιοβιολογία, την αστροβιολογία και άλλες επιστήμες. Αν και δεν έχουν βρεθεί ακόμη σημάδια ζωής ούτε στη Σελήνη, ούτε στον Άρη, ούτε στο διάστημα, η αναζήτηση για άμεσες ή έμμεσες αποδείξεις της ύπαρξής του (ή της ύπαρξης των προκατόχων του) συνεχίζεται χρησιμοποιώντας αυτόματα διαπλανητικά διαστημόπλοια.

Μεγάλη συνεισφορά στο σχηματισμό και την ανάπτυξη της διαστημικής βιολογίας είχαν εγχώριοι επιστήμονες - O. G. Gazenko, V. V. Parin, A. I. Grigoriev, V. I. Yazdovsky, μεταξύ των Αμερικανών επιστημόνων - J. Henry, A. Grabeel, O. Reynolds και G. Klein, οι οποίοι οδήγησε ομάδες επιστημόνων και μηχανικών που έπρεπε να απαντήσουν στο ερώτημα της δυνατότητας ζωής και εργασίας στο διάστημα χωρίς βλάβη στην ανθρώπινη υγεία και να διασφαλίσουν την εφαρμογή του προγραμματισμένου προγράμματος πτήσης.

Λιτ.: Βασικές αρχές της διαστημικής βιολογίας και ιατρικής. Μ., 1975. Τ. 2. Βιβλίο. 2; Διαστημική βιολογία και ιατρική. Μ., 1994. [Τ. 2]; Τροχιακός σταθμός Μιρ. Διαστημική βιολογία και ιατρική. Μ., 2001. Τ. 2; Grigoriev A.I., Ilyin E.A. Ζώα στο διάστημα. Στην 50ή επέτειο της διαστημικής βιολογίας // Δελτίο της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. 2007. V. 77. Αρ. 11.

1 από 9

Παρουσίαση με θέμα:Ο ρόλος της βιολογίας στη διαστημική έρευνα

διαφάνεια αριθμός 1

Περιγραφή της διαφάνειας:

Ο ρόλος της βιολογίας στη διαστημική έρευνα Για να κατανοήσουμε ποιος είναι ο ρόλος της βιολογίας στη διαστημική έρευνα, πρέπει να στραφούμε στη διαστημική βιολογία.Η διαστημική βιολογία είναι ένα σύμπλεγμα κυρίως βιολογικών επιστημών που μελετούν: κατασκευή βιολογικών συστημάτων για την υποστήριξη της ζωής των μελών του πληρώματος διαστημόπλοια και σταθμοί 3) εξωγήινες μορφές ζωής.

διαφάνεια αριθμός 2

Περιγραφή της διαφάνειας:

Η διαστημική βιολογία είναι μια συνθετική επιστήμη που συγκέντρωσε τα επιτεύγματα διαφόρων κλάδων της βιολογίας, της αεροπορικής ιατρικής, της αστρονομίας, της γεωφυσικής, της ραδιοηλεκτρονικής και πολλών άλλων επιστημών και δημιούργησε τις δικές της μεθόδους έρευνας στη βάση τους. Οι εργασίες διαστημικής βιολογίας διεξάγονται σε διάφορους τύπους ζωντανών οργανισμών, από ιούς έως θηλαστικά.

διαφάνεια αριθμός 3

Περιγραφή της διαφάνειας:

Το πρωταρχικό καθήκον της διαστημικής βιολογίας είναι να μελετήσει την επίδραση των παραγόντων πτήσης στο διάστημα (επιτάχυνση, δόνηση, έλλειψη βαρύτητας, αλλοιωμένο αέριο περιβάλλον, περιορισμένη κινητικότητα και πλήρης απομόνωση σε κλειστούς ερμητικούς όγκους, κ.λπ.) και του εξωτερικού χώρου (κενό, ακτινοβολία, μειωμένο μαγνητικό πεδίο δύναμη, κλπ.) . Η έρευνα στη διαστημική βιολογία πραγματοποιείται σε εργαστηριακά πειράματα, αναπαράγοντας σε κάποιο βαθμό την επίδραση μεμονωμένων παραγόντων της διαστημικής πτήσης και του διαστήματος. Ωστόσο, τα βιολογικά πειράματα πτήσης, κατά τη διάρκεια των οποίων είναι δυνατή η μελέτη της επίδρασης σε έναν ζωντανό οργανισμό ενός συμπλέγματος ασυνήθιστων περιβαλλοντικών παραγόντων, έχουν τη σημαντικότερη σημασία.

