با بازگشت به ماه و سفر به مریخ در افق، دانشمندان در حال بررسی تاثیر ماموریت های فضایی طولانی تر بر سلامت فضانوردان هستند.

در پینترست به اشتراک بگذارید
باز آلدرین در طول ماموریت آپولو 11 در نزدیکی ماژول قمری قدم می زند. گتی ایماژ

20 جولای 2019، پنجاهمین سالگرد فرود آپولو 11 بر ماه است.

با بازگشت به ماه و ماموریت آینده به مریخ که به واقعیت نزدیک‌تر می‌شود، دانشمندان بر روی آنچه برای بدن فضانوردان در طول این ماموریت‌های طولانی‌تر اتفاق می‌افتد متمرکز شده‌اند.

بدن انسان در طول پرواز فضایی دستخوش تغییرات زیادی می شود – از جابجایی در قلب و عروق خونی گرفته تا باکتری های موجود در روده.

برخی از تغییرات جزئی هستند یا زمانی که فضانوردان به زمین باز می گردند به حالت عادی باز می گردند. اما برخی دیگر می توانند بر سلامت طولانی مدت فضانوردان یا توانایی آنها برای عملکرد در ماه یا مریخ تأثیر بگذارند.

آسیب DNA

تشعشعات یونیزان یکی از نگرانی های اصلی فضانوردان است زیرا می تواند به DNA و سایر مولکول های بدن آسیب برساند.

آلن هارگنز، دکترا، پروفسور و مدیر آزمایشگاه فیزیولوژی بالینی ارتوپدی در دانشگاه کالیفرنیا، گفت: “تابش در طول ماموریت چنین مشکلی ایجاد نمی کند، اما ترس این است که فضانوردان ممکن است پس از ماموریت به میزان بیشتری سرطان مبتلا شوند.” در سن دیگو

در فضا، تشعشعات یونیزان از شراره های خورشیدی و پرتوهای کیهانی می آیند. همچنین در زمین وجود دارد و در مقادیر کمتری از مواد رادیواکتیو ساطع می شود.

درک کنونی از اثرات تشعشعات بر فضانوردان اخیراً با تکمیل یک مطالعه طولانی مدت ناسا روی یک جفت دوقلو فضانورد تقویت شده است. اسکات کلی یک سال را در ایستگاه فضایی بین المللی گذراند، در حالی که برادرش مارک کلی به عنوان یک سوژه “کنترل زمینی” روی زمین ماند.

را مطالعهکه در 12 آوریل در ژورنال Science منتشر شد، دریافت که DNA اسکات به گونه ای تغییر می کند که با آسیب های ناشی از قرار گرفتن در معرض تابش فضایی مطابقت دارد.

این تغییرات حتی تا شش ماه پس از بازگشت او به زمین – که پایان مطالعه فعلی بود – باقی ماند.

میدان مغناطیسی و جو زمین از افراد روی زمین در برابر تشعشعات یونیزان محافظت می کند. ایستگاه فضایی بین المللی به دلیل مدار کم خود، از میدان مغناطیسی زمین نیز محافظت می کند.

اما با دور شدن فضانوردان از زمین، این حفاظت کاهش می یابد. حتی کمتر در مورد خطرات تشعشعی که فضانوردان در یک ماموریت سه ساله مریخ با آن مواجه خواهند شد، شناخته شده است.

زوال شناختی

محققان همچنین توانایی های تفکر اسکات و مارک را با استفاده از یک سری 10 تست کامپیوتری آزمایش کردند.

زمانی که اسکات در فضا بود، سرعت و دقت ترکیبی اسکات برای این تست ها – که به عنوان کارایی شناختی شناخته می شود – شبیه عملکرد برادرش مارک در این زمان بود.

اما پس از بازگشت به زمین، سرعت و دقت اسکات در اکثر آزمایشات کاهش یافت. کارایی شناختی او نیز کمتر از برادرش بود. این کاهش ها تا شش ماه ادامه داشت.

این اثرات هشداردهنده نبودند و اسکات پس از بازگشت به زمین خود را به خوبی تنظیم کرد. اما یک «پرچم قرمز» احتمالی را برای مأموریت‌ها به ماه یا مریخ برافراشته است، جایی که فضانوردان باید پس از فرود، تعدادی عملیات فنی چالش برانگیز را انجام دهند.

مشکلات بینایی

از حدود 300 فضانورد مورد بررسی، 29 درصدی که ماموریت های کوتاه مدت و 60 درصدی که ماموریت های طولانی مدت انجام دادند، مشکلات بینایی را گزارش کردند.

هارگنز می‌گوید: «برخی از اختلالات بینایی که فضانوردان در طول پروازهای فضایی طولانی‌مدت به آن مبتلا می‌شوند، پس از بازگشت بیش از یک سال ادامه می‌یابد.»

دانشمندان دقیقاً نمی دانند که چگونه این بیماری که به عنوان سندرم عصبی چشمی مرتبط با پرواز فضایی (SANS) شناخته می شود، ایجاد می شود. هارگنز گفت که ممکن است به دلیل جابجایی مایعات بدن به سمت سر در حالت بی وزنی باشد.

