מאת נאס"א תוכנית ירח למאדים לתוכנית השאפתנית של אילון מאסק לשלוח מיליון אנשים למאדים עד שנת 2050, המירוץ לעלות רגליים אנושיות על הכוכב האדום מתחיל. עם רקטות ורובוטיקה מתוחכמות יותר ויותר, האתגרים הטכנולוגיים העומדים בדרכו למטרה זו נשחקים במהירות.
אבל אולי יש בעיה אחרת שמעכבת את התוכניות להרחיק אנשים מהכוכב ולשלוח אותם לחקור את שאר מערכת השמש. דברים מוזרים קורים לגוף האדם בחלל, ואנחנו נצטרך למצוא דרכים לטפל בבעיות רפואיות אלה אם אנחנו רוצים להיות מסוגלים לשלוח אסטרונאוטים למשימות ארוכות כמו השנים שבהן משימת מאדים עשויה לִדרוֹשׁ.
סרטונים מומלצים
Digital Trends שוחח עם הקרדיולוג של אוניברסיטאי קולג' בלונדון, ד"ר רוהין פרנסיס, שביצע מחקרים בתחום רפואת החלל, על האופן שבו גופים אנושיים מגיבים למגורים ארוכי טווח של סביבת החלל ומה זה עשוי להיות אומר עבור משימות מאוישות מַאְדִים.
קָשׁוּר
- אסטרונאוטים של SpaceX Crew-4 מתכוננים למשימת ISS של החודש הבא
- כך נראית מסיבת ארוחת ערב בתחנת החלל
- מסוק Mars Ingenuity השלים את הטיסה המאתגרת ביותר שלו עד כה
מה שאנחנו יודעים על גוף האדם בחלל
כשמדובר במשימות חלל, ישנם שני גורמים עיקריים המשפיעים על גוף האדם: מיקרו-כבידה וקרינה מייננת.
כפי שזה נראה, יש לנו הרבה מחקרים על ההשפעות של אפס כוח הכבידה על הגוף משנים של מחקר על תחנת החלל הבינלאומית (ISS), ואנחנו יודעים שהיות במיקרו-כבידה במשך חודשים או שנים מובילה למגוון של רפואיות תופעות לוואי.
ממצאים אלו נתמכים במה שנקרא מחקרים אנלוגיים, שבהם מדמים סביבות כבידה נמוכות על פני כדור הארץ. "רוב המחקר על מיקרו-כבידה משתמש באנלוגים של מיקרו-כבידה", מסביר פרנסיס. "אלה אנשים שמשלמים להם לשכב במיטה במשך שבועות או חודשים בכל פעם. זו הדרך הטובה ביותר שיש לנו לדמות מיקרו-כבידה על פני כדור הארץ".
תוכניות כמו ה תוכנית המיטה של סוכנות החלל האירופית מאפשר לחוקרים לחקור את ההשפעות של מיקרו-כבידה על ידי השארת מתנדבים במיטה מוטה לכיוון קצה הראש, מה שיוצר אפקטים דומים למיקרו-כבידה של דם ונוזלים שממהרים לראש ולשרירים מתבזבזים רָחוֹק.
מה קורה לגופים עם כוח משיכה נמוך?
אחת ההשפעות הבעייתיות ביותר של חשיפה ארוכת טווח למיקרו-כבידה היא ניוון שרירים, שכן השרירים אינם צריכים להפעיל שום כוח כדי לסתור את כוח הכבידה ולהישאר זקופים. עם הזמן, השרירים בכל הגוף נובלים, מה שגורם לבעיות גדולות כאשר האסטרונאוטים חוזרים לסביבת הכבידה המלאה של כדור הארץ. זו הסיבה שאסטרונאוטים על סיפון ה-ISS מתאמנים במשך שעתיים בכל יום, כדי שהשרירים שלהם יעבדו ככל האפשר.
בעיות אחרות הנגרמות על ידי מיקרו-כבידה כוללות אובדן צפיפות עצם - הערכות לגבי ההשפעות הפוטנציאליות של משימת מאדים אומרות שאסטרונאוטים עלולים לאבד עד מחצית ממסת השלד שלהם, פרנסיס אמר, למרות שהוא ציין שההערכות הללו הן ספקולטיביות בלבד - כמו גם אובדן יכולת קרדיווסקולרית, בעיות בסינוסים וירידה בראייה עקב שינויים בצורת גַלגַל הָעַיִן.
אלו הם רק חלק מהתסמינים שנמצאו על ידי נאס"א במחקר התאומים המפורסם שלה, שבו האסטרונאוט סקוט קלי בילה שנה בחלל לפני שהפיזיולוגיה שלו בהשוואה לזו של אחיו התאום הזהה, מארק קלי.
"אתה מקבל חלוקה מחדש של נוזלים, כך שאתה מקבל את החלק העליון הנפוח הזה של הגוף, ואת הראש הנפוח. בעבר חשבו שהלחץ בראש עולה, וזה דוחף לחלק האחורי של גלגל העין. לאסטרונאוטים יש ירידה באספקת הדם ובניוון של עצב הראייה, שיכול להיות בגלל עלייה בלחץ התוך גולגולתי", אמר פרנסיס. עם זאת, נתונים עדכניים העלו כי לחץ בראש אינו הגורם המניע להפחתת הראייה. יכול להיות שמנגנון אחר, שעדיין לא ידוע, גורם לבעיות האלה.
