Dari NASA Program Bulan ke Mars untuk rencana ambisius Elon Musk untuk dikirimkan satu juta orang ke Mars pada tahun 2050, perlombaan akan dimulai untuk menempatkan manusia di planet merah. Dengan roket dan robotika yang semakin canggih, tantangan teknologi yang menghalangi pencapaian tujuan ini dengan cepat terkikis.
Namun mungkin ada masalah lain yang menghambat rencana untuk membawa manusia keluar dari planet ini dan mengirim mereka keluar untuk menjelajahi seluruh tata surya. Hal-hal aneh terjadi pada tubuh manusia di luar angkasa, dan kita perlu menemukan cara untuk mengatasi masalah medis ini jika kita ingin dapat mengirim astronot dalam misi jangka panjang seperti beberapa tahun yang mungkin dilakukan misi Mars memerlukan.
Video yang Direkomendasikan
Digital Trends berbicara dengan ahli jantung University College London Dr. Rohin Francis, yang telah melakukan penelitian di bidang kedokteran luar angkasa, tentang bagaimana tubuh manusia merespons habitat jangka panjang di lingkungan luar angkasa dan apa dampaknya bagi misi berawak Mars.
Terkait
- Astronot SpaceX Crew-4 bersiap untuk misi ISS bulan depan
- Seperti inilah pesta makan malam di stasiun luar angkasa
- Helikopter Mars Ingenuity menyelesaikan penerbangannya yang paling menantang
Apa yang kita ketahui tentang tubuh manusia di luar angkasa
Dalam misi luar angkasa, ada dua faktor utama yang mempengaruhi tubuh manusia: gayaberat mikro dan radiasi pengion.
Saat ini, kami memiliki banyak penelitian tentang efek gravitasi nol pada tubuh dari penelitian bertahun-tahun di bidang ini Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), dan kita tahu bahwa berada dalam gayaberat mikro selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun menyebabkan sejumlah masalah medis efek samping.
Temuan ini didukung oleh apa yang disebut studi analog, di mana lingkungan gravitasi rendah disimulasikan di Bumi. “Mayoritas penelitian gayaberat mikro menggunakan analog gayaberat mikro,” jelas Francis. “Mereka adalah orang-orang yang dibayar untuk berbaring di tempat tidur selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan. Ini adalah cara terbaik yang kita miliki untuk mensimulasikan gayaberat mikro di Bumi.”
Program seperti Program bedrest Badan Antariksa Eropa memungkinkan peneliti mempelajari efek gayaberat mikro dengan menempatkan sukarelawan di tempat tidur yang miring ke arah ujung kepala, yang menciptakan efek serupa dengan gayaberat mikro darah dan cairan yang mengalir ke kepala dan pengecilan otot jauh.
Apa yang terjadi pada benda yang gravitasinya rendah?
Salah satu efek paling bermasalah dari paparan gayaberat mikro dalam jangka panjang adalah atrofi otot, karena otot tidak perlu mengerahkan kekuatan apa pun untuk melawan gravitasi dan tetap tegak. Seiring waktu, otot-otot di seluruh tubuh melemah, menyebabkan masalah besar ketika astronot kembali ke lingkungan gravitasi penuh di Bumi. Inilah sebabnya para astronot di ISS berolahraga selama dua jam setiap hari, untuk menjaga otot mereka bekerja semaksimal mungkin.
Masalah lain yang disebabkan oleh gayaberat mikro termasuk hilangnya kepadatan tulang — perkiraan dampak potensial dari misi Mars menunjukkan bahwa astronot dapat kehilangan hingga setengah massa kerangka mereka, Francis mengatakan, meskipun ia menunjukkan bahwa perkiraan ini murni spekulatif – seperti halnya hilangnya kapasitas kardiovaskular, masalah sinus, dan berkurangnya penglihatan karena perubahan bentuk. bola mata.
Ini hanyalah beberapa gejala yang ditemukan oleh NASA dalam studi kembarnya yang penting, di mana astronot Scott Kelly menghabiskan satu tahun di luar angkasa sebelum fisiologinya dibandingkan dengan saudara kembar identiknya, Mark Kelly.
“Anda mendapatkan redistribusi cairan, sehingga Anda mendapatkan bagian atas tubuh yang sangat bengkak, dan kepala yang bengkak. Sebelumnya, ada anggapan bahwa tekanan di kepala meningkat dan menekan bagian belakang bola mata. Astronot tercatat mengalami penurunan suplai darah dan atrofi saraf optik, yang mungkin disebabkan oleh peningkatan tekanan intrakranial,” kata Francis. Namun, data terbaru menunjukkan bahwa tekanan di kepala bukanlah penyebab berkurangnya penglihatan. Mungkin ada mekanisme lain yang belum diketahui yang menyebabkan masalah ini.
