мини|десно|300п|Истраживања НАСА и руских космонаута, као што су она на станици Мир, у оквиру програма Шатл-Мир, дају податке о дугорочним ефектима космоса на људско тело.Историјат истраживања у оквиру програма Шатл-Мир Приступљено 13. 7. 2014. Фундаментална космичка биологија (ФКБ) () је НАСА-ин програм који окупља научнике са универзитета широм Света у НАСА - центаре за проучавање основних биолошких процеса на земљи и у току космичких летова. Програм је заснован на мултидисциплинарном приступу истраживањим у области космичке биологије и космичке медицине. Научници окупљени у овај програм не проучавају само утицаје космичке средине на основне биолошке процесе у организму човека и других биолошких бића већ се баве истраживањем могућности ванземаљског живота, у дужем временском периоду.Space biology The free dictionary, 2013. Такође објекат истраживања, у оквиру програма, су жива бића на Земљи која бораве у крајње екстремним условима како би се пронашле врсте које се успешно могу прилагодити космичким условима, као и примене специфичних адаптационих механизама, као основе у селекцији биолошких јединки и генетичком инжењерству.About biology and astrobiology? Приступљено 13. 7. 2014.
То је научни пројекат који се интензивно развија последњих година упоредо са астрономијом, космонаутиком, астрофизиком, астрохемијом, гравитационом биологијом, космичком медицином...Cosmic Biology - How Life Could Evolve on Other Worlds - L. Irwin, et al., (Springer, 2011);
Са настанком свемирског доба, створена је потреба за експериментисање и проучавање услова који владају у космосу, о коме је човека „сањао“ од сопственог постанка.The Influence of Gravity on Life, E.R. Holton, in Evolution of Planet Earth: Impact of the Physical Environment, Lynn Rothschild, Adrian Lister, eds. 2003.Life into Space, vol. 1, 1965-1990. NASA RP-1372, 1995.Life into Space, vol. 2, 1991-1998, NASA/SP–2000-534,2000. Космичким истраживањима, не врши се само истраживање физичких, метеоролошких и других услова, већ и основни биолошки механизми космичке средине Fundamental space biology Accomplishments Report 2000–2002.
На пример, космонаути су изложени микрогравитацији, космичком и сунчевом зрачењу итд, и због тога пате од губитка мишићне и коштане масе и поремећаја функција имунског система.Michael Delp Texas A&M University, TX Arterial Remodeling and Functional Adaptations Induced by Microgravity Organismal and Comparative Biology 2000, 2001, 2002Barbara Wold California Institute of Technology, CA Discovery and Definition of the Microgravity Transcriptome, with Application to Muscle Atrophy and Regeneration Processes, Cellular and Molecular Biology 2001, 2002 Многи од ових ефеката слични су и могу се упоредити са онима на Земљи које уочавамо код људи током процеса старења.
Са повећањем броја и трајања појединих мисија (нпр. руски космонаут Валериј Пољаков боравио је 437 дана у космосу), истраживања о ефектима тих утицаја су од изузетног значаја, како би се утврдила изводљивост и безбедност дуготрајних свемирских мисијаEdward Schultz University of Wisconsin, WI Skeletal Muscle Growth and Repair during Microgravity Cellular and Molecular Biology 2000, 2001, 2002.
Део тих истраживања има такође фундаменталну улогу у изучавању улоге гравитације у еволуцији и развоју живота на Земљи.
Главне истраживачке активности, које су у фокусу ФКБ, у области су проучавања ефеката микрогравитације на ћелије и инжењеринг експерименталног хардвера (у коме је кључна компонента хардвер модула у центрифуги која омогућава истраживања у орбити). Експерименти са једноћелијским културама спроводе се у свемирским лабораторијама у току; параболичних летова, у сондажним ракетама и на уређајима за симулацију микрогравитације (центрифугама).Ning Wang Harvard Univerity, MA Control of Cell Mechanics and Function by Cell Microenvironment Cellular and Molecular Biology 2001, 2002
Историја Фундаментална космичка биологија (ФКБ) настала је као један од четири истраживачка пројекта у оквиру НАСА канцеларије за биолошка и физичка истраживање (Office of Biological and Physical Research (OBPR).). ОБПР настала као посебна канцеларија НАСА-е током 2000. године реорганизована је у Канцеларију за изучавање живота у условима микрогравитације (ОЛМСА), затим Канцеларију за хумана истраживање и развој у космосу (ХЕДС). ОБПР је организован тако да ојача способност агенције да одговори на бројне изазове које доноси све већи развој и новооткривене могућности у областима као што су молекуларна биологија, нанотехнологија, информационе технологије, и генетика. Пре стварања ОБПР, Фундаментална просторна биологија била је програм у оквиру ОЛМСА познат као гравитациона биологија и екологија.
Нове науке о космосу Астрофизика — део је астрономије који се првенствено бави физиком свемира, укључујући луминозитет, густину, температуру и хемијски састав звезда, галаксија и међузвезданог простора, као и њиховом интеракцијом.
Астрохемија — грана је науке у којој се преклапаја астрономија и хемија. Астрохемија изучава хемијске елементе и њихове молекуле какве се јављају у свемиру. Користе се подаци о небеским телима добијени из астрономских инструмената да би се одредила хемијска структура небеских тела.
Космичка биологија — наука је која проучава настанак, еволуцију, распрострањеност и будућност живота (биолошких система) у свемиру; ванземаљски живот и живот на Земљи. Ова мултидисциплинарна наука покрива; трагање за настањивим окружењем у нашем Сунчевом систему, насељивим планетама ван њега и доказа о постојању пребиотских хемијских спојева. Такође врши лабораторијске и теренске студије о пореклу и раном развоју земаљског живота и проучава могућности прилагођавања живих бића екстремним условима на нашој планети и космосу.
