Πώς η ανθρώπινη διαστημική πτήση επηρεάζει το σώμα και το μυαλό;

Στις 12 Απριλίου 1961, ο Ρώσος κοσμοναύτης Γιούρι Γκαγκάριν έγραψε ιστορία ως ο πρώτος άνθρωπος στο διάστημα. Για μεγάλο μέρος του χρόνου από τότε, οι άνθρωποι θεωρούσαν κυρίως την εξερεύνηση του διαστήματος ως προσβάσιμη μόνο σε εκπαιδευμένους επαγγελματίες. Ωστόσο, αυτό αλλάζει τώρα, ειδικά με τις εταιρείες που προσφέρουν εμπορικές ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις ως τουρισμός καινοτομίας.

Πολλοί ειδικοί και ενθουσιώδεις εξίσου ελπίζουν επίσης ότι οι άνθρωποι θα μπορούσαν τελικά να ζήσουν στον Άρη. Η αυξημένη πρόσβαση στη γωνιά μας του γνωστού σύμπαντος είναι αναμφίβολα συναρπαστική. Ωστόσο, είτε κάποιος φιλοδοξεί να κάνει καριέρα ως αστροναύτης είτε έχει τους οικονομικούς πόρους για να αγοράσει ένα διαστημικό ταξίδι, η κοινωνία δεν μπορεί να παραβλέψει τους σωματικούς και ψυχικούς κινδύνους που συχνά συνοδεύουν τα ταξίδια στο διάστημα.

Εξέταση πιθανών αλλαγών στο ανοσοποιητικό σύστημα κατά τη διάρκεια παρατεταμένης διαστημικής πτήσης

Μια πρόσφατη έρευνα της NASA είχε στόχο να δει πώς οι μακροπρόθεσμες αποστολές στο βάθος θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ικανότητα των αστροναυτών να καταπολεμούν λοιμώξεις ή να αυξήσουν τον κίνδυνο να τις μεταδώσουν σε άλλα μέλη του πληρώματος. Προηγούμενη έρευνα σε αυτόν τον τομέα έδειξε ότι η ανθρώπινη διαστημική πτήση επηρεάζει το ανοσοποιητικό σύστημα. Για παράδειγμα, τα λευκά αιμοσφαίρια δεν είναι πάντα τόσο αποτελεσματικά στην καταπολέμηση λοιμώξεων στο διάστημα όσο είναι για τους ανθρώπους που κατοικούν στη Γη. Επιπλέον, η ύπαρξη στο διάστημα μπορεί να κάνει τους ανενεργούς ιούς που μεταφέρονται στο σώμα να ενεργοποιηθούν στους αστροναύτες.

Ο Δρ. Brian Crucian είναι ο κύριος επιστήμονας για την ανοσολογική έρευνα της NASA και επέβλεψε αυτήν τη μελέτη. Σημείωσε ότι οι αστροναύτες γενικά αντιμετωπίζουν μικρές επιπτώσεις μόνο εάν οι λανθάνοντες ιοί επανενεργοποιηθούν στο διάστημα.

Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη αν αυτό μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια μακρύτερων αποστολών. Η λήψη πληροφοριών σχετικά με τη δυνατότητα τώρα είναι ζωτικής σημασίας. Θα βοηθήσει τους γιατρούς και τους βιοϊατρικούς επιστήμονες που ειδικεύονται στη φροντίδα ανθρώπων σε αποστολές ανθρώπινων διαστημικών πτήσεων.

Τα δεδομένα της μελέτης προήλθαν από πληρώματα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού που έδωσαν δείγματα αίματος, σάλιου και ούρων πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τις διαστημικές πτήσεις τους. Οι αστροναύτες που συνέβαλαν σε αυτή τη μελέτη ήταν όλοι σε αποστολές του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού για έξι μήνες κατά μέσο όρο.

