Бион-М №2
Бион-М № 2 — российский космический аппарат серии «Бион», предназначенный для проведения исследований в области космической биологии, физиологии и биотехнологии. Стартовал 20 августа 2025 года в 20 часов 13 минут по московскому времени с Байконура[1]. Космический аппарат выведен на солнечносинхронную орбиту за 9 минут 23 секунды на высоту около 380 км[2]. На этой же высоте располагается МКС, но при этом уровень радиации на траектории биоспутника будет значительно выше из-за выбранного наклонения орбиты. Предыдущие «Бионы» ориентировались на физиологические аспекты, на «Бионе-М» № 2 экспериментов по радиации проведено больше, чем раньше. Основная задача — исследование проблемы, риски, которые могут возникнуть при выходе человека за низкую околоземную орбиту. Ожидаемые дозы за 30-суточный полёт будут соответствовать дозам за трехгодичный полёт на МКС.
РАН сообщила, что на борту аппарата в космос отправились 75 мышей, около 1,5 тысяч мух дрозофил, а также растения, грибы, лишайники и клеточные культуры[3].
Головная организация проекта — Институт медико-биологических проблем РАН.
Общие сведения
| Бион-М №2 | |
|---|---|
| «Бион-М» № 2 - 12КСМ № 2 | |
| Производитель |
|
| Задачи | медико-биологические исследования |
| Спутник | Земли |
| Стартовая площадка |
|
| Ракета-носитель | Союз-2.1б |
| Запуск | 20 августа 2025 года |
| Длительность полёта | 30 суток |
| Технические характеристики | |
| Масса | 6400 кг (из них <=550 кг — научная аппаратура) |
| Мощность | 1300 Вт (общая) и 650 Вт (научная аппаратура) |
| Элементы орбиты | |
| Тип орбиты | полярная |
| Наклонение | 96,62° |
| Апоцентр | 380 км |
| Перицентр | 370 км |
История миссии
- 17 июня 2013 года генеральный конструктор ЦСКБ «Прогресс» Равиль Ахметов сообщил СМИ, что «Бион-М» № 2 конструктивно не будет отличаться от первого аппарата[4].
- 18 ноября 2014 года на конференции по космической биологии и авиакосмической медицине по итогам полёта в космос биоспутника «Бион-М» № 1 руководитель проектного отдела РКЦ «Прогресс» Валерий Абрашкин сообщил, что запуск космических аппаратов «Бион-М» № 2 и «Бион-М» № 3 планируется соответственно в 2019 и 2022 году. В настоящее время идет формирование программы научных исследований для этих двух полётов[5].
- Декабрь 2014 года — Совет по космосу РАН определил примерный перечень аппаратуры, которая может быть установлена на борту биоспутника, утвердил Институт медико-биологических проблем РАН в качестве головной организации по разработке научной программы и определения комплекса научной аппаратуры[6].
- Апрель 2015 года — утверждён состав Межведомственной комиссии, которая будет отбирать исследования и эксперименты в научную программу «Бион-М» № 2.
- 9 июля 2015 года Роскосмос заключил контракт с РКЦ «Прогресс» на создание космического аппарата для проведения медико-биологических экспериментов «Бион-М» № 2.
- 10 июля 2015 года заместитель директора Института медико-биологических проблем РАН по науке Владимир Сычев сообщил СМИ, что программа научных экспериментов для реализации на «Бион-М» № 2 насчитывает более 30 предложений ученых. К сентябрю 2015 года должна сформирована программа экспериментов и утверждена на заседании совета РАН по космосу. После этого подготовка к проведению исследований начнется реализовываться в «железе»[7].
- 8 декабря 2015 года научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН и научный руководитель эксперимента Елизавета Ривкина сообщила СМИ, что на «Бионе-М» № 2 полетят в космос микроорганизмы, пролежавшие в вечной мерзлоте миллионы лет. Цель эксперимента — определить может ли жизнь сохраняться в течение длительного отрезка времени. Бактерии и другие представители простейших, например, инфузории и амебы, были отобраны для космического полёта в самой древней мерзлоте северного полушария — районе Колымской низменности на северо-востоке Сибири, а также в Долине Райта, Долине Пирса и на Столовой горе в Антарктиде[8].
