Das kardiopulmonale System von Astronauten in einer Mikrogravitationsumgebung wird erhebliche Veränderungen erfahren. Wenn es um ein Risiko im Zusammenhang mit einer Reise zum Mars geht, ist die größte Sorge die längere Exposition gegenüber Mikrogravitation – nahe der Schwerelosigkeit.
Die Fähigkeit eines Astronauten, den Mars sicher zu erreichen und seine Missionsverpflichtungen dort zu erfüllen, könnte mithilfe eines mathematischen Modells vorhergesagt werden, das von Weltraummedizinern von The Australische Nationale Universität (ANU). Das Modell könnte verwendet werden, um zu bewerten, wie sich kurz- und langfristige Weltraumreisen auf den Körper auswirken, und es könnte eine entscheidende Komponente bei der Unterstützung der Landung von Menschen auf dem Mars sein.
Das Modell verwendet einen Algorithmus, der auf Astronautendaten basiert, die bei früheren Weltraumexpeditionen, einschließlich der Apollo-Missionen, gesammelt wurden, um die Risiken zu simulieren zum Mars reisen.
Dr. Lex van Loon, ein Forschungsstipendiat der ANU Medical School, sagte: „Es gibt jedoch mehrere Risiken, die mit Reisen zum Mars verbunden sind, die größte Sorge ist die längere Exposition gegenüber Mikrogravitation – nahe der Schwerelosigkeit – was in Kombination mit der schädlichen Strahlung der Sonne „fundamentale“ Veränderungen im Körper verursachen könnte.“
„Wir wissen, dass es etwa sechs bis sieben Monate dauert, zum Mars zu reisen, und dies könnte dazu führen, dass sich die Struktur Ihrer Blutgefäße oder die Stärke Ihres Herzens aufgrund der Schwerelosigkeit infolge der Schwerelosigkeit verändern Raumfahrt"
„Mit dem Aufstieg kommerzieller Raumfahrtagenturen wie Space X und Blue Origin gibt es mehr Platz für reiche, aber nicht unbedingt gesunde Menschen, um ins All zu gehen, also wollen wir mathematische Modelle verwenden, um vorherzusagen, ob jemand fit genug ist, um zum Mars zu fliegen.“
Die Astrophysikerin und Notfallmedizinerin Dr. Emma Tucker sagte Eine längere Exposition gegenüber der Schwerelosigkeit könnte dazu führen, dass das Herz träge wird, da es nicht so hart arbeiten muss, um die Schwerkraft zu überwinden, um Blut durch den Körper zu pumpen.
„Wenn du auf der Erde bist, Schwerkraft zieht Flüssigkeit in die untere Hälfte unseres Körpers, weshalb manche Menschen feststellen, dass ihre Beine gegen Ende des Tages anschwellen. Aber wenn Sie in den Weltraum fliegen, verschwindet diese Anziehungskraft, was bedeutet, dass sich die Flüssigkeit in die obere Hälfte Ihres Körpers verlagert und eine Reaktion auslöst, die den Körper täuscht, zu glauben, dass es zu viel Flüssigkeit gibt.“
„Infolgedessen fangen Sie an, viel auf die Toilette zu gehen, werden überschüssige Flüssigkeit los, fühlen sich nicht durstig und trinken nicht so viel, was bedeutet, dass Sie im Weltraum dehydrieren.“
„Deshalb sieht man Astronauten in den Nachrichten vielleicht ohnmächtig, wenn sie wieder einen Fuß auf die Erde setzen. Dies ist aufgrund der Raumfahrt ein ziemlich häufiges Ereignis, und je länger Sie im Weltraum sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie zusammenbrechen, wenn Sie zur Schwerkraft zurückkehren.“
„Der Zweck unseres Modells ist es, mit großer Genauigkeit vorherzusagen, ob ein Astronaut sicher auf dem Mars ankommen kann, ohne in Ohnmacht zu fallen. Wir glauben, dass es möglich ist.“
Dr. van Loon sagte, „Aufgrund einer Kommunikationsverzögerung bei der Übermittlung von Nachrichten zwischen Mars und Erde müssen Astronauten in der Lage sein, ihre Aufgaben zu erfüllen, ohne sofortige Hilfe von Support-Crews zu erhalten. Dieses Fenster der Funkstille unterscheidet sich je nach Ausrichtung von Sonne, Erde und Mars in seiner Umlaufbahn, könnte aber mindestens 20 Minuten dauern.“
„Wenn ein Astronaut ohnmächtig wird, wenn er zum ersten Mal aus dem Raumschiff steigt, oder wenn es einen medizinischen Notfall gibt, ist er niemand auf dem Mars, der ihm helfen kann. Deshalb müssen wir sicher sein, dass der Astronaut flugfähig ist und sich an das Gravitationsfeld des Mars anpassen kann. Sie müssen in diesen entscheidenden ersten Minuten mit minimaler Unterstützung effektiv und effizient arbeiten.“
Journal Referenz:
- van Loon, LM, Steins, A., Schulte, KM. et al. Computermodellierung der orthostatischen Intoleranz für Reisen zum Mars. npj Mikrogravitation 8, 34 (2022). DOI: 10.1038/s41526-022-00219-2