Οι αστροναύτες πέρασαν από μια διαδικασία συλλογής και αποστολής δειγμάτων αίματος που επέτρεψε στους ερευνητές στη Γη να τα λάβουν μόνο 37 ώρες αργότερα. Τα δείγματα κάθισαν μέσα σε ένα φορτηγό πλοίο με μαξιλάρια. Αφού τα έλαβαν, οι επιστήμονες αναζήτησαν βιοδείκτες που θα μπορούσαν να υποδεικνύουν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα βρίσκεται υπό ιδιαίτερα υψηλό στρες. Συνέκριναν επίσης τα δείγματα με 10 ανθρώπους στη Γη που ήταν της ίδιας ηλικίας και φύλου με τους αστροναύτες.

Λήψη ενδείξεων σχετικά με τις ψυχικές επιπτώσεις της ανθρώπινης διαστημικής πτήσης από πολικούς ερευνητές

Οι αστροναύτες αντιμετωπίζουν πολλές προκλήσεις που θα μπορούσαν να βλάψουν την ψυχική τους υγεία κατά τη διάρκεια και μετά τις αποστολές. Εκτείνονται από την κοινωνική απομόνωση έως τις προκλήσεις της ζωής σε περιορισμένους χώρους ενώ αντιμετωπίζουν τους αλλοιωμένους κύκλους φωτός-σκότους. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Χιούστον συνειδητοποίησαν ότι αυτές οι συνθήκες αντικατοπτρίζουν αυτό που αντιμετωπίζουν οι ομάδες κατά τη μελέτη της Ανταρκτικής. Κάθε χειμώνα στη Γη, περίπου 1 δισεκατομμύριο κρύσταλλοι πάγου πέφτουν από τον ουρανό ως νιφάδες χιονιού. Ωστόσο, οι επιστήμονες της Αρκτικής αντιμετωπίζουν αναμφισβήτητα εξαιρετικά σκληρές συνθήκες.

Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Χιούστον πίστευε ότι οι εμπειρίες των πολικών ερευνητών θα μπορούσαν να τους βοηθήσουν να μάθουν περισσότερα για τις επιπτώσεις της ανθρώπινης διαστημικής πτήσης στην ψυχική υγεία. Πιο συγκεκριμένα, η ομάδα ανέπτυξε μια λίστα ελέγχου για να βοηθήσει τους συμμετέχοντες να καταγράψουν την ψυχική τους κατάσταση. Στη συνέχεια παρακολούθησαν αυτούς τους ανθρώπους για εννέα μήνες και έλαβαν δεδομένα για τυχόν σωματικά παράπονα που προέκυψαν κατά τη διάρκεια της περιόδου.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ερευνητές της Ανταρκτικής κατέγραψαν συνεχείς μειώσεις στα θετικά συναισθήματα σε όλη τη διάρκεια των αποστολών τους. Επιπλέον, η τάση συνεχίστηκε ακόμη και όταν τα μέλη της ομάδας ετοιμάζονταν να πάνε σπίτι τους. Αντίθετα, τα δεδομένα αποκάλυψαν μεγαλύτερη μεταβλητότητα στα αρνητικά συναισθήματα. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι έδειξε επίσης ότι οι άνθρωποι ήταν πιο πιθανό να τα αντιμετωπίσουν μαζί με σωματικά προβλήματα.

Μια άλλη λύση ήταν ότι οι άνθρωποι ήταν λιγότερο πιθανό να χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικές τεχνικές συναισθηματικής ρύθμισης καθώς αυξανόταν ο χρόνος αποστολής τους. Ομοίως, τα άτομα έδειξαν λιγότερες περιπτώσεις παρατήρησης, εκτίμησης και εμβάθυνσης των θετικών συναισθημάτων τους σε μεταγενέστερες φάσεις της αποστολής.

Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Χιούστον κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μεμονωμένοι, διαπροσωπικοί και περιστασιακοί παράγοντες θα μπορούσαν να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό το εάν οι άνθρωποι αισθάνονται αρνητικά συναισθήματα ενώ βρίσκονται σε απαιτητικές αποστολές. Ωστόσο, η μείωση των θετικών συναισθημάτων ήταν πιο συνεπής στα υποκείμενα. Έτσι, παρεμβάσεις που έχουν σχεδιαστεί για την ενίσχυση των θετικών συναισθημάτων θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους υποψηφίους ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις και άλλους που είναι πιθανό να αντιμετωπίσουν απομονωτικά και ακραία περιβάλλοντα.

