Mars'a Ulaşmak İçin Bir Sonraki Zorluk: İnsan Vücudu

NASA'dan Ay'dan Mars'a programı Elon Musk'un iddialı gönderme planına bir milyon insan Mars'a 2050 yılına gelindiğinde kızıl gezegene insan ayaklarını sokma yarışı başlıyor. İle giderek daha karmaşık hale gelen roketler ve robot bilimiBu hedefin önünde duran teknolojik zorluklar hızla aşınıyor.

Ancak insanları gezegen dışına çıkarıp güneş sisteminin geri kalanını keşfetmeye gönderme planlarını engelleyen farklı bir sorun olabilir. Uzayda insan vücudunun başına tuhaf şeyler geliyor ve bu tıbbi sorunları çözmenin yollarını bulmamız gerekecek. astronotları, bir Mars misyonunun birkaç yıl sürebileceği gibi uzun süreli görevlere gönderebilmek istiyorsak gerekmek.

Digital Trends, uzay tıbbı alanında çalışmalar yapan University College London kardiyolog Dr. Rohin Francis ile konuştu: İnsan vücudunun uzay ortamındaki uzun vadeli yerleşime nasıl tepki verdiği ve bunun insanlı görevler için ne anlama gelebileceği hakkında Mars.

Uzaydaki insan vücudu hakkında bildiklerimiz

Uzay görevleri söz konusu olduğunda insan vücudunu etkileyen iki temel faktör vardır: Mikro yerçekimi ve iyonlaştırıcı radyasyon.

Şu anki haliyle, sıfır yer çekiminin vücut üzerindeki etkileri hakkında yıllarca süren araştırmalardan elde edilen çok sayıda araştırmamız var. Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) ve aylarca veya yıllarca mikro yerçekiminde kalmanın bir dizi tıbbi soruna yol açtığını biliyoruz. yan etkiler.

Bu bulgular, Dünya üzerinde düşük yer çekimi ortamlarının simüle edildiği analog çalışmalar olarak adlandırılan çalışmalarla desteklenmektedir. Francis, "Mikro yerçekimine ilişkin araştırmaların çoğunda mikro yerçekimi analogları kullanılıyor" diye açıklıyor. “Bunlar haftalarca, aylarca yatakta yatmaları için para alan insanlar. Bu, Dünya'daki mikro yerçekimini simüle etmenin en iyi yoludur."

Şunun gibi programlar Avrupa Uzay Ajansı'nın yatak istirahati programı Araştırmacıların, gönüllüleri baş ucuna doğru eğimli bir yatakta tutarak mikro yerçekiminin etkilerini incelemesine olanak tanır, kafaya hücum eden kan ve sıvıların mikro yerçekimine ve kasların erimesine benzer etkiler yaratır uzak.

Düşük yerçekimindeki cisimlere ne olur?

Mikro yerçekimine uzun süre maruz kalmanın en sorunlu etkilerinden biri kas atrofisidir, çünkü kasların yer çekimine karşı koymak ve dik kalmak için herhangi bir kuvvet uygulamasına gerek yoktur. Zamanla vücuttaki kaslar zayıflar ve astronotlar Dünya'nın tam yerçekimi ortamına döndüklerinde büyük sorunlara neden olur. Bu nedenle ISS'deki astronotlar, kaslarının mümkün olduğu kadar çalışmasını sağlamak için her gün iki saat egzersiz yapıyor.

Mikro yerçekiminin neden olduğu diğer sorunlar arasında kemik yoğunluğu kaybı yer alıyor; Mars misyonunun potansiyel etkilerine ilişkin tahminler, astronotların iskelet kütlelerinin yarısına kadarını kaybedebileceğini söylüyor. dedi, ancak bu tahminlerin tamamen spekülatif olduğunu, ayrıca kardiyovasküler kapasite kaybı, sinüs sorunları ve gözlerin şeklindeki değişiklikler nedeniyle görme yeteneğinin azaldığını belirtti. göz küresi.

Bunlar, tespit edilen semptomlardan sadece birkaçı. NASA çığır açan ikiz çalışmasındaAstronot Scott Kelly'nin fizyolojisini tek yumurta ikizi kardeşi Mark Kelly'ninkiyle karşılaştırmadan önce uzayda bir yıl geçirdiği hikaye.

"Sıvının yeniden dağılımını elde ediyorsunuz, böylece vücudunuzun oldukça kabarık üst kısmı ve kabarık kafanız oluyor. Önceleri kafadaki basıncın arttığı ve bunun da göz küresinin arkasına doğru baskı yaptığı düşünülüyordu. Francis, astronotların kan akışında azalma ve optik sinir atrofisinin intrakranyal basınçtaki artıştan kaynaklanabileceğini belirtti. Ancak son veriler, görme yeteneğinin azalmasının nedeninin kafadaki basınç olmadığını ileri sürüyor. Bu sorunlara henüz bilinmeyen başka bir mekanizma neden oluyor olabilir.

