Od NASA-e Program od Mjeseca do Marsa ambicioznom planu Elona Muska poslati milijun ljudi na Mars do 2050. počinje utrka za dolazak ljudi na crveni planet. S sve sofisticiranije rakete i robotika, tehnološki izazovi koji stoje na putu ovom cilju brzo nestaju.
Ali možda postoji drugačiji problem koji koči planove da se ljudi odvedu s planeta i pošalju da istražuju ostatak Sunčevog sustava. Čudne se stvari događaju ljudskom tijelu u svemiru i morat ćemo pronaći načine za rješavanje tih medicinskih problema ako želimo slati astronaute u dugotrajne misije poput nekoliko godina koje bi mogla trajati misija na Mars zahtijevati.
Preporučeni videozapisi
Digital Trends razgovarao je s kardiologom sa Sveučilišnog koledža u Londonu dr. Rohinom Francisom, koji je proveo studije svemirske medicine, o tome kako ljudska tijela reagiraju na dugotrajno nastanjivanje svemirskog okoliša i što bi to moglo značiti za misije s posadom Mars.
Povezano
- Astronauti SpaceX Crew-4 pripremaju se za misiju na ISS sljedećeg mjeseca
- Ovako izgleda večera na svemirskoj stanici
- Helikopter Mars Ingenuity završio je svoj najizazovniji let dosad
Što znamo o ljudskom tijelu u svemiru
Kada su u pitanju svemirske misije, dva su primarna čimbenika koja utječu na ljudsko tijelo: mikrogravitacija i ionizirajuće zračenje.
Kako sada stoji, imamo mnogo istraživanja o učincima nulte gravitacije na tijelo iz godina proučavanja Međunarodna svemirska postaja (ISS), a znamo da boravak u mikrogravitaciji mjesecima ili godinama dovodi do niza medicinskih nuspojave.
Ova otkrića podupiru takozvane analogne studije, u kojima se na Zemlji simuliraju okruženja niske gravitacije. "Većina istraživanja mikrogravitacije koristi analoge mikrogravitacije", objašnjava Francis. “To su ljudi koji su plaćeni da leže u krevetu tjednima ili mjesecima. Ovo je najbolji način da simuliramo mikrogravitaciju na Zemlji.”
Programi poput Program Europske svemirske agencije za spavanje omogućuje istraživačima proučavanje učinaka mikrogravitacije držeći volontere u krevetu nagnutom prema kraju glave, što stvara slične učinke mikrogravitacije krvi i tekućina koje jure u glavu i trošenja mišića daleko.
Što se događa s tijelima u niskoj gravitaciji?
Jedan od najproblematičnijih učinaka dugotrajne izloženosti mikrogravitaciji je atrofija mišića, budući da mišići ne trebaju djelovati nikakvom silom da bi se suprotstavili gravitaciji i ostali uspravni. S vremenom, mišići u cijelom tijelu nestaju, uzrokujući velike probleme kada se astronauti vrate u okruženje pune gravitacije Zemlje. Zbog toga astronauti na ISS-u svaki dan vježbaju dva sata kako bi im mišići što više radili.
Ostali problemi uzrokovani mikrogravitacijom uključuju gubitak gustoće kostiju - procjene potencijalnih učinaka misije na Mars kažu da bi astronauti mogli izgubiti do polovice svoje skeletne mase, Francis rekao je, iako je istaknuo da su te procjene čisto spekulativne - kao i gubitak kardiovaskularnog kapaciteta, problemi sa sinusima i smanjeni vid zbog promjena oblika očna jabučica.
Ovo su samo neki od simptoma koje pronalazi NASA u svojoj značajnoj studiji blizanaca, u kojem je astronaut Scott Kelly proveo godinu dana u svemiru prije nego što je njegova fiziologija uspoređena s fiziologijom njegova jednojajčanog brata blizanca Marka Kellyja.
“Dobijete preraspodjelu tekućine, tako da dobijete ovaj jako napuhani gornji dio tijela i napuhanu glavu. Ranije se smatralo da pritisak u glavi raste, a to pritišće stražnji dio očne jabučice. Primijećeno je da astronauti imaju smanjenu opskrbu krvlju i atrofiju vidnog živca, što bi moglo biti posljedica porasta intrakranijalnog tlaka”, rekao je Francis. Međutim, nedavni podaci pokazuju da pritisak u glavi nije glavni uzrok smanjenog vida. Moguće je da neki drugi, još nepoznati mehanizam uzrokuje te probleme.
