Рассказываем, как частные космические компании изобретают в космосе лекарства, создают имплантаты сетчатки для восстановления зрения и делают многое другое.
В тесном кабинете в уголке слабо освещенного коридора израильского торгового центра притаился аналог космического центра НАСА в Хьюстоне.
Здесь не толпятся ученые и диспетчеры в наушниках, нет огромных экранов со схемами космических кораблей. И никаких космонавтов, сообщающих о проблеме.
Вместо этого есть три больших компьютерных дисплея с изображением карты мира и спутника, размером чуть больше коробки для обуви, вращающегося вокруг земного шара. Это одна из независимых частных космических лабораторий, которые проводят эксперименты для коммерческих клиентов, среди которых фармацевтические компании, университеты и химические предприятия.
Это новый рубеж в исследовании и освоении космоса. Правительственные гиганты вроде НАСА лишились монополии. Этот сектор перешел в руки коммерсантов, дав возможность крупным аэрокосмическим компаниям, таким как SpaceX и Boeing, и амбициозным стартапам получить доступ к небесам.
Один из них, израильский SpacePharma, осваивается в новой нише космической индустрии — экспериментах с микрогравитацией.
В основе идеи лежит способность проводить тестирования в обстановке, которую в настоящее время невозможно воспроизвести на нашей планете — в невесомости или очень приближенных к ней условиях. Убрав из уравнения гравитацию — неизбежную константу, которая ограничивала любой эксперимент, новая научная область вот-вот добьется впечатляющего прорыва.
«В космосе все по-другому», — говорит Яир Глик, директор по исследованиям и разработкам SpacePharma. Почти никакие элементы — химические вещества, растения и даже человеческие клетки — не ведут себя в условиях микрогравитации так же, как на Земле.
Даже самый простой эксперимент удивляет результатом: «Если мы смешиваем масло с водой, мы знаем, что вода опустится ниже уровня масла. А в космосе не так», — говорит Глик.
Космические компании десятилетиями проводили исследования в области микрогравитации, в основном изучая ее воздействие на мышцы и кости космонавтов, а также на другие элементы, например, на пламя — оно перестает стремиться вверх и принимает форму шара.
Результаты поражают. Один эксперимент, проведенный Японским агентством аэрокосмических исследований, касался белка, связанного с мышечной дистрофией Дюшенна, которая в первую очередь поражает мальчиков, из-за чего они остаются парализованными калеками.
Белки, строительный материал клеток, по-разному кристаллизуются в космосе, поскольку они освобождены от земного притяжения и формируются более упорядоченно. Исследователи смогли зафиксировать их новую структуру и создать лекарство, которое резко снижает последствия этой болезни. Его создатели утверждают, что это потенциально может удвоить продолжительность жизни пациентов и помочь им сохранять двигательную активность до 25, а не до 12 лет.
Рич Годвин управляет американской фирмой Space Technology Holding, которая проводит исследования в космосе и выводит их результаты на реальный рынок. По его мнению, коммерческие испытания в условиях микрогравитации — это рынок с огромным потенциалом, и еще больше возможностей возникнет с его приватизацией. «Это не меняет химию. Это меняет физику, — говорит он, — Как изобретение микроскопа».
По оценкам Йосси Ямина, исполнительного директора и основателя SpacePharma, около 30 частных компаний проводят эксперименты с микрогравитацией на коммерческой основе.
Для этого существует три основных способа. Первый может быть осуществлен на Земле, если арендовать самолет и организовать полёт по параболической траектории, имитируя невесомость. Но подобный процесс крайне неточен и длится всего несколько секунд.
This is how #microgravity looks like our #headofengineering #parabolicflight 5 #lifescience #experiments on board #dubendorf #switzerland pic.twitter.com/2JnMWScdd8
— SpacePharma (@SP_Microgravity) October 26, 2016
Вместо этого большинство компаний арендуют пространство в 400 км на Международной космической станции, которая выступает своего рода риелтором на околоземной орбите. Создаются небольшие автолаборатории, которые отправляются на ракету — зачастую вместе с астронавтами — и монтируются в стену. В них можно нагревать и охлаждать жидкости, а крошечные автоматические насосы позволяют клиентам смешивать химические вещества.
SpacePharma также производит свободно блуждающие спутники, которые самостоятельно вращаются вокруг Земли. Первый был отправлен на индийскую ракету в 2017 году.
В небольшом офисе в Герцлии — технологическим центре Израиля — наноспутники изготавливаются вручную в лаборатории, оборудованной пластиковым 3D-принтером и паяльником. «Автономными мобильными аппаратами можно управлять и контролировать их со своего смартфона», — говорит Ямин, который 25 лет служил в составе спутниковой группировки израильской армии.
Каждый спутник стоит около 3 млн долларов, но на нем достаточно места, чтобы разместить 12 клиентов, чьи эксперименты могут выполняться одновременно, что значительно снижает их стоимость. По оценкам, коммерческий бизнес исследования космоса стоит около 500 млн долларов. Но нас может ждать рыночный бум.
Фармацевтические компании стремятся создать в космосе лекарства, которые будут эффективнее земных. Как только будут получены эти усовершенствованные белки, их можно будет использовать в качестве прототипов на Земле. «Это шедевры, созданные на орбите», — говорит Ямин.
Специалисты отрасли считают, что следующим этапом развития индустрии микрогравитации станут «космические фабрики», где производятся материалы, которые можно изготовить только в космосе.
Твиман Клементс — исполнительный директор Space Tango, американской фирмы, которая была основана в прошлом году и провела 88 экспериментов в космосе, в том числе с ячменем по заказу Budweiser и с каннабисом. Но теперь компания переходит на создание продуктов в космическом пространстве с последующим возвращением их на Землю.
«Это не просто исследование. У него масштабируемый формат, — говорит Клементс, который вырос на ферме в Кентукки и делал свои собственные ракеты. — Перед нами очень ценные продукты, изготовленные для Земли в условиях микрогравитации. Логично, что у них должна быть высокая цена, потому что очень дорого отправлять материалы туда-обратно».
Уже есть клиенты, готовые заказать оптоволоконные кабели, которые более эффективны при изготовлении в космосе. Еще один продукт, который может быть изготовлен на орбите, — это имплантаты сетчатки для восстановления зрения, которые сделаны из белка, активируемого светом, однако плохо держат форму на Земле — мешает собственный вес. Space Tango надеется изготавливать их в космосе.
«Следующий шаг — производство, — говорит Клементс, — Этого пока не произошло, но сетчатка может стать первой».
Государство и общество