διαφάνεια αριθμός 4

Περιγραφή της διαφάνειας:

Ινδικά χοιρίδια, ποντίκια, σκύλοι, ανώτερα φυτά και φύκια (chlorella), διάφοροι μικροοργανισμοί, σπόροι φυτών, απομονωμένες καλλιέργειες ιστού ανθρώπου και κουνελιού και άλλα βιολογικά αντικείμενα στάλθηκαν σε πτήση με τεχνητούς δορυφόρους και διαστημόπλοια της Γης.

διαφάνεια αριθμός 5

Περιγραφή της διαφάνειας:

Στις περιοχές εισόδου σε τροχιά, τα ζώα παρουσίασαν επιτάχυνση της αύξησης του καρδιακού ρυθμού και της αναπνοής, η οποία σταδιακά εξαφανίστηκε μετά τη μετάβαση του πλοίου σε τροχιακή πτήση. Το πιο σημαντικό άμεσο αποτέλεσμα των επιταχύνσεων είναι οι αλλαγές στον πνευμονικό αερισμό και η ανακατανομή του αίματος στο αγγειακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της πνευμονικής κυκλοφορίας, καθώς και αλλαγές στην αντανακλαστική ρύθμιση της κυκλοφορίας του αίματος. Η ομαλοποίηση του παλμού μετά την πρόσκρουση των επιταχύνσεων στην έλλειψη βαρύτητας συμβαίνει πολύ πιο αργά από ό,τι μετά από δοκιμές σε φυγόκεντρο υπό γήινες συνθήκες. Τόσο η μέση όσο και η απόλυτη τιμή του παλμού στην έλλειψη βαρύτητας ήταν χαμηλότερες από ό,τι στα αντίστοιχα πειράματα προσομοίωσης στη Γη και χαρακτηρίστηκαν από έντονες διακυμάνσεις. Μια ανάλυση της κινητικής δραστηριότητας των σκύλων έδειξε μια μάλλον γρήγορη προσαρμογή σε ασυνήθιστες συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και την αποκατάσταση της ικανότητας για συντονισμένες κινήσεις. Τα ίδια αποτελέσματα λήφθηκαν σε πειράματα σε πιθήκους. Μελέτες ρυθμισμένων αντανακλαστικών σε αρουραίους και ινδικά χοιρίδια μετά την επιστροφή τους από τη διαστημική πτήση δεν έδειξαν αλλαγές σε σύγκριση με τα πειράματα πριν από την πτήση.

διαφάνεια αριθμός 6

Περιγραφή της διαφάνειας:

Τα πειράματα στον σοβιετικό βιοδορυφόρο Kosmos-110 με δύο σκύλους και στον αμερικανικό βιοδορυφόρο Bios-3 με έναν πίθηκο επί του σκάφους ήταν σημαντικά για την περαιτέρω ανάπτυξη της οικοφυσιολογικής γραμμής έρευνας. αναπόφευκτα εγγενείς παράγοντες, αλλά και μια σειρά από ειδικά εφέ (ερεθισμός του φλεβοκομβικού νεύρου από ηλεκτρικό ρεύμα, σύσφιξη των καρωτιδικών αρτηριών κ.λπ.), με στόχο την αποσαφήνιση των χαρακτηριστικών της νευρικής ρύθμισης της κυκλοφορίας του αίματος σε συνθήκες χωρίς βάρος. Η αρτηριακή πίεση των ζώων καταγράφηκε απευθείας. Κατά τη διάρκεια της πτήσης του πιθήκου στον βιοδορυφόρο Bios-3, η οποία διήρκεσε 8,5 ημέρες, βρέθηκαν σοβαρές αλλαγές στους κύκλους ύπνου και εγρήγορσης (κατακερματισμός των καταστάσεων συνείδησης, γρήγορες μεταβάσεις από την υπνηλία στην εγρήγορση, μια αξιοσημείωτη μείωση στις φάσεις ύπνου που σχετίζονται με όνειρα και βαθιά υπνηλία), καθώς και παραβίαση του καθημερινού ρυθμού ορισμένων φυσιολογικών διεργασιών. Ο θάνατος του ζώου, που ακολούθησε λίγο μετά το πρόωρο τέλος της πτήσης, οφείλεται, σύμφωνα με αρκετούς ειδικούς, στην επίδραση της έλλειψης βαρύτητας, που οδήγησε σε ανακατανομή αίματος στο σώμα, απώλεια υγρών και μειωμένο κάλιο. και μεταβολισμό νατρίου.