Αξιολόγηση της βιωσιμότητας της ανθρώπινης διαστημικής πτήσης με βάση τον Άρη

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι ο Άρης είναι ένας από τους πιο όμοιους πλανήτες με τη Γη. Ωστόσο, συμφωνούν ότι η κοινωνία απέχει πολύ από το να στείλει ανθρώπους εκεί. Υπάρχουν επίσης κάποιοι γνωστοί κίνδυνοι. Για παράδειγμα, ο Άρης δεν έχει μαγνητικό πεδίο για να προστατεύει τους ανθρώπους από τη διαστρική ακτινοβολία. Ακόμα κι έτσι, η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη για να διαπιστωθεί εάν τέτοια ταξίδια είναι βιώσιμα.

Ερευνητές από το UCLA ερεύνησαν συγκεκριμένα την πτυχή της ακτινοβολίας και κατέληξαν σε πακέτο που θα μπορούσε να κάνει το ταξίδι ασφαλέστερο για τους εμπλεκόμενους αστροναύτες. Πρώτον, προσδιόρισαν ότι το διαστημόπλοιο πρέπει να έχει επαρκή θωράκιση ακτινοβολίας. Είπαν επίσης ότι η ιδανική διάρκεια για ένα τέτοιο ταξίδι θα ήταν λιγότερο από τέσσερα χρόνια.

Ένα άλλο εύρημα ήταν ότι ο χρόνος της αποστολής θα είχε σημασία για τη μείωση των κινδύνων ακτινοβολίας. Οι επιστήμονες έμαθαν ότι η καλύτερη στιγμή για να φύγει το διαστημόπλοιο από τη Γη θα ήταν κατά το ηλιακό μέγιστο στον Άρη. Πιο συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η πιο ενεργή ηλιακή περίοδος βοηθά στην εκτροπή των πιο επικίνδυνων και υψηλής ενέργειας σωματιδίων ακτινοβολίας από τον ήλιο.

Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι οι αστροναύτες θα μπορούσαν επίσης να ολοκληρώσουν τις αποστολές τους σε λιγότερο από δύο χρόνια. Ωστόσο, το ταξίδι διαρκεί κατά μέσο όρο εννέα μήνες. Η ομάδα έφτιαξε μοντέλα ακτινοβολίας γεωφυσικών σωματιδίων για να δείξει τις πιθανές επιπτώσεις στο σώμα κατά τη διάρκεια μιας αποστολής στον Άρη.

Η μοντελοποίηση πρόσφερε επίσης ορισμένες χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή του διαστημικού σκάφους. Ένα σχετικά παχύ υλικό θα μπορούσε να εμποδίσει μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας. Ωστόσο, εάν το πάχος ήταν πολύ μεγάλο, θα μπορούσε να αυξήσει τον κίνδυνο δευτερογενούς ακτινοβολίας των αστροναυτών. Οι αποστολές στον Άρη μπορεί να είναι πολύ μακριά για τους ανθρώπους, αλλά τέτοιες εργασίες διευκολύνουν την επίτευξη αυτού του στόχου.

Καλλιέργεια καλλιεργειών στο διάστημα για ελαχιστοποίηση της απώλειας οστικής πυκνότητας

Η συνεχιζόμενη έρευνα δείχνει ότι ορισμένοι αστροναύτες αγαπούν την κηπουρική στο διάστημα κατά τον ελεύθερο χρόνο τους. Μερικοί ξόδεψαν πολλές ώρες φροντίζοντας τα φυτά. Επίσης, κανένας αστροναύτης που δοκίμασε την κηπουρική στη μελέτη δεν το θεώρησε ως δραστηριότητα χωρίς νόημα.

Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν επίσης ότι αφήνοντας τους αστροναύτες να αναπτύσσουν πράγματα στο διάστημα θα μπορούσε να προφυλαχθεί από την απώλεια οστικής πυκνότητας που προκαλείται από τις επιπτώσεις της μικροβαρύτητας. Μια μελέτη περιελάμβανε τη δημιουργία ενός τύπου γενετικά τροποποιημένου μαρουλιού που περιέχει παραθυρεοειδή ορμόνη (PTH). Επί του παρόντος, οι αστροναύτες το χρησιμοποιούν για να μειώσουν τους κινδύνους απώλειας οστικής πυκνότητας στις αποστολές τους. Ωστόσο, το λαμβάνουν με ενέσεις. Η κατανάλωση μαρουλιού για να λάβετε τις απαραίτητες ποσότητες θα ήταν αναμφισβήτητα μια πιο ευχάριστη επιλογή.

