Układ sercowo-płucny astronautów w warunkach mikrograwitacji ulegnie znaczącym zmianom. Jeśli chodzi o ryzyko związane z podróżą na Marsa, największym problemem jest przedłużona ekspozycja na mikrograwitację – bliską zera grawitacji.
Zdolność astronautów do bezpiecznego dotarcia na Marsa i wypełnienia obowiązków związanych z misją, gdy tylko będzie mogła być przewidziana na podstawie modelu matematycznego stworzonego przez naukowców zajmujących się medycyną kosmiczną z The Australijski Uniwersytet Narodowy (ANU). Model może zostać wykorzystany do oceny, jak krótko- i długoterminowe podróże kosmiczne wpływają na organizm i może być kluczowym elementem asystowania przy lądowaniu ludzi na Marsie.
Model wykorzystuje algorytm oparty na danych astronautów zebranych z poprzednich ekspedycji kosmicznych, w tym misji Apollo, do symulacji ryzyka podróż na Marsa.
Dr Lex van Loon, pracownik naukowy ze Szkoły Medycznej ANU, powiedział: „Jednak istnieje wiele zagrożeń związanych z podróżą na Marsa, największym problemem jest przedłużona ekspozycja na mikrograwitacja – prawie zerowej grawitacji – co w połączeniu z wystawieniem na szkodliwe promieniowanie słoneczne może spowodować „podstawowe” zmiany w ciele”.
„Wiemy, że podróż na Marsa zajmuje około sześciu do siedmiu miesięcy