Het cardiopulmonale systeem van astronauten in een microzwaartekrachtomgeving zal aanzienlijke veranderingen ondergaan. Als het gaat om het risico dat gepaard gaat met reizen naar Mars, is de grootste zorg de langdurige blootstelling aan microzwaartekracht – bijna geen zwaartekracht.
Het vermogen van een astronaut om Mars veilig te bereiken en zijn missieverplichtingen uit te voeren zodra dat zover is, kon worden voorspeld met behulp van een wiskundig model dat is gemaakt door medische ruimtewetenschappers uit de Verenigde Staten. Australian National University (ANU). Het model zou kunnen worden gebruikt om te evalueren hoe korte en lange ruimtereizen het lichaam beïnvloeden, en het zou een cruciaal onderdeel kunnen zijn bij het assisteren bij de landing van mensen op Mars.
Het model maakt gebruik van een algoritme dat is gebaseerd op gegevens van astronauten die zijn verzameld tijdens eerdere ruimte-expedities, waaronder de Apollo-missies, om de risico's ervan te simuleren reizen naar Mars.
Dr. Lex van Loon, een Research Fellow van de ANU Medical School, zei: “Er zijn echter meerdere risico’s verbonden aan reizen naar Mars, waarvan de grootste zorg de langdurige blootstelling is microzwaartekracht – bijna geen zwaartekracht – wat, gecombineerd met blootstelling aan schadelijke straling van de zon, “fundamentele” veranderingen in het lichaam zou kunnen veroorzaken.”
“We weten dat het ongeveer zes tot zeven maanden duurt om naar Mars te reizen, en dit kan ertoe leiden dat de structuur van je bloedvaten of de kracht van je hart verandert als gevolg van de gewichtloosheid die je ervaart als gevolg van de zwaartekracht. ruimtereis. '
“Met de opkomst van commerciële ruimtevluchtbureaus als Space X en Blue Origin is er meer ruimte voor rijke, maar niet noodzakelijk gezonde mensen om de ruimte in te gaan. Daarom willen we wiskundige modellen gebruiken om te voorspellen of iemand geschikt is om naar Mars te vliegen.”
Astrofysicus en registrar voor spoedeisende geneeskunde Dr. Emma Tucker zei langdurige blootstelling aan nul zwaartekracht kan ertoe leiden dat het hart lui wordt, omdat het niet zo hard hoeft te werken om de zwaartekracht te overwinnen om bloed door het lichaam te pompen.
“Als je op aarde bent, zwaartekracht trekt vocht naar de onderste helft van ons lichaam, en daarom merken sommige mensen dat hun benen tegen het einde van de dag beginnen op te zwellen. Maar als je de ruimte ingaat, verdwijnt die zwaartekracht, wat betekent dat de vloeistof naar de bovenste helft van je lichaam verschuift, wat een reactie teweegbrengt die het lichaam voor de gek houdt door te denken dat er te veel vloeistof is.
“Het gevolg is dat je veel naar het toilet gaat, extra vocht kwijtraakt, geen dorst meer hebt en minder drinkt, waardoor je uitdroogt in de ruimte.”
“Dit is de reden waarom je astronauten op het nieuws zou kunnen zien flauwvallen als ze weer voet op aarde zetten. Dit komt nogal vaak voor bij ruimtevaart, en hoe langer je in de ruimte bent, hoe groter de kans dat je instort als je terugkeert naar de zwaartekracht.”
“Het doel van ons model is om met grote nauwkeurigheid te voorspellen of een astronaut veilig op Mars kan aankomen zonder flauw te vallen. Wij geloven dat het mogelijk is.”
Dr. van Loon zei, “Vanwege een communicatievertraging bij het doorgeven van berichten tussen Mars en de aarde moeten astronauten hun taken kunnen uitvoeren zonder onmiddellijke hulp te krijgen van ondersteunende bemanningen. Dit venster van radiostilte verschilt afhankelijk van de stand van de zon, de aarde en de aarde maart in zijn baan maar kan minstens 20 minuten duren.
“Als een astronaut flauwvalt wanneer hij voor het eerst uit het ruimtevaartuig stapt of als er sprake is van een medisch noodgeval, zal er niemand op Mars zijn om hem te helpen. Daarom moeten we er zeker van zijn dat de astronaut geschikt is om te vliegen en zich kan aanpassen aan het zwaartekrachtveld van Mars. Ze moeten effectief en efficiënt opereren met minimale ondersteuning tijdens die cruciale eerste paar minuten.”
Journal Reference:
- van Loon, LM, Steins, A., Schulte, KM. et al. Computationele modellering van orthostatische intolerantie voor reizen naar Mars. npj Microzwaartekracht 8 (34). DOI: 10.1038/s41526-022-00219-2