Kad je riječ o još duljem boravku u svemiru, u smislu desetljeća ili života, postoji još veći medicinski problem: reprodukcija. "Nismo sigurni koliko bi proces oplodnje bio uspješan u mikrogravitaciji", rekao je Francis. U studijama je utvrđeno da ljudski spermij manje učinkovito pliva u mikrogravitaciji nego na Zemlji, tako da "čak i spermij koji dolazi do jajašca može biti značajno pogođeni.” Nedavna istraživanja reprodukcije među miševima u uvjetima nulte gravitacije otkrila su da oni mogu uspješno zatrudnjeti, ali da će uskoro pobacila.
Možda čak nije moguće da se ljudi začeti izvan Zemlje, što prigušuje mogućnost izgradnje dugoročne kolonije izvan svijeta.
Što je s gravitacijom na Marsu?
Pitanje kojim se tek treba pozabaviti jest kako se točno vrši istraživanje iz okruženja nulte gravitacije ISS će se primijeniti na okoliš niske gravitacije Marsa, gdje je gravitacija oko 38% od Zemlja. Moguće je da postoji prag gravitacijske sile ispod kojeg tijela počinju doživljavati medicinske probleme. Ili bi to mogao biti linearni odnos, pa bi učinci na astronaute na Marsu bili manji od učinaka na astronaute na ISS-u. Sve dok ne budemo imali više podataka o ovoj vezi, nema načina da znamo sa sigurnošću.
"Marsova gravitacija bi zapravo mogla biti dovoljno jaka da spriječi mnoge od ovih problema", rekao je Francis. “Ako imate malo gravitacije, iako je manja nego na Zemlji, i to kombinirate s protumjerama kao što su vježbe, to bi moglo biti u redu. Putovanje tamo smatra se glavnim izazovom.”
Boravak na površini Marsa mogao bi održati kondiciju astronauta ili bi čak mogli povratiti dio mišićne i skeletne mase izgubljene tijekom putovanja. "Dosadašnje procjene temelje se na tome da su astronauti cijelo vrijeme iskusili mikrogravitaciju, jer nismo sigurni kako uračunati šest mjeseci koje bi mogli provesti na površini."
Slon u sobi: Ionizirajuće zračenje
Zahvaljujući dugogodišnjem iskustvu s mikrogravitacijskim okruženjima, svemirske agencije razvile su strategije za ublažavanje i rješavanje većine medicinskih problema uzrokovanih njima. Ali postoji potpuno drugačiji problem koji se pojavljuje kada ljudi počnu istraživati svemir izvan Zemljinog zaštitnog magnetskog polja. Izvan ovog sigurnog utočišta, sve što se kreće svemirom bombardirano je opasnim kozmičkim zrakama. Jedine misije s ljudskom posadom koje su izašle izvan ovog sigurnog utočišta su misije na Mjesec, ali one su uključivale samo izlaganje radijaciji nekoliko tjedana, a ne mjeseci ili godina.
Znamo da kozmičke zrake mogu oštetiti osjetljivu elektroniku, tako da svemirske letjelice koje su dizajnirane za putovanje izvan Zemljine magnetosfere imaju zaštitu za zaštitu svojih komponenti. Ali te iste zrake su potencijalno smrtonosne za ljude, a mi tek počinjemo shvaćati kako mogu utjecati na ljudsko tijelo. Na primjer, istraživanje na miševima pokazalo je da izloženost zračenju može utjecati na ne samo tijelo nego i mozak, a može čak dovesti do promjena u ponašanju kao što je povećana stopa anksioznosti.
Izloženost zračenju nije nešto čiji se učinci mogu ublažiti na isti način na koji se može ublažiti atrofija mišića. Jedini način zaštite astronauta od radijacije je izgradnja fizičkih struktura koje će ih zaštititi od radijacije. "Zračenje će vjerojatno biti glavna prepreka", rekao je Francis. “S biološke točke gledišta ne možete učiniti ništa da se zaštitite od zračenja. To će se zapravo svesti na dizajn i inženjering broda, a ne na biologiju ili medicinu."
Preporuke urednika
- NASA-ina privatna posada Ax-1 dobiva dodatno vrijeme u svemiru
- Ovaj super video sa svemirske stanice izmamit će vam osmijeh na lice
- NASA otkriva datum sljedećeg lansiranja astronauta SpaceX-a
- Fotografije poput Marsa prikazuju dramatičan pogled na naš planet
- NASA-in helikopter za Mars cilja na novi rekord na sljedećem letu
Nadogradite svoj životni stilDigitalni trendovi pomažu čitateljima da prate brzi svijet tehnologije sa svim najnovijim vijestima, zabavnim recenzijama proizvoda, pronicljivim uvodnicima i jedinstvenim brzim pregledima.