Konu uzayda daha da uzun süre kalmaya (on yıllar veya yaşamlar) gelince, daha da büyük bir tıbbi sorun var: Üreme. Francis, "Mikro yerçekiminde döllenme sürecinin ne kadar başarılı olacağından emin değiliz" dedi. Araştırmalarda, insan sperminin mikro yerçekiminde Dünya'ya göre daha az etkili bir şekilde yüzdüğü, dolayısıyla "yumurtaya ulaşan spermin bile daha az etkili olduğu" ortaya çıktı. önemli ölçüde etkilendi.” Sıfır yerçekimindeki fareler arasında üreme üzerine yapılan son araştırmalar, farelerin başarılı bir şekilde hamile kalabildiklerini, ancak kısa süre sonra hamile kalabileceklerini ortaya çıkardı. düşük yaptı.

İnsanların Dünya'dan uzakta doğması bile mümkün olmayabilir, bu da uzun vadede dünya dışında bir koloni kurma ihtimalini gölgede bırakıyor.

Peki ya Mars'taki yerçekimi?

Henüz ele alınmamış bir konu, sıfır yerçekimi ortamından yapılan araştırmaların tam olarak nasıl yapılacağıdır. ISS, yer çekiminin Dünya'dakinin %38'i civarında olduğu Mars'ın düşük yer çekimi ortamına uygulanacaktır. Toprak. Bunun altında vücutların tıbbi sorunlar yaşamaya başladığı bir yer çekimi kuvveti eşiği olabilir. Ya da doğrusal bir ilişki olabilir, yani Mars'taki astronotlar üzerindeki etkiler, ISS'deki astronotlar üzerindeki etkilerden daha az olacaktır. Bu ilişki hakkında daha fazla veriye sahip olana kadar kesin olarak bilmenin bir yolu yok.

Francis, "Mars'ın yerçekimi aslında bu sorunların çoğunu önleyecek kadar güçlü olabilir" dedi. "Dünyadakinden daha az olmasına rağmen bir miktar yer çekiminiz varsa ve bunu egzersiz gibi karşı önlemlerle birleştirirseniz, bu sorun olmayabilir. Asıl zorluk olarak kabul edilen şey oraya yapılan yolculuktur."

Mars yüzeyinde olmak astronotların kondisyonunu koruyabilir, hatta yolculuk sırasında kaybettikleri kas ve iskelet kütlesinin bir kısmını geri kazanabilirler. "Şu ana kadarki tahminler, astronotların mikro yerçekimsizliğini deneyimlemelerine dayanıyor, çünkü onların yüzeyde geçirebilecekleri altı ayı nasıl hesaba katacağımızdan emin değiliz."

Odadaki fil: İyonlaştırıcı radyasyon

Mikro yerçekimi ortamlarında uzun yıllara dayanan deneyimler sayesinde uzay ajansları, bunların neden olduğu tıbbi sorunların çoğunu hafifletmek ve ele almak için stratejiler geliştirdiler. Ancak insanlar Dünya'nın koruyucu manyetik alanının ötesindeki uzayı keşfetmeye başladığında ortaya çıkan tamamen farklı bir sorun var. Bu güvenli sığınağın dışında, uzayda hareket eden her şey tehlikeli kozmik ışınlarla bombalanıyor. Bu güvenli sığınağın dışına çıkan tek insanlı görevler ay görevleriydi, ancak bunlar aylar veya yıllar yerine yalnızca haftalarca radyasyona maruz kalmayı içeriyordu.

Kozmik ışınların hassas elektroniklere zarar verebileceğini biliyoruz, bu nedenle Dünya'nın manyetosferinin ötesine seyahat etmek üzere tasarlanan uzay araçlarının bileşenlerini korumak için korumaları vardır. Ancak aynı ışınlar insanlar için potansiyel olarak ölümcüldür ve bunların insan vücudunu nasıl etkileyebileceğini yeni yeni anlamaya başlıyoruz. Örneğin, fareler üzerinde yapılan araştırmalar radyasyona maruz kalmanın yaşam kalitesini etkileyebileceğini bulmuştur. sadece vücut ama aynı zamanda beyinhatta artan kaygı oranları gibi davranış değişikliklerine bile yol açabilir.

Radyasyona maruz kalma, etkileri kas atrofisi gibi iyileştirilebilecek bir şey değildir. Astronotları radyasyondan korumanın tek yolu onları radyasyondan koruyacak fiziksel yapılar inşa etmektir. Francis, "Radyasyon muhtemelen ana engel olacak" dedi. “Kendinizi radyasyondan korumak için biyolojik açıdan yapabileceğiniz hiçbir şey yok. Bu gerçekten biyoloji veya tıptan ziyade gemi tasarımı ve mühendisliğiyle ilgili olacak."

Editörlerin Önerileri

• NASA'nın özel Ax-1 mürettebatı uzayda biraz daha fazla zaman kazanıyor
• Bu harika uzay istasyonu videosu yüzünüzde bir gülümseme yaratacak
• NASA, SpaceX'in bir sonraki astronot fırlatmasının tarihini açıkladı
• Mars benzeri fotoğraflar kendi gezegenimizin dramatik bir görüntüsünü gösteriyor
• NASA'nın Mars helikopteri bir sonraki uçuşta yeni rekor hedefliyor

Yaşam tarzınızı yükseltinDigital Trends, en son haberler, eğlenceli ürün incelemeleri, anlayışlı başyazılar ve türünün tek örneği olan ön bakışlarla okuyucuların teknolojinin hızlı tempolu dünyasını takip etmelerine yardımcı olur.