διαφάνεια αριθμός 7

Περιγραφή της διαφάνειας:

Γενετικές μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε τροχιακές διαστημικές πτήσεις έδειξαν ότι η ύπαρξη στο διάστημα έχει διεγερτική επίδραση στα ξερά κρεμμύδια και σπόρους νιγκέλας. Η επιτάχυνση της κυτταρικής διαίρεσης βρέθηκε σε σπορόφυτα μπιζελιών, καλαμποκιού και σιταριού. Σε μια καλλιέργεια μιας ανθεκτικής στην ακτινοβολία φυλής ακτινομυκήτων (βακτήρια), υπήρχαν 6 φορές περισσότερα επιζώντα σπόρια και αναπτυσσόμενες αποικίες, ενώ σε ένα ευαίσθητο στην ακτινοβολία στέλεχος (μια καθαρή καλλιέργεια ιών, βακτηρίων, άλλων μικροοργανισμών ή μια κυτταρική καλλιέργεια που απομονώθηκε σε συγκεκριμένη ώρα και σε συγκεκριμένο μέρος) σημειώθηκε μείωση των αντίστοιχων δεικτών κατά 12 φορές. Μελέτες μετά την πτήση και ανάλυση των πληροφοριών που ελήφθησαν έδειξαν ότι η μακροχρόνια πτήση στο διάστημα σε εξαιρετικά οργανωμένα θηλαστικά συνοδεύεται από την ανάπτυξη καταπόνησης του καρδιαγγειακού συστήματος, παραβίαση του μεταβολισμού νερού-αλατιού, ιδίως, σημαντική μείωση του περιεκτικότητα σε ασβέστιο στα οστά.

διαφάνεια αριθμός 8

Περιγραφή της διαφάνειας:

Ως αποτέλεσμα βιολογικών μελετών που πραγματοποιήθηκαν σε μεγάλου υψόμετρου και βαλλιστικούς πυραύλους, δορυφόρους, διαστημόπλοια και άλλα διαστημόπλοια, διαπιστώθηκε ότι ένα άτομο μπορεί να ζήσει και να εργαστεί σε συνθήκες πτήσης στο διάστημα για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Αποδεικνύεται ότι η έλλειψη βαρύτητας μειώνει την ανοχή του σώματος στη σωματική δραστηριότητα και δυσκολεύει την επαναπροσαρμογή στις συνθήκες της κανονικής (επίγειας) βαρύτητας. Σημαντικό αποτέλεσμα της βιολογικής έρευνας στο διάστημα είναι η διαπίστωση του γεγονότος ότι η έλλειψη βαρύτητας δεν έχει μεταλλαξιογόνο δράση, τουλάχιστον σε σχέση με μεταλλάξεις γονιδίων και χρωμοσωμάτων. Κατά την προετοιμασία και τη διεξαγωγή περαιτέρω οικοφυσιολογικών και οικολογικών μελετών σε διαστημικές πτήσεις, η κύρια προσοχή θα δοθεί στη μελέτη της επίδρασης της έλλειψης βαρύτητας στις ενδοκυτταρικές διεργασίες, των βιολογικών επιδράσεων των βαρέων σωματιδίων με μεγάλο φορτίο, του ημερήσιου ρυθμού των φυσιολογικών και βιολογικών διεργασιών και τις συνδυασμένες επιδράσεις ενός αριθμού παραγόντων πτήσης στο διάστημα.