Космичка екологија — грана је науке која проучава узајамне односе живих бића у космосу и однос живих бића према неживој природи и како преживети у космосу?
Космичка медицина — грана је превентивне медицине и медицине рада и значајна компонента ваздухопловно-космичке безбедности и космичких истраживања. Потекла из ваздухопловне медицине, 1940-их она се убрзано развија као самостална грана медицине, али и даље тесно и нераскидиво сарађује са њом, како би испунила захтеве у заштити здравља, не само космонаута, већ и обичних грађана, и омогућила им будући боравак на новим, негостољубивим просторима космоса. Космичка медицина проучава утицај летења космичким летелицама и средине у којој се оне крећу на организам космонаута и у пракси примењује одређене методе превентивне медицинске заштите у спречавању негативног утицаја лансирања и боравка у космосу на живот и здравље човека, као и настанак ванредних догађаја и катастрофа, које карактерише велики губитак људских живота, материјалних добара и поремећај еколошких система.
Основне поставке Само живот који живимо у универзуму (једини живот за који знамо), је живот на Земљи, у свим његовим огромним разноликостима. Свако живо биће еволуирало је под заједничким утицајем Земљине гравитације атмосфера, и зрачења на различите начине.
Истраживање космоса подразумева „одвајање“ организама, укључујући и људи, из средине на Земљи на коју су се успешно адаптирали, и довођење у нову мање гостољубиву средину космоса. Окружење у космосу и на другим планетама знатно се разликују од оних на Земљи. Зато космичка биологија себи поставља безброј питања; Могу ли се системи живих организама прилагодити и напредовати у космосу у дужем временском периоду? Како се то може безбедно постићи? Да ли постоје карактеристике могућег живљења у космосу, запамћене у генетском коду организама, и да ли се оне могу посматрати далеко од Земљиног окружења? Који су то биолошки феномени који су повезани са променама у гравитационим сигналима - посебно они повезани са космосом и ванземаљским окружењем?. Која је улога гравитације у регулисању сопствених система, што може дати пуније разумевање о томе како наша тело функционише на земљи? Ово су само нека, од мноштва других специфичних питања, кој су области проучавањ космичке биологије.
Током последњих 30 година човековог летења космосом, откривено је да људи, биљке и животиње подлежу променама које су у непосредној вези са ефективним одсуство гравитације. Спровођењем контролисаних истраживања у условима вештачке околине којом створени услове живота слични оним у космосу, може се одредити колико се живи системи прилагођавају, развијају и еволуирају у овом виртуелном свету. Досадашња сазнања указује на то да се уз одговарајућу подршку, живот може успешно прилагодити и стаништима ван Земље. Када будемо овладали сазнањима како се ти системи мењају, као одговор на одсуство гравитације, потпуно ћемо разумети и живот на нашој планети.
Човеково прилагођавање микрогравитацији космоса мора да буде минимум у низу функција повезаних са здрављем, укључујући ту и додатну и брзу реадаптатацију организма на гравитацију Земље након слетања. Истраживања космичке биологије су зато од кључног значаја за одређивање који биолошких механизми селективно контролишу адаптацију на космичку животну средину. Са овим сазнањима, човек је у стању да осигура безбедност људи у току летења. Истраживања космичке биологије такође подржавају развој вештачких екосистема у свемирским летелицама и планетарним базама, које су од суштинског значаја за пружање дугорочне подршке системима за људска истраживање изван Земље.F. Hoyle and N.C. Wickramasinghe, Astronomical Origins of Life: Steps Towards Panspermia, Kluwer Academic Press, (2000)
Сазнања космичке биологије такође нам помажу да разумемо како је живот на Земљи, еволуирао у сталном гравитационом окружењу. Животна еволуција захтевала је између мора, земљиште и ваздух посебне адаптивне механизме за превазилажење утицаја гравитације. Створене могућности да се проучава адаптације малих организама, кроз више генерација у космосу, у варијабилним гравитационим нивоима, пружа јединствени поглед у историју живота на Земљи.- L. Irwin, et al. Cosmic Biology - How Life Could Evolve on Other Worlds, (Springer, 2011)
Прва биолошка истраживања у космосу Прва биолошка истраживања у космосуНазив летелицеДатум летаТрајање летаВрсте биолошких узоракаБиолошко безбедносне карактеристике летаРеализација задаткаДруги вештачких сателит око Земље3. новембар1957.Пас ЛајкаРегистрација: ЕКГ, артеријског притиска, учесталости дисања, моторичке активности Сателит се због квара није вратио на ЗемљуДруги свемирски брод-сателит19. август 1960.1 данПси Стрелка и Белка, миш, семе биљака, ћелијска култура, инсектиРегистрација: ЕКГ, артеријског притиска, дисања, температуре тела, мишићне активности Прве животиње које су се вратиле на Земљу из свемираТрећи свемирски брод-сателит 1. децембар19601 данПси Пчелка и Мушка, морско прасе, пацов, миш, семе биљакаРегистрација код паса; ЕКГ, артеријског притиска, дисања, температуре тела, мишићне активности (ЕМГ)Сателит се није вратио због техничкох проблемаЧетврти свемирски брод-сателит 9. март19611,5 часПас Чернушка, миш, заморац, мува, семе биљака, бактеријеРегистрација; ЕКГ, дисања, сфигмограмаСалтелит се безбедно спустио по завршетку програмаПети свемирски брод-сателит 25. март19611,5 часПас Звездочка, морско прасе, мува, семе биљака, бактерије, култура ткиваРегистрација: ЕКГ, дисања, сфигмограмаСалтелит се безбедно спустио по завршетку програма
Програм фундаменталне космичке биологије