Ketika kita harus menghabiskan waktu lebih lama di luar angkasa, dalam hitungan dekade atau masa hidup, ada masalah medis yang lebih besar: Reproduksi. “Kami tidak yakin seberapa sukses proses pembuahan dalam gayaberat mikro,” kata Francis. Dalam penelitian, sperma manusia ditemukan kurang efektif berenang dalam gayaberat mikro dibandingkan di Bumi, sehingga “bahkan sperma yang mencapai sel telur pun mungkin tidak dapat berenang dengan baik di lingkungan gravitasi mikro. terpengaruh secara signifikan.” Penelitian terbaru mengenai reproduksi pada tikus dalam kondisi gravitasi nol menemukan bahwa mereka dapat berhasil hamil, namun hal tersebut akan terjadi dalam waktu dekat keguguran.
Bahkan mungkin mustahil bagi manusia untuk dilahirkan jauh dari Bumi, sehingga menghambat prospek membangun koloni di luar dunia dalam jangka panjang.
Bagaimana dengan gravitasi di Mars?
Masalah yang masih harus diatasi adalah bagaimana tepatnya penelitian dilakukan di lingkungan gravitasi nol ISS akan diterapkan pada lingkungan gravitasi rendah Mars, yang gravitasinya sekitar 38% dari Bumi. Bisa jadi terdapat ambang batas gaya gravitasi yang di bawahnya tubuh mulai mengalami masalah medis. Atau bisa juga hubungan linier, sehingga dampak terhadap astronot di Mars akan lebih kecil dibandingkan dampak terhadap astronot di ISS. Sampai kami memiliki lebih banyak data tentang hubungan ini, belum ada cara untuk mengetahui secara pasti.
“Gravitasi Mars sebenarnya mungkin cukup kuat untuk mencegah banyak masalah ini,” kata Francis. “Jika Anda memiliki gravitasi, meskipun lebih kecil dibandingkan di Bumi, dan Anda menggabungkannya dengan tindakan pencegahan seperti olahraga, itu mungkin tidak masalah. Perjalanan ke sanalah yang dianggap sebagai tantangan utama.”
Berada di permukaan Mars dapat menjaga kondisi para astronot, atau bahkan mendapatkan kembali sebagian massa otot dan kerangka yang hilang selama perjalanan. “Perkiraan sejauh ini didasarkan pada para astronot yang mengalami gayaberat mikro selama ini, karena kami tidak yakin bagaimana memperhitungkan enam bulan yang mungkin mereka habiskan di permukaan.”
Gajah di dalam ruangan: Radiasi pengion
Berkat pengalaman bertahun-tahun menangani lingkungan gayaberat mikro, badan antariksa telah mengembangkan strategi untuk memitigasi dan mengatasi sebagian besar masalah medis yang disebabkan oleh lingkungan tersebut. Namun ada masalah berbeda yang muncul ketika manusia mulai menjelajahi ruang angkasa di luar medan magnet pelindung bumi. Di luar tempat berlindung yang aman ini, segala sesuatu yang bergerak di luar angkasa dibombardir dengan sinar kosmik yang berbahaya. Satu-satunya misi berawak yang dilakukan di luar tempat aman ini adalah misi ke bulan, namun misi tersebut hanya melibatkan paparan radiasi selama jangka waktu berminggu-minggu, bukan berbulan-bulan atau bertahun-tahun.
Kita tahu bahwa sinar kosmik dapat merusak perangkat elektronik yang rumit, sehingga pesawat ruang angkasa yang dirancang untuk melakukan perjalanan melampaui magnetosfer bumi memiliki pelindung untuk melindungi komponennya. Namun sinar yang sama berpotensi mematikan bagi manusia, dan kita baru mulai memahami bagaimana pengaruhnya terhadap tubuh manusia. Misalnya, penelitian pada tikus menemukan bahwa paparan radiasi tidak dapat mempengaruhi hanya tubuh tetapi juga otak, dan bahkan dapat menyebabkan perubahan perilaku seperti peningkatan tingkat kecemasan.
Paparan radiasi bukanlah sesuatu yang dampaknya dapat diperbaiki dengan cara yang sama seperti atrofi otot. Satu-satunya cara untuk melindungi astronot dari radiasi adalah dengan membangun struktur fisik yang akan membuat mereka aman dari radiasi. “Radiasi mungkin akan menjadi kendala utama,” kata Paus Fransiskus. “Tidak ada yang dapat Anda lakukan dari sudut pandang biologis untuk melindungi diri Anda dari radiasi. Ini benar-benar tergantung pada desain dan teknik kapal, bukan pada biologi atau kedokteran.”
Rekomendasi Editor
- Awak pribadi Ax-1 NASA mendapat waktu ekstra di luar angkasa
- Video stasiun luar angkasa keren ini akan membuat Anda tersenyum
- NASA mengungkapkan tanggal peluncuran astronot SpaceX berikutnya
- Foto mirip Mars menunjukkan pemandangan dramatis planet kita sendiri
- Helikopter Mars NASA mengincar rekor baru pada penerbangan berikutnya
Tingkatkan gaya hidup AndaTren Digital membantu pembaca mengawasi dunia teknologi yang bergerak cepat dengan semua berita terkini, ulasan produk yang menyenangkan, editorial yang berwawasan luas, dan cuplikan unik.