- 6 декабря 2016 года заместитель директора по научной работе Института медико-биологических проблем РАН Владимир Сычёв сообщил СМИ, что программа исследований на космическом аппарате «Бион-М» № 2 может насчитывать до 30 экспериментов[9].
- 26 января 2017 года заместитель директора по научной работе Института медико-биологических проблем РАН Владимир Сычев сообщил СМИ, что из-за проблем с финансированием запуск «Бион-М» № 2 может быть отложен на 2023 год[10].
- 11 апреля 2017 года заместитель директора по науке Института медико-биологических проблем РАН Владимир Сычев сообщил СМИ, что запуск «Биона-М» № 2 перенесен с 2021 года на весну 2022 года. Запуск, изначально запланированный на 2019 год, предполагалось отложить на 2021 год, но тогда он пришелся бы на осенне-зимний период, что было бы неудобно при работе с живыми организмами[11].
- 11 декабря 2018 года Французское космическое агентство подписало официальный контракт на участие в российском проекте запуска биологического спутника «Бион-М № 2»[12] в рамках исследований сердечно-сосудистой деятельности мышей.
- 18 декабря 2018 года глава рабочей группы по космической биологии и медицине НАСА Крейг Кундрот сообщил СМИ, что американские ученые примут участие в экспериментах на «Бион-М» № 2. Изучаются предложения от американских научных организаций, число которых к настоящему времени достигло 17. Большинство из них будут связаны с грызунами, с изучением невесомости и радиоактивности в космосе[13].
- 29 декабря 2018 года заместитель директора Института медико-биологических проблем РАН Владимир Сычев сообщил СМИ, что запуск «Бион-М № 2» будет перенесен на 2023 год в связи с включением в проект французского научного оборудования по прижизненной регистрации физиологических параметров у животных[14].
- 10 сентября 2019 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что запуск «Биона-М» № 2 состоится в апреле 2023 года[15].
- 4 февраля 2021 года источник в аэрокосмической отрасли сообщил СМИ, что 2 февраля Роскосмос предложил ИМБП РАН и Федеральному медико-биологическому агентству отправить за пределы геомагнитного поля Земли аппарат с растениями и животными на борту. Длительное пребывание в такой обстановке позволит ученым получить уникальные данные о воздействии полета на живые существа и организмы. Предполагается, что эта информация поможет подготовить экипажи к дальним космическим полетам, в том числе на Луну и другие тела Солнечной системы. Для этого предлагается переделать Бион-М №2 под задачи проекта «Ковчег». Последний подразумевает запуск космического аппарата на орбиту высотой 20 тысяч километров над Землей на четыре недели для исследований по космической биологии, физиологии и биотехнологии. На высотах, куда предлагают отправить «Ковчег», располагается внешний радиационный пояс. В то же время проект «Бион-М» предполагает отправку животных, растений, насекомых и микроорганизмов на высоту около 800 километров над Землей, где начинается внутренний радиационный пояс. В поясах скапливаются захваченные летящие из космоса и от Солнца тяжелые заряженные частицы, способные «сломать» ДНК и микроэлектронику. Таким образом, внешний и внутренний радиационные пояса, входящие в магнитосферу Земли, защищают живые организмы от космической радиации. Так как проекта «Ковчег» нет в Федеральной космической программе, Роскосмос посчитал целесообразным изменить задачи «Биона-М». Разработчик аппарата — РКЦ «Прогресс» — считает идею технически реализуемой. Запуск аппарата предлагается осуществить на новой ракете-носителе «Союз-5» в рамках ее летных испытаний[16].
- 10 февраля 2021 года генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов сообщил СМИ, что в настоящее время прорабатывается вариант поднятия изначальной высоты «Биона-М» №2 с 800 до 20 тыс км. При спуске и посадке с такой высоты никаких проблем не возникает. В случае принятия такого решения, потребуется небольшая переделка космического аппарата. Решение будет принято ИМБП РАН (заказчик аппарата)[17].
