У космонавтов Арутюна Кивиряна, Александра Колябина и Сергея Тетерятникова прошла серия теоретических и практических занятий под руководством старшего научного сотрудника Ольги Кутеповой по подготовке к космическому эксперименту (КЭ) «Перепел». В рамках этого КЭ специалисты изучают влияние таких факторов космического полёта, как невесомость и радиация, на ранний (эмбриональный) период развития организма, а также на последующую функциональную активность организма в целом.

В качестве объекта для исследований советские и российские учёные выбрали японского перепела. Эта маленькая птица (вес взрослой особи около 100 граммов) быстро набирает вес, а перепелиные яйца обладают высокой питательной ценностью.  Они содержат лизоцим, укрепляющий иммунную систему.

«У меня в детстве дома пару раз точно был инкубатор, где выводили птенцов, так что я немного этот процесс видел. А сейчас, получается, есть возможность посмотреть и попробовать, как это происходит и организуется для космического полёта в рамках экспериментов, какие есть особенности и действия экипажа по работе с оборудованием, более профессионально  коснуться этого дела. Много тонкостей и правил, которые нужно соблюсти», – рассказал Арутюн Кивирян.

Скорлупа перепелиных яиц прочнее, чем куриных. Из-за высокого содержания белка они долго могут храниться и не портиться, в неблагоприятных условиях просто высыхают через поры без неприятного запаха. Птенцы появляются на свет примерно через 16 дней после закладки яиц в инкубатор. Нестись перепела начинают уже через 35–40 дней и откладывают в среднем по 2 яйца в день. Все эти факты важны для потенциального обеспечения питанием космонавтов в условиях длительных полётов, когда доставка продуктов на станцию затруднена или вовсе невозможна.

Условия космического полёта, прежде всего, микрогравитация, может существенно повлиять на процесс развития зародыша: например, на правильное формирование внутренних органов и  сохранение их нормальных функций, а также функций организма в целом.

Первые исследования влияния условий микрогравитации на перепелиные яйца были выполнены ещё в 1979 году с помощью установки «Инкубатор-1». После 12-дневного пребывания в космическом полёте и доставки яиц на Землю выяснилось, что стартовые перегрузки и условия невесомости не препятствовали нормальному развитию эмбрионов. Результаты этих исследований послужили основанием для проведения экспериментов на орбитальной станции «Мир».

С помощью «Инкубатора-2» на станции с 1990 по 1999 год провели 7 экспериментов с перепелами. В итоге специалисты выяснили, что в 70% случаев условия микрогравитации не препятствовали нормальному развитию зародышей. Впервые из оплодотворенных на Земле яиц на борту станции «Мир» были получены нормально развитые жизнеспособные птенцы.

Дальнейшие исследования в рамках КЭ «Перепел» российские космонавты и учёные продолжили на МКС. Для этой цели был создан новый космический инкубатор - Комплекс  «Инкубатор-3» со встроенной центрифугой, оснащенный более современными датчиками температуры, влажности и газового состава воздушной среды внутри инкубатора. «Инкубатор-3» позволяет провести сравнительные исследования развития яиц японского перепела в условиях невесомости и в условиях искусственной силы тяжести 1g. Задача первого сеанса исследований КЭ – инкубирование яиц с целью изучения особенностей эмбрионального периода развития.

Задача космонавтов – ежедневно контролировать температуру, влажность, содержание кислорода и углекислого газа в инкубаторе. Для нормального протекания зародышевого развития яиц требуется температура окружающей среды не менее и не более 37,5^оС; влажность воздуха 60–80%; принудительная вентиляция воздуха для равномерного прогревания яиц, а также содержание СО₂ и О₂ не ниже контрольных значений.

Арутюн Кивирян, Александр Колябин и Сергей Тетерятников уже изучали КЭ «Перепел» во время общекосмической подготовки, где рассматривали, главным образом,  все стадии цикла развития японского перепела, от первых стадий дроблений  зародышевой яйцеклетки до появления на свет из яйца маленького сформировавшегося живого птенчика.

Подготовка в группах направлена на совершенствование знаний технического устройства космических инкубаторов, а именно: «Инкубатора-3», изучение его панели управления, режимов работы. Кроме того, оттачиваются необходимые навыки обращения с перепелиными яйцами для подготовки биологического материала к возвращению на Землю для дальнейших исследований. Для этого дополнительно используется оборудование «Перчаточного бокса» и средства для проведения фиксации яиц.

«Сейчас, когда вновь приступили к эксперименту, также возникли воспоминания из детства, как у бабушки росли цыплята, и это всё так мило воспринимается. Но потом обращаешься к бортовой документации, всё оборудование изучаешь, вкладываешь яйца в инкубатор, контролируешь через определенное время их состояние и затем получаешь результат. Плюс оборудование станции используешь, замеряешь газовый состав воздуха. Очень приятно работать с чем-то земным, живым. И чувствуется ответственность, несмотря на то, что яйцо очень маленькое. Такие трепетные чувства, и в то же время очень серьезно к этому подходишь. И в конечном итоге потому, что весь процесс хорошо организован, всё получается, очень интересный эксперимент», – поделился впечатлениями Сергей Тетерятников.