כשזה מגיע לבילוי עוד יותר בחלל, במונחים של עשרות שנים או תקופות חיים, יש בעיה רפואית גדולה עוד יותר: רבייה. "אנחנו לא בטוחים עד כמה תהליך ההפריה יהיה מוצלח במיקרו-כבידה", אמר פרנסיס. במחקרים, נמצא שזרע אנושי שוחה פחות ביעילות במיקרו-כבידה מאשר בכדור הארץ, כך ש"אפילו הזרע שמגיע לביצית עשוי להיות מושפע משמעותית". מחקר שנערך לאחרונה על רבייה בקרב עכברים באפס כוח משיכה מצא שהם יכולים להרות בהצלחה, אך בקרוב הפלה.
ייתכן שאפילו לא יתאפשר לבני אדם להרות הרחק מכדור הארץ, מה שמסכן את הסיכוי לבנות מושבה מחוץ לעולם לטווח ארוך.
מה לגבי כוח המשיכה על מאדים?
סוגיה שטרם טופלה היא בדיוק איך המחקר מסביבת אפס הכבידה של ה-ISS תחול על סביבת הכבידה הנמוכה של מאדים, שבה כוח הכבידה הוא בסביבות 38% מזה של כדור הארץ. יכול להיות שיש סף של כוח כבידה שמתחתיו גופים מתחילים לחוות בעיות רפואיות. או שזה יכול להיות קשר ליניארי, כך שההשפעות על אסטרונאוטים על מאדים יהיו פחותות מההשפעות על אסטרונאוטים ב-ISS. עד שיהיו לנו נתונים נוספים על הקשר הזה, אין דרך לדעת בוודאות.
"כוח הכבידה של מאדים עשוי להיות חזק מספיק כדי למנוע רבות מהבעיות הללו", אמר פרנסיס. "אם יש לך כוח משיכה, למרות שהוא פחות מאשר על כדור הארץ, ואתה משלב את זה עם אמצעי נגד כמו תרגילים, זה יכול להיות בסדר. המסע לשם הוא שנחשב לאתגר המרכזי".
הימצאות על פני מאדים יכולה לשמור על מצבם של האסטרונאוטים, או שהם יכולים אפילו להחזיר חלק ממסת השרירים והשלד שאבדו בטיול. "ההערכות עד כה מבוססות על האסטרונאוטים שחוו מיקרו-כבידה לאורך כל הדרך, מכיוון שאיננו בטוחים כיצד להביא בחשבון את ששת החודשים שהם עשויים לבלות על פני השטח."
הפיל בחדר: קרינה מייננת
הודות לשנים של ניסיון עם סביבות מיקרו-כבידה, סוכנויות חלל פיתחו אסטרטגיות להפחתה וטיפול ברוב הבעיות הרפואיות שנגרמות מהן. אבל יש בעיה אחרת לגמרי שמתעוררת ברגע שבני אדם מתחילים לחקור את החלל מעבר לשדה המגנטי המגן של כדור הארץ. מחוץ למקלט הבטוח הזה, כל מה שנע בחלל מופגז בקרניים קוסמיות מסוכנות. המשימות המאויישות היחידות שיצאו מחוץ למקלט בטוח זה הן משימות הירח, אך אלו כללו רק חשיפות לקרינה לפרקי זמן של שבועות, ולא חודשים או שנים.
אנחנו כן יודעים שקרניים קוסמיות עלולות להזיק לאלקטרוניקה עדינה, ולכן לחללית שתוכננה לנוע מעבר למגנטוספירה של כדור הארץ יש מיגון כדי להגן על מרכיביהן. אבל אותן קרניים עלולות להיות קטלניות לבני אדם, ואנחנו רק מתחילים להבין איך הן יכולות להשפיע על גוף האדם. לדוגמה, מחקר בעכברים מצא שחשיפה לקרינה יכולה להשפיע על לא רק הגוף אלא גם המוח, ואף עלול להוביל לשינויים התנהגותיים כגון עלייה בשיעורי החרדה.
חשיפה לקרינה היא לא משהו שניתן לשפר את השפעותיו באותו אופן שבו ניתן לשפר ניוון שרירים. הדרך היחידה להגן על אסטרונאוטים מקרינה היא לבנות מבנים פיזיים שישמרו עליהם מפניה. "הקרינה כנראה הולכת להיות המכשול העיקרי", אמר פרנסיס. "אין שום דבר שאתה יכול לעשות מנקודת מבט ביולוגית כדי להגן על עצמך מפני קרינה. זה באמת יהיה תלוי בתכנון והנדסת הספינה ולא בביולוגיה או ברפואה".
המלצות עורכים
- צוות Ax-1 הפרטי של נאס"א מקבל קצת זמן נוסף בחלל
- סרטון תחנת החלל המגניב הזה יעלה חיוך על הפנים שלך
- נאס"א חושפת תאריך לשיגור האסטרונאוט הבא של SpaceX
- תמונות דמויות מאדים מציגות מבט דרמטי של כוכב הלכת שלנו
- מסוק מאדים של נאס"א מכוון לשיא חדש בטיסה הבאה
שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.