- 24 февраля 2021 года РКЦ «Прогресс» приступил к изготовлению аппарата «Бион-М» №2, а именно спускаемого аппарата, приборного и агрегатного отсеков, створок солнечных батарей. Также ведется закупка элементной базы для комплектования космического аппарата. Заключены все контракты на проведение опытно-конструкторских работ, на завершающей стадии находится заключение контрактов на изготовление и поставку бортовой аппаратуры. В настоящее время специалисты завершают разработку конструкторской документации и документации на проведение испытаний составных частей КА и космического аппарата в целом[18].
- 10 апреля 2021 года генеральный директор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов сообщил СМИ, что орбита «Бион-М» №2 не будет заменена с околоземной на высокоэллиптическую, поскольку это потребует глубокой переделки систем корабля, однако следующий «Бион» будет создаваться уже с изначально прописанными в ТЗ задачами на более высокую орбиту[19].
- 23 августа 2021 года источник в ракетно-космической отрасли сообщил СМИ, что «Бион-М» №2 могут отправить на высокоширотную орбиту для подготовки к последующему строительству там Российской орбитальной служебной станции (РОСС); такое поручение дал РКЦ «Прогресс» глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин[20][21].
- 7 октября 2022 года директор ИМБП РАН Олег Орлов сообщил СМИ, что специалисты Института и РКЦ «Прогресс» проработали вариант полета «Бион-М» №2 по орбите перспективной российской орбитальной станции. По словам Орлова, полет спутника с живыми организмами на борту поможет дать комплексную оценку безопасности полета по орбите, где предполагается расположить будущую станцию[22].
- 19 декабря 2023 года на базе ИМБП РАН стартовали масштабные испытания научной аппаратуры (более 20 единиц)[23].
Научная программа
Основной целью научной программы в проекте «Бион-М» № 2 является комплексное исследование комбинированного биологического действия невесомости и высокого уровня космической радиации на организм на системном, органном, клеточном и молекулярном уровнях. В результате реализации заявленной цели появится возможность проведения сравнительного анализа результатов, полученных в проектах «Бион-М» № 1 и № 2.
На высоту в 380 км запущены 75 мышей, растения, насекомые, культуры клеток, микроорганизмы. Не будет проведено научных исследований с гекконами (ящерицы), песчанками (грызуны), рыбами и рачками, эти три эксперимента исключены из программы. В то же время, в связи с прекращением полётов технологических космических аппаратов серии «Фотон-М», несколько проводившихся на них экспериментов теперь перейдут на «Бион» — появились исследования с мухами, дополнительные технологические эксперименты. Основной акцент в исследованиях сделают на влиянии космической радиации с целью понимания влияния увеличения дозовой радиационной нагрузки на организм животных.
Всего на аппарате «Бион-М № 2» проведено исследований по 10 направлениям:
- 1-е и 2-е — посвящены экспериментальным исследованиям по гравитационной физиологии на животных — мышах и мухах дрозофилах. Общецелевой установкой этих исследований является разработка фундаментальных основ создания новых технологий обеспечения жизнедеятельности человека при полётах в условиях комбинированного действия невесомости и космического излучения.
- 3-е, 4-е и 5-е — посвящены исследованиям влияния факторов космического полёта и открытого космического пространства на биологию растений и микроорганизмов, а также их сообществ, то есть познанию общих закономерностей жизни во Вселенной.
- 6-е, 8-e и 9-е — включают биотехнологические, технологические, физические и технические эксперименты.
- 7-е — представляет собой комплекс радиобиологических и дозиметрических экспериментов, необходимых для решения задач обеспечения радиационной безопасности новых космических пилотируемых аппаратов.
- 10-е — включает в себя эксперименты, которые готовят учащиеся из различных школьных учреждений Российской Федерации и зарубежных стран.
Исследования включают в себя:
- Изучение мышей. Всего на орбиту отправятся 75 мышей (серия C57bl), 60 из которых будут получать пастообразный корм, как и на первом «Бионе». Остальные 15 будут питаться сухим кормом, а воду получать в форме гидрогеля. Такая организация питания требуется для подготовки предполагаемого после 2025 году полёта «Бион-М» № 3, на борту которого будут установлены центрифуги, что потребует иных систем жизнеобеспечения мышей. Будут установлены камеры в отсеке с мышами, видео будет регулярно пересылаться на Землю.
