Вчені кажуть, що ваше тіло вже не буде таким, як ви потрапите на Марс

(SpaceX/YouTube)

У найближче десятиліття, в 2033 році, NASA і Китай мають намір відправити астронавтів в Марс вперше в історії. Це створює численні проблеми, починаючи від матеріально-технічних і технічних питань і закінчуючи забезпеченням можливості астронавтів мати справу з відходами і мати достатньо їжа та вода для багатомісячного транзиту на Марс і з Марса.

Але, звичайно, це також здоров’я та безпека астронавтів, які проводитимуть місяці, подорожуючи космосом, де вони будуть піддані впливу космічного випромінювання та мікрогравітації.

Є навіть побоювання, що після місяців впливу мікрогравітації астронавти матимуть проблеми з адаптацією до марсіанської гравітації.



Враження художника про середовище існування Марса (NASA).

Щоб визначити, чи є ці побоювання обґрунтованими, команда експертів з космічної медицини з Австралійського національного університету (ANU) розробила математична модель передбачити, чи зможуть астронавти безпечно подорожувати на Марс і виконувати свої обов’язки, коли вони прибудуть на Червону планету.

Ця модель може бути надзвичайно цінною разом із усіма іншими підготовчими роботами, які мають відбутися до того, як астронавти ступлять на Марс. Його також можна використовувати для оцінки впливу коротко- та довготривалих місій, які виведуть астронавтів далеко за межі низької навколоземної орбіти (LEO) та системи Земля-Місяць у майбутньому.

Стаття, яка описує їх математичну модель і висновки, нещодавно з’явилася в npj Мікрогравітація , науковий журнал, виданий природа .

Дослідницьку групу очолив доктор Лекс ван Лун, науковий співробітник Коледжу охорони здоров’я та медицини ANU (CHM). Як він і його колеги відзначають у своєму дослідженні, потенційні ризики для місій, що прямують на Марс, численні, але найбільшою загрозою є час, який астронавти проведуть у мікрогравітації.

У поєднанні зі шкідливим випромінюванням від Сонця та космічних джерел цей досвід спричинить фундаментальні зміни в їхніх тілах.

На основі обширних досліджень, проведених на борту Міжнародної космічної станції (МКС), мікрогравітація спричиняє втрату щільності м’язів і кісток і впливає на роботу органів, зір і серцево-легеневу систему – серце та його здатність перекачувати кров через систему артерій тіла. і вени.

Як описав Ван Лун в ANU випуск новин , їхні дослідження важливі не лише через запропоновані місії на Марс, але й для комерційного космічного сектору, що розвивається:

«Ми знаємо, що подорож до Марса займає близько шести-семи місяців, і це може призвести до зміни структури ваших кровоносних судин або сили вашого серця через невагомість, яку ви відчуваєте в результаті космічної подорожі з нульовою гравітацією.

З розвитком комерційних агенцій космічних польотів, таких як Space X і Blue Origin, з’явилося більше можливостей для польоту в космос для багатих, але не обов’язково здорових людей, тому ми хочемо використовувати математичні моделі, щоб передбачити, чи зможе хтось полетіти на Марс».

Співавтор доктор Емма Такер, астрофізик і реєстратор невідкладної медицини, додала, що тривалий вплив невагомості може призвести до ледачості серця, оскільки йому не потрібно працювати так багато, щоб подолати гравітацію та перекачувати кров по всьому тілу.

«Коли ви перебуваєте на Землі, сила тяжіння тягне рідину до нижньої половини нашого тіла, тому деякі люди відчувають, що їхні ноги починають набрякати до кінця дня.

Але коли ви вирушаєте в космос, гравітаційне тяжіння зникає, а це означає, що рідина переміщується у верхню половину вашого тіла, і це викликає реакцію, яка обманює тіло, змушуючи його думати, що рідини забагато.

У результаті ви починаєте часто ходити в туалет, ви починаєте позбавлятися від зайвої рідини, ви не відчуваєте спраги і ви не так багато п’єте, що означає, що ви зневоднюєтеся в космосі».

Саме тому, каже Такер, астронавти, які повертаються з МКС, непритомніють, коли знову ступають на Землю, або їх потрібно транспортувати в інвалідних візках.

Чим довше вони залишаться в космосі, тим більша ймовірність, що вони зруйнуються, коли повернуться на Землю, і тим складнішим буде процес пристосування до земної гравітації.

У випадку дослідження NASA Twins Study Марк Келлі провів на орбіті понад рік і відчув жахливий біль, набряк та інші симптоми після повернення (як він описав у своїй книзі Витривалість: рік у космосі, все життя відкриттів ).

Коли справа доходить до місій, що прямують на Марс, є додаткова складність, пов’язана із затримкою зв’язку між Землею та Марсом. Залежно від орієнтації Сонця, Землі та Марса ці затримки можуть тривати до 20 хвилин, що означає, що астронавти повинні мати можливість виконувати свої обов’язки без негайної допомоги диспетчерів польотів або екіпажів підтримки (включаючи невідкладну медичну допомогу).

Як пояснив Ван Лун:

«Якщо астронавт знепритомніє, коли вперше виходить із космічного корабля, або якщо виникне невідкладна медична допомога, на Марсі їм ніхто не допоможе.

Ось чому ми повинні бути абсолютно впевнені, що астронавт придатний до польоту та може адаптуватися до гравітаційного поля Марса.

Вони повинні бути в змозі працювати ефективно та результативно з мінімальною підтримкою протягом цих ключових перших кількох хвилин».

Їхня модель спирається на a машинне навчання алгоритм, заснований на даних астронавтів, зібраних під час минулих експедицій на борту МКС і місій «Аполлон», для моделювання ризиків, пов’язаних з подорожжю на Марс.

Тестування показало, що він може симулювати ключові серцево-судинні гемодинамічні зміни після тривалого космічного польоту та за різних умов гравітації та рідинного навантаження. І результати надихають, оскільки вони показують, що астронавти можуть функціонувати після місяців, проведених у мікрогравітації.

Хоча поточна модель базується на даних, отриманих від добре підготовлених астронавтів середнього віку, дослідники сподіваються розширити її можливості, включивши дані комерційних космічних польотів.

Зрештою, їхня мета полягає в тому, щоб створити модель, яка може імітувати вплив тривалої космічної подорожі на відносно нездорових людей із серцевими захворюваннями (іншими словами, непідготовлених цивільних). Вони сподіваються, що ця модель дасть більш цілісну картину того, що сталося б, якби «звичайна» людина подорожувала в космос.

Можуть бути внесені додаткові уточнення, щоб включити вікові проблеми зі здоров’ям, що було б доцільно, враховуючи кількість знаменитостей, які нещодавно літали в космос (Воллі Фанк, Вільям Шатнер, Лора Шепард, Річард Бренсон тощо).

Хто знає? Можливо, вдасться змоделювати вплив тривалого впливу мікрогравітації на дітей і розвиток плоду. Це дослідження має вирішальне значення, якщо ми коли-небудь захочемо відправити туди людей місяць , Марс та інші місця, де можна колись жити.

Ця стаття була спочатку опублікована Всесвіт сьогодні . Читати оригінальна стаття .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.