روی زمین، هنگامی که ایستاده یا نشسته اید، جاذبه مایعات را به سمت پاهای شما می کشد. هنگامی که دراز می کشید، مایعات به سمت سر شما جابه جا می شوند – این همان چیزی است که بدون گرانش یا گرانش کم اتفاق می افتد.

گروه هارگن در حال آزمایش محفظه های ویژه ای بر روی زمین است که فشار هوا را در قسمت تحتانی بدن کاهش می دهد. این اثر گرانش را روی مایعات بدن شبیه سازی می کند.

آنها دریافتند افرادی که مدت کوتاهی را در یکی از این اتاقک ها سپری می کنند، فشار داخل جمجمه و ورید گردن در گردن کاهش یافته است.

تغییر توده عضلانی و عملکرد قلبی

پروازهای فضایی طولانی مدت نیز باعث ایجاد تغییراتی مشابه کمبود فعالیت بدنی در زمین می شود.

دکتر کارل آد، استادیار فیزیولوژی ورزش در دانشگاه ایالتی کانزاس در منهتن، کانزاس، گفت: “تغییرات قابل توجهی در آمادگی قلبی تنفسی، توده و عملکرد عضلانی، و عملکرد قلبی عروقی با پرواز فضایی رخ می دهد.”

اما او گفت تحقیقات نشان می دهد که بدن می تواند پس از بازگشت فضانوردان به زمین از بسیاری از این تغییرات بهبود یابد. اگرچه تاکنون، این عمدتاً بر اساس مأموریت‌های فضایی کوتاه‌تر از یک سال است.

آد گفت: سؤالات زیادی در مورد مأموریت‌های طولانی‌تر باقی می‌ماند، مانند اینکه آیا تغییرات به اندازه‌ای بزرگ خواهد بود که فضانوردان را در معرض خطر قرار دهد یا اینکه آیا فضانوردان در گرانش جزئی ماه یا مریخ بهبود خواهند یافت.

فضانوردان ممکن است بتوانند این اثرات را با رژیم های غذایی خاص، داروها و بیش از همه ورزش به حداقل برسانند.

آد گفت: «جای تعجب نیست که ورزش یکی از بهترین راهبردهای درمانی ما برای حفظ سلامت فضانوردان است.

“چالش این است که تعیین کنیم چه مقدار و چه نوع موثرترین است.”

محققان همچنین به دنبال راه‌هایی برای شبیه‌سازی گرانش در حین ورزش هستند – برای اینکه بدن تمرینی با تحمل وزن کامل داشته باشد.

یکی از مورد علاقه های علمی تخیلی یک فضاپیمای دوار است که احساس گرانش را در داخل دیواره های بیرونی کشتی ایجاد می کند. اما این با واقعیت فاصله زیادی دارد.

گروه هارگن گزینه دیگری دارد: a را قرار دهید تردمیل داخل یک محفظه فشار منفی پایین تنه نتایج آن‌ها نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد این امر مقداری از کاهش استخوان ناشی از بی‌وزنی را کاهش می‌دهد.

ورزش همچنین ممکن است به مشکل رایج دیگری که فضانوردان هنگام بازگشت به زمین با آن مواجه می شوند کمک کند: سرگیجه و غش به دلیل افت فشار خون هنگام ایستادن.

یک جدید مطالعه که امروز در Circulation منتشر شد دریافت که فضانوردانی که تمرینات استقامتی و مقاومتی روزانه را در فضا انجام می‌دهند و هنگام فرود مایعات داخل وریدی دریافت می‌کنند، از این نوع فشار خون پایین رنج نمی‌برند.

تقویت سلامت زمین

بسیاری از پیشرفت‌های تکنولوژیکی مورد نیاز برای قرار دادن افراد در فضا در بیش از 50 سال گذشته، برای بقیه ما روی زمین مفید بوده است – از مواد غذایی خشک شده در انجماد گرفته تا لاستیک‌های رادیال بهبود یافته.

آد انتظار دارد پیشرفت‌های پزشکی مورد نیاز برای حفظ سلامت فضانوردان در ماموریت‌های طولانی همین اثر را داشته باشد.

اول، پزشکی از راه دور فوق العاده دور مورد نیاز برای این ماموریت ها وجود دارد. اگر می‌توانید با پزشک زمینی خود از مریخ ارتباط برقرار کنید، چرا از خانه‌تان در کوه‌های کلرادو نه؟

این تحقیق مزایای مستقیمی نیز دارد.

آد گفت: «اگر بتوانیم سلامت قلبی عروقی، عصبی و اسکلتی عضلانی فضانوردان را هنگامی که در محدوده یک فضاپیمای طولانی مدت قرار دارند، بهبود بخشیم، آنگاه می‌توانیم این دانش و فناوری را در اختیار بگیریم و آن را برای افرادی که محدود به فضا هستند به کار ببریم. مراقبت در منزل یا تخت.»