διαφάνεια αριθμός 9

Περιγραφή της διαφάνειας:

Η έρευνα στη διαστημική βιολογία κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη μιας σειράς προστατευτικών μέτρων και προετοίμασε τη δυνατότητα ασφαλούς πτήσης στο διάστημα για ένα άτομο, η οποία διεξήχθη από πτήσεις σοβιετικών και στη συνέχεια αμερικανικών πλοίων με άτομα επί του σκάφους. Η σημασία της διαστημικής βιολογίας δεν σταματά εκεί. Η έρευνα στον τομέα αυτό θα συνεχίσει να είναι ιδιαίτερα απαραίτητη για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων, ιδίως για τη βιολογική αναγνώριση νέων διαστημικών διαδρομών. Αυτό θα απαιτήσει την ανάπτυξη νέων μεθόδων βιοτηλεμετρίας (μέθοδος εξ αποστάσεως μελέτης βιολογικών φαινομένων και μέτρησης βιολογικών δεικτών), δημιουργία εμφυτεύσιμων συσκευών για μικρή τηλεμετρία (ένα σύνολο τεχνολογιών που επιτρέπουν την παροχή απομακρυσμένων μετρήσεων και συλλογής πληροφοριών σε χειριστή ή χρήστη ), μετατρέποντας διάφορους τύπους ενέργειας που προέρχεται από το σώμα σε ηλεκτρική ενέργεια που είναι απαραίτητη για την τροφοδοσία τέτοιων συσκευών, νέες μεθόδους "συμπίεσης" πληροφοριών κ.λπ. Η διαστημική βιολογία θα παίξει επίσης έναν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη βιοσυμπλεγμάτων ή κλειστών οικολογικών συστημάτων με αυτοτροφικούς και ετερότροφους οργανισμούς, απαραίτητους για μακροχρόνιες πτήσεις.

Η εκτόξευση το 1957 του πρώτου τεχνητού δορυφόρου της Γης και η περαιτέρω ανάπτυξη της αστροναυτικής έθεσε μεγάλα και πολύπλοκα προβλήματα σε διάφορους τομείς της επιστήμης. Νέοι κλάδοι γνώσης έχουν εμφανιστεί. Ενας από αυτούς - διαστημική βιολογία.

Πίσω το 1908, ο K. E. Tsiolkovsky εξέφρασε την ιδέα ότι μετά τη δημιουργία ενός τεχνητού δορυφόρου της Γης, ικανού να επιστρέψει στη Γη χωρίς ζημιά, η λύση βιολογικά προβλήματασυνδέονται με τη διασφάλιση της ζωής των πληρωμάτων διαστημικών σκαφών. Πράγματι, πριν ο πρώτος γήινος είναι πολίτης Σοβιετική ΈνωσηΓιούρι Αλεξέεβιτς Γκαγκάριν - πήγε σε διαστημική πτήση με το διαστημόπλοιο Vostok-1, διεξήχθη εκτεταμένη ιατρική και βιολογική έρευνα σε τεχνητούς δορυφόρους και διαστημόπλοια της Γης. Ινδικά χοιρίδια, ποντίκια, σκύλοι, ανώτερα φυτά και φύκια (chlorella), διάφοροι μικροοργανισμοί, σπόροι φυτών, απομονωμένες καλλιέργειες ιστού ανθρώπου και κουνελιού και άλλα βιολογικά αντικείμενα στάλθηκαν σε διαστημικές πτήσεις. Αυτά τα πειράματα επέτρεψαν στους επιστήμονες να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι η ζωή σε διαστημική πτήση (τουλάχιστον όχι πολύ μεγάλη) είναι δυνατή. Αυτό ήταν το πρώτο σημαντικό επίτευγμα ενός νέου πεδίου της φυσικής επιστήμης - της διαστημικής βιολογίας.

Τα ποντίκια δοκιμάζονται σε μηδενική βαρύτητα.

