Το καρδιοπνευμονικό σύστημα των αστροναυτών σε περιβάλλον μικροβαρύτητας θα υποστεί σημαντικές αλλαγές. Όταν πρόκειται για έναν κίνδυνο που σχετίζεται με το ταξίδι στον Άρη, η μεγαλύτερη ανησυχία είναι η παρατεταμένη έκθεση στη μικροβαρύτητα - σχεδόν μηδενική βαρύτητα.
Η ικανότητα ενός αστροναύτη να φτάσει με ασφάλεια στον Άρη και να εκπληρώσει τις υποχρεώσεις της αποστολής του όταν θα μπορούσε να προβλεφθεί χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο που δημιουργήθηκε από διαστημικούς ιατρούς από το The Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο (ANU). Το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση του τρόπου με τον οποίο τα διαστημικά ταξίδια μικρής και μεγάλης διάρκειας επηρεάζουν το σώμα και θα μπορούσε να είναι ένα κρίσιμο στοιχείο για την υποβοήθηση της προσγείωσης ανθρώπων στον Άρη.
Το μοντέλο χρησιμοποιεί έναν αλγόριθμο που βασίζεται σε δεδομένα αστροναυτών που συλλέχθηκαν από προηγούμενες διαστημικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένων των αποστολών Apollo, για να προσομοιώσει τους κινδύνους ταξιδεύοντας στον Άρη.
Ο Δρ Lex van Loon, ερευνητής από την Ιατρική Σχολή ANU, είπε: «Ωστόσο, υπάρχουν πολλαπλοί κίνδυνοι που σχετίζονται με το ταξίδι στον Άρη, η μεγαλύτερη ανησυχία είναι η παρατεταμένη έκθεση σε μικροβαρύτητα – σχεδόν μηδενική βαρύτητα – η οποία, σε συνδυασμό με την έκθεση σε επιβλαβή ακτινοβολία από τον Ήλιο, θα μπορούσε να προκαλέσει «θεμελιώδεις» αλλαγές στο σώμα».
«Γνωρίζουμε ότι χρειάζονται περίπου έξι έως επτά μήνες για να ταξιδέψετε στον Άρη και αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει αλλαγή της δομής των αιμοφόρων αγγείων σας ή της δύναμης της καρδιάς σας λόγω της έλλειψης βαρύτητας που αντιμετωπίζετε ως αποτέλεσμα της μηδενικής βαρύτητας διαστημικό ταξίδι. "
«Με την άνοδο των εμπορικών πρακτορείων διαστημικών πτήσεων όπως το Space X και η Blue Origin, υπάρχει περισσότερος χώρος για πλούσιους αλλά όχι απαραίτητα υγιείς ανθρώπους να πάνε στο διάστημα, επομένως θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε μαθηματικά μοντέλα για να προβλέψουμε εάν κάποιος είναι ικανός να πετάξει στον Άρη».
Η αστροφυσικός και γραμματέας επείγουσας ιατρικής Δρ Έμα Τάκερ είπε Η παρατεταμένη έκθεση στη μηδενική βαρύτητα θα μπορούσε να προκαλέσει την τεμπελιά της καρδιάς επειδή δεν χρειάζεται να εργαστεί τόσο σκληρά για να ξεπεράσει τη βαρύτητα για να αντλήσει αίμα σε όλο το σώμα.
«Όταν είσαι στη Γη, βαρύτητα τραβάει υγρό στο κάτω μισό του σώματός μας, γι' αυτό μερικοί άνθρωποι βρίσκουν ότι τα πόδια τους αρχίζουν να πρήζονται προς το τέλος της ημέρας. Αλλά όταν πηγαίνετε στο διάστημα, αυτή η βαρυτική έλξη εξαφανίζεται, πράγμα που σημαίνει ότι το υγρό μετατοπίζεται στο πάνω μισό του σώματός σας, πυροδοτώντας μια απόκριση που ξεγελά το σώμα να πιστεύει ότι υπάρχει πάρα πολύ υγρό».
«Ως αποτέλεσμα, αρχίζετε να πηγαίνετε πολύ στην τουαλέτα, να απαλλαγείτε από τα επιπλέον υγρά, να μην διψάτε και να μην πίνετε τόσο πολύ, πράγμα που σημαίνει ότι αφυδατώνεστε στο διάστημα».
«Γι’ αυτό μπορεί να δείτε αστροναύτες στις ειδήσεις να λιποθυμούν όταν ξαναπατήσουν το πόδι τους στη Γη. Αυτό είναι αρκετά συνηθισμένο φαινόμενο λόγω του διαστημικού ταξιδιού και όσο περισσότερο βρίσκεστε στο διάστημα, τόσο πιο πιθανό είναι να καταρρεύσετε όταν επιστρέψετε στη βαρύτητα».
«Ο σκοπός του μοντέλου μας είναι να προβλέψουμε, με μεγάλη ακρίβεια, εάν ένας αστροναύτης μπορεί να φτάσει με ασφάλεια στον Άρη χωρίς να λιποθυμήσει. Πιστεύουμε ότι είναι δυνατό».
Ο Δρ βαν Λουν είπε, «Λόγω μιας καθυστέρησης επικοινωνίας στη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ του Άρη και της Γης, οι αστροναύτες πρέπει να μπορούν να εκτελούν τα καθήκοντά τους χωρίς να λαμβάνουν άμεση βοήθεια από τα πληρώματα υποστήριξης. Αυτό το παράθυρο σιωπής ραδιοφώνου διαφέρει ανάλογα με την ευθυγράμμιση του Ήλιου, της Γης και Μάρτιος στην τροχιά του, αλλά θα μπορούσε να διαρκέσει για τουλάχιστον 20 λεπτά».
«Αν ένας αστροναύτης λιποθυμήσει όταν βγει για πρώτη φορά από το διαστημικό σκάφος ή εάν υπάρξει επείγουσα ιατρική ανάγκη, δεν θα είναι κανείς στον Άρη για να τον βοηθήσει. Αυτός είναι ο λόγος που πρέπει να είμαστε σίγουροι ότι ο αστροναύτης είναι ικανός να πετάξει και μπορεί να προσαρμοστεί στο βαρυτικό πεδίο του Άρη. Πρέπει να λειτουργούν αποτελεσματικά και αποδοτικά με ελάχιστη υποστήριξη κατά τη διάρκεια αυτών των κρίσιμων πρώτων λεπτών».
Αναφορά στο περιοδικό:
- van Loon, LM, Steins, A., Schulte, KM. et al. Υπολογιστική μοντελοποίηση ορθοστατικής δυσανεξίας για ταξίδι στον Άρη. npj Μικροβαρύτητα 8, 34 (2022). DOI: 10.1038/s41526-022-00219-2