- Эксперименты с культурами клеток животных, с растениями и культурами растительных клеток, семенами и водорослями.
- Радиобиологические эксперименты.
- Исследования по космическому материаловедению.
- Изучение возможности применения одноклеточных водорослей для жизнеобеспечения космонавтов.
- Изучение влияния невесомости на развитие стволовых клеток в рамках эксперимента «Мультиинкубатор».
- Исследования мух-дрозофил для определения свойств элементарных белков, определяющих механические свойства клеток.
- Изучение деструкции материалов микроорганизмами в рамках эксперимента «Взаимодействие», который уже проводился на МКС.
- «Детский эксперимент», разработанный российскими школьниками.
- В школьном проекте «В космос со своим помидором» участвовали учащиеся из России и Белоруссии; научным куратором проекта выступал Институт медико-биологических проблем РАН[24]. На борту аппарата находились 1500 семян томатов[25]. После полёта участники проекта сравнивали с контрольными образцами сроки прорастания и состояние ростков, а также скорость роста, характеристики плодов и их вкусовые качества[26].
- В одном из школьных экспериментов московского школьника Данилы Соловья исследовалось влияние факторов космического полёта на муравьёв и мокриц, включая их численность, поведение и устройство прорытых муравьями ходов. Для эксперимента была создана изолированная микроэкосистема с вентиляцией, кормом, гидрогелем для поддержания влажности и гелеобразным грунтом[27]. После возвращения аппарата муравьи сохранили активность; в экосистеме появились личинки и куколки, из которых впоследствии развились новые особи[28].
- Возможно проведение технологического эксперимента «Калибр-2», аналог которого уже проводился на аппарате «Фотон-М4», для отработки калибровки приборов измерения температуры на борту космических аппаратов, находящихся в долгосрочных полётах[29].
Международное сотрудничество
По состоянию на конец 2018 года кроме Франции, к российскому биологическому эксперименту хотят присоединиться другие иностранные ученые — из США, Германии, Японии, Китая, Малайзии; также принять участие планируют ученые Венгрии и Болгарии — всего около полусотни заявок. Украинские ученые в связи со сложной внешнеполитической обстановкой от участия в проекте отказались.
Устройство аппарата
В спутник «Бион-М» № 2 входят следующие элементы: герметичные спускаемый аппарат и приборный отсек, а также негерметичные агрегатный отсек, платформа средств отделения, солнечные батареи и другие.
Специально для «Биона-М» № 2 был разработан усовершенствованный комплекс дозимитрической аппаратуры, который позволит проводить измерения динамики мощности дозы ионизирующего космического излучения не только внутри, но и снаружи аппарата. Аппаратура также позволит провести разделение полученных доз космической радиации по компонентам (вклад электронов, протонов, тяжелых заряженных частиц и нейтронов).
Основой системы электропитания станут литий-ионные аккумуляторные батареи, которые прошли летные испытания на спутнике «Аист-2Д»[30]. Масса аппарата — 6,4 т[31].
Научная аппаратура
На КА «Бион-М» № 2 планировалось установить доработанную под новые задачи научную аппаратуру, во многом аналогичную научной аппаратуре КА «Бион-М» № 1, однако в связи с пожеланиями научной общественности часть аппаратуры была изменена. Общая масса научной аппаратуры не превышает 550 кг.
Аппаратура для содержания мышей во время месячного космического полёта на биоспутнике «Бион-М» № 2 серьёзно модернизирована, чтобы избежать гибели животных, которая произошла во время полёта первого аппарата. Серьёзные вопросы связаны с телеметрической информацией, в основном — видеосъемки, которой не было на первом аппарате. Мыши достаточно быстро пачкают видеокамеры и уже после нескольких дней никакой картинки на Земле получить будет нельзя, поэтому разработаны разные варианты, как очистить камеры в ходе полёта. Изображение нужно не только для того, чтобы следить за мышами во время полёта, но и для того, чтобы потом анализировать записи[7].