Ποια είναι τα καθήκοντα της διαστημικής βιολογίας; Ποιο είναι το αντικείμενο της έρευνάς της; Τι το ιδιαίτερο έχουν οι μέθοδοι που χρησιμοποιεί; Ας απαντήσουμε πρώτα στην τελευταία ερώτηση. Εκτός από φυσιολογικά, γενετικά, ραδιοβιολογικά, μικροβιολογικά και άλλα βιολογικές μέθοδοιΗ ερευνητική διαστημική βιολογία χρησιμοποιεί ευρέως τα επιτεύγματα της φυσικής, της χημείας, της αστρονομίας, της γεωφυσικής, της ραδιοηλεκτρονικής και πολλών άλλων επιστημών.

Τα αποτελέσματα οποιωνδήποτε μετρήσεων κατά την πτήση πρέπει να μεταδίδονται μέσω ραδιοτηλεμετρικών γραμμών. Ως εκ τούτου, η βιολογική ραδιοτηλεμετρία (biotelemetry) είναι η κύρια μέθοδος έρευνας. Είναι επίσης ένα μέσο ελέγχου κατά τη διάρκεια πειραμάτων στο διάστημα. Η χρήση της ραδιοτηλεμετρίας αφήνει ένα ορισμένο αποτύπωμα στη μεθοδολογία και την τεχνική των βιολογικών πειραμάτων. Κάτι που, υπό κανονικές επίγειες συνθήκες, μπορεί να ληφθεί πολύ εύκολα υπόψη ή να μετρηθεί (για παράδειγμα, σπορά καλλιέργειες μικροοργανισμών, λήψη δείγματος για ανάλυση, διόρθωση, μέτρηση του ρυθμού ανάπτυξης φυτών ή βακτηρίων, προσδιορισμός της έντασης της αναπνοής, ρυθμός σφυγμού κ.λπ.), στο διάστημα μετατρέπεται σε σύνθετο επιστημονικό και τεχνικό πρόβλημα. Ειδικά αν το πείραμα διεξάγεται σε μη επανδρωμένους δορυφόρους της Γης ή σε μη επανδρωμένα διαστημόπλοια. Σε αυτή την περίπτωση, όλες οι επιρροές στο υπό μελέτη ζωντανό αντικείμενο και όλες οι μετρούμενες ποσότητες πρέπει να μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα με τη βοήθεια κατάλληλων αισθητήρων και συσκευών ραδιομηχανικής, που παίζουν διαφορετικό ρόλο. Μερικά από αυτά μπορούν να χρησιμεύσουν ως εντολή για κάποιου είδους χειραγώγηση με φυτά, ζώα ή άλλα αντικείμενα μελέτης, άλλα μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του αντικειμένου ή της διαδικασίας υπό μελέτη.

Έτσι, οι μέθοδοι της διαστημικής βιολογίας διακρίνονται από υψηλό βαθμό αυτοματισμού και συνδέονται στενά με την ραδιοηλεκτρονική και την ηλεκτρική μηχανική, τη ραδιοτηλεμετρία και την τεχνολογία υπολογιστών. Ο ερευνητής πρέπει να είναι εξοικειωμένος με όλα αυτά τεχνικά μέσα, και, επιπλέον, χρειάζεται μια βαθιά γνώση των μηχανισμών των διαφόρων βιολογικών διεργασιών.

Ποιες είναι οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η διαστημική βιολογία; Τα σημαντικότερα από αυτά είναι τρία: 1. Μελέτη της επίδρασης των συνθηκών πτήσης στο διάστημα και των διαστημικών παραγόντων στους ζωντανούς οργανισμούς της Γης. 2. Μελέτη των βιολογικών θεμελίων της υποστήριξης ζωής σε συνθήκες πτήσης στο διάστημα, σε εξωγήινους και πλανητικούς σταθμούς. 3. Η αναζήτηση ζωντανής ύλης και οργανικών ουσιών στον παγκόσμιο χώρο και η μελέτη χαρακτηριστικών και μορφών εξωγήινης ζωής. Ας μιλήσουμε για καθένα από αυτά.