Η ερευνητική ομάδα που εργάζεται σε αυτό το μαρούλι υψηλής τεχνολογίας εξήγησε ότι η καλλιέργεια του έχει οφέλη πέρα ​​από την προστασία των οστών των αστροναυτών. Η καλλιέργεια των καλλιεργειών και στη συνέχεια η κατανάλωσή τους θα μπορούσε να ενισχύσει το ηθικό και να ενθαρρύνει τους ανθρώπους να οικειοποιηθούν ένα άλλο μέρος της επιτυχίας της αποστολής.

Ένα άλλο ζήτημα που θα μπορούσε να λύσει αυτή η έρευνα είναι ότι τα συσκευασμένα φάρμακα μπορεί να λήξουν κατά τη διάρκεια μακροχρόνιων προσπαθειών ανθρώπινης διαστημικής πτήσης. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι άνθρωποι θα χρειαστούν αξιόπιστους τρόπους για να αναπληρώσουν τις προμήθειες τους ενώ βρίσκονται μακριά από τη Γη. Ας υποθέσουμε ότι οι αστροναύτες θα μπορούσαν να μεταφέρουν περισσότερους σπόρους και λιγότερα συσκευασμένα φάρμακα. Αυτή η ανταλλαγή θα βοηθούσε επίσης στην επίτευξη χαμηλότερου συνολικού βάρους στο σκάφος.

Οι επιστήμονες εξακολουθούν να επεξεργάζονται τις απαραίτητες λεπτομέρειες. Για παράδειγμα, θέλουν να μάθουν πόση PTH περιέχει μια μέση κεφαλή μαρουλιού. Θα πρέπει επίσης να μάθουν ποια μέρη του μαρουλιού συνήθως έχουν περισσότερο από αυτό. Τέλος, θα δουν αν οι αστροναύτες θα μπορούσαν να χορτάσουν μόνο τρώγοντας το μαρούλι. Εάν όχι, μπορεί να χρειαστεί να καθαρίσουν το φάρμακο από φυτικά εκχυλίσματα.

Αποκτώντας πολύτιμες γνώσεις για την υποστήριξη της ανθρώπινης διαστημικής πτήσης

Είναι ακόμη πολύ νωρίς για να πούμε εάν οι ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις θα γίνουν μια ακμάζουσα εμπορική βιομηχανία για όσους ενδιαφέρονται να εξερευνήσουν το ηλιακό μας σύστημα. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει από αυτή την άποψη, είναι ακόμα ζωτικής σημασίας να προστατεύσουμε τους ανθρώπους που αφιερώνουν τη ζωή τους για να μάθουν για το διάστημα ως επαγγελματίες αστροναύτες.

Η έρευνα που αναφέρεται εδώ, και άλλες παρόμοιες εργασίες, θα βοηθήσουν τους ανθρώπους να μάθουν περισσότερα σχετικά με τους πιθανούς κινδύνους της αποστολής ανθρώπων στο διάστημα για οποιονδήποτε λόγο. Στη συνέχεια, θα είναι ευκολότερο να μετριαστούν ορισμένες από αυτές τις απειλές ή τουλάχιστον να δώσετε στους ανθρώπους μια πιο ακριβή κατανόησή τους.

Η ανθρώπινη διαστημική πτήση θα μπορούσε να φέρει τόσο καλές όσο και κακές εκπλήξεις. Αλλά, όταν πρόκειται για σωματική και ψυχική ευεξία, είναι καλύτερο να ελαχιστοποιήσετε τις απροσδόκητες συνθήκες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν μακροπρόθεσμη βλάβη. Η εκμάθησή τους μέσω επιστημονικών μελετών είναι ένας αξιόπιστος τρόπος για να βοηθήσετε τους σημερινούς αστροναύτες και τους ανθρώπους που τελικά επιλέγουν να πάνε στο διάστημα για την καριέρα τους.