Da NASA Programa Lua a Marte ao ambicioso plano de Elon Musk de enviar um milhão de pessoas para Marte em 2050, começará a corrida para colocar pés humanos no planeta vermelho. Com foguetes e robótica cada vez mais sofisticados, os desafios tecnológicos que impedem este objetivo estão a desaparecer rapidamente.
Mas pode haver uma questão diferente que dificulta os planos de retirar pessoas do planeta e enviá-las para explorar o resto do sistema solar. Coisas estranhas acontecem ao corpo humano no espaço e precisaremos encontrar maneiras de resolver esses problemas médicos se quisermos enviar astronautas em missões de longa duração, como os vários anos que uma missão a Marte poderia exigir.
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A Digital Trends conversou com o cardiologista da University College London, Dr. Rohin Francis, que realizou estudos em medicina espacial, sobre como os corpos humanos respondem à habitação de longo prazo no ambiente espacial e o que isso pode significar para as missões tripuladas Marte.
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O que sabemos sobre o corpo humano no espaço
Quando se trata de missões espaciais, existem dois fatores principais que influenciam o corpo humano: a microgravidade e a radiação ionizante.
Tal como está, temos muitas pesquisas sobre os efeitos da gravidade zero no corpo a partir de anos de estudo sobre o Estação Espacial Internacional (ISS), e sabemos que estar em microgravidade durante meses ou anos leva a uma série de problemas médicos efeitos colaterais.
Essas descobertas são apoiadas pelos chamados estudos analógicos, nos quais são simulados ambientes de baixa gravidade na Terra. “A maioria das pesquisas sobre microgravidade utiliza análogos da microgravidade”, explica Francis. “São pessoas que são pagas para ficarem na cama durante semanas ou meses seguidos. Esta é a melhor maneira que temos para simular a microgravidade na Terra.”
Programas como o Programa de repouso na cama da Agência Espacial Europeia permite que os pesquisadores estudem os efeitos da microgravidade mantendo os voluntários em uma cama inclinada em direção à cabeceira, que cria efeitos semelhantes à microgravidade do sangue e fluidos que correm para a cabeça e perdem os músculos ausente.
O que acontece com os corpos em baixa gravidade?
Um dos efeitos mais problemáticos da exposição prolongada à microgravidade é a atrofia muscular, uma vez que os músculos não precisam exercer qualquer força para neutralizar a gravidade e permanecerem em pé. Com o tempo, os músculos de todo o corpo murcham, causando grandes problemas quando os astronautas retornam ao ambiente de plena gravidade da Terra. É por isso que os astronautas a bordo da ISS exercitam-se durante duas horas todos os dias, para manter os músculos trabalhando tanto quanto possível.
Outros problemas causados pela microgravidade incluem a perda de densidade óssea – estimativas dos efeitos potenciais de uma missão a Marte dizem que os astronautas podem perder até metade da sua massa esquelética, Francis disse, embora tenha apontado que essas estimativas são puramente especulativas - assim como perda de capacidade cardiovascular, problemas de sinusite e redução da visão devido a mudanças no formato do globo ocular.
Esses são apenas alguns dos sintomas encontrados por NASA em seu estudo histórico sobre gêmeos, em que o astronauta Scott Kelly passou um ano no espaço antes de ter sua fisiologia comparada à de seu irmão gêmeo idêntico, Mark Kelly.
“Você consegue uma redistribuição de fluido, de modo que fica com a parte superior do corpo muito inchada e a cabeça inchada. Anteriormente, pensava-se que a pressão na cabeça aumentava e empurrava a parte posterior do globo ocular. Observou-se que os astronautas apresentam uma redução no fornecimento de sangue e atrofia do nervo óptico, o que pode ser devido a um aumento na pressão intracraniana”, disse Francis. No entanto, dados recentes sugerem que a pressão na cabeça não é a causa principal da redução da visão. Pode ser que algum outro mecanismo ainda desconhecido esteja causando esses problemas.
Quando se trata de passar ainda mais tempo no espaço, em termos de décadas ou de vidas, há um problema médico ainda maior: a reprodução. “Não temos certeza de quão bem-sucedido seria o processo de fertilização na microgravidade”, disse Francis. Em estudos, descobriu-se que o esperma humano nada de forma menos eficaz na microgravidade do que na Terra, por isso “mesmo o esperma que chega ao óvulo pode ser significativamente afetado.” Uma pesquisa recente sobre a reprodução entre camundongos em gravidade zero descobriu que eles poderiam conceber com sucesso, mas que logo abortou.
Pode até não ser possível que os humanos sejam concebidos fora da Terra, o que prejudica a perspectiva de construção de uma colónia fora do mundo a longo prazo.
E quanto à gravidade em Marte?
Uma questão que ainda precisa ser abordada é exatamente como a pesquisa no ambiente de gravidade zero do a ISS se aplicará ao ambiente de baixa gravidade de Marte, onde a gravidade é cerca de 38% da de Terra. Pode ser que exista um limiar de força gravitacional abaixo do qual os corpos comecem a ter problemas médicos. Ou poderia ser uma relação linear, de modo que os efeitos sobre os astronautas em Marte seriam menores do que os efeitos sobre os astronautas na ISS. Até que tenhamos mais dados sobre esse relacionamento, não há como saber com certeza.
“A gravidade marciana pode realmente ser forte o suficiente para evitar muitos destes problemas”, disse Francis. “Se você tiver alguma gravidade, mesmo que seja menor do que na Terra, e combinar isso com contramedidas, como exercícios, tudo bem. É a jornada até lá que é considerada o principal desafio.”
Estar na superfície de Marte poderia manter a condição dos astronautas, ou eles poderiam até recuperar parte da massa muscular e esquelética perdida na viagem. “As estimativas até agora baseiam-se nos astronautas que experimentaram a microgravidade, porque não temos certeza de como levar em consideração os seis meses que eles poderão passar na superfície.”
O elefante na sala: radiação ionizante
Graças a anos de experiência com ambientes de microgravidade, as agências espaciais desenvolveram estratégias para mitigar e resolver a maioria dos problemas médicos por eles causados. Mas há uma questão totalmente diferente que surge quando os humanos começam a explorar o espaço além do campo magnético protetor da Terra. Fora deste porto seguro, tudo o que se move no espaço é bombardeado com perigosos raios cósmicos. As únicas missões tripuladas que saíram deste porto seguro são as missões lunares, mas estas apenas envolveram exposições à radiação por períodos de semanas, em vez de meses ou anos.
Sabemos que os raios cósmicos podem danificar componentes electrónicos delicados, por isso as naves espaciais concebidas para viajar para além da magnetosfera da Terra têm blindagem para proteger os seus componentes. Mas estes mesmos raios são potencialmente mortais para os seres humanos, e estamos apenas começando a entender como eles podem afetar o corpo humano. Por exemplo, pesquisas em ratos descobriram que a exposição à radiação pode afetar não apenas o corpo, mas também o cérebro, e pode até levar a mudanças comportamentais, como aumento das taxas de ansiedade.
A exposição à radiação não é algo cujos efeitos possam ser melhorados da mesma forma que a atrofia muscular. A única maneira de proteger os astronautas da radiação é construir estruturas físicas que os mantenham protegidos dela. “A radiação provavelmente será o principal obstáculo”, disse Francisco. “Não há nada que você possa fazer do ponto de vista biológico para se proteger da radiação. Na verdade, tudo dependerá do design e da engenharia do navio, e não da biologia ou da medicina.”
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