Специалисты Института медико-биологических проблем РАН ходят также модифицировать процесс подачи воды. На первом «Бионе» мышей кормили пастообразным кормом, в котором порядка 60-70 % — вода. Однако подобный корм приводил к тому, что у животных наступала достаточно сильная обводненность организма. На «Бионе-М» № 2 использован гидрогель.
На космический аппарат установлена научная аппаратура «Теленаука», а также система высокоскоростной радиолинии производства АО «Российские космические системы». Эта система предназначена для передачи в режиме реального времени информации о поведении животных на борту аппарата[32].
Условия проведения экспериментов
В орбитальном полете внутри аппарата должны соблюдаться следующие параметры:
- температура воздуха: в диапазоне от 17 до 28°С;
- относительная влажность воздуха — от 40 % до 70 %;
- давление воздуха — от 87,8 до 128 кПа;
- парциальное давление кислорода — от 18,7 до 24 кПа;
- парциальное давление углекислого газа — не более 1 кПа. Допускается повышение давления до 1,57 кПа до 2-х раз за время эксплуатации с перерывом не менее 36 часов.
Финансирование проекта
На «Бион-М» № 2 и 3 планируется потратить 20,3 млрд рублей[33]. При этом по программе «Бион» Россия собирается сотрудничать с Европой.
Запуск
Запуск произведён 20 августа 2025 года в 20 часов 13 минут по московскому времени с космодрома Байконур ракетой-носителем «Союз-2.1б». Выведение спутника на орбиту заняло 9 минут 23 секунды. Параметры полярной рабочей орбиты космического аппарата — высота 370—380 км и наклонение 96,62°[34]. Срок активного существования КА «Бион-М» № 2 на орбите: 30 суток (плюс одни сутки резервные).
Аппарат приземлился в степях Оренбургской области 19 сентября[35][36].
Ход и результаты миссии
28 августа 2025 года Институт медико-биологических проблем РАН сообщил, что запущенные в космос животные находятся в состоянии комфорта. Осуществляется своевременная подача корма и воды в соответствии с заданной циклограммой. Эти выводы сделаны на основе получаемого видеоинформационного потока[37]. Данные планируется проанализировать в течение года после возвращения мышей. Особую сложность представляет анализ видеозаписей объемом порядка 12 терабайт, общий хронометраж которых по итогам полета должен превысить два года. Для ускорения этой работы ученые планируют привлечь специально обученный ИИ[38].
ИМБП РАН сообщил, что 10 из 75 мышей, совершивших космический полёт, погибли[39].
Причина гибели этих животных разная. Потому что это мыши-самцы, агрессивные животные, со сложными внутригрупповыми конфликтами. Данные, конечно, не пропали, мы узнаем, на каких этапах и по какой причине они погибли[39].
Таким образом, выжили 65 из 75 мышей (86,7 %)[40].
В апреле 2026 года РАН сообщила, что у мышей после полёта выявили мышечную атрофию и снижение оперативной памяти, при этом их репродуктивная функция сохранилась. Выявленные изменения соответствовали прогнозам и не отличались от результатов полётов на обычных круговых орбитах. Испытанные в ходе миссии препараты, стимулирующие защиту организма от токсинов и окислительных процессов, дали положительные результаты[41]. У мышей с активированным геном Nrf2 также отметили снижение потери мышечной массы и последствий радиационного воздействия; скорость реадаптации животных после полёта зависела от использовавшегося рациона[42]. В поколениях дрозофил накапливались генетические изменения, а потомки летавших особей быстрее адаптировались к условиям космического полёта[41].
По итогам школьного проекта «В космос со своим помидором», подведённым 9 сентября 2026 года, семена всех четырёх исследованных сортов — «Пиннокио», «Грошик», «Донецкий» и «Бычье сердце» — после космического полёта прорастали быстрее и чаще, чем контрольные образцы. Положительное влияние на развитие корневой системы отмечено у всех сортов, наиболее выраженное — у сортов «Донецкий» и «Бычье сердце», наименее выраженное — у «Пиннокио». На десятые сутки наиболее активный рост надземной части наблюдался у сортов «Грошик», «Донецкий» и «Бычье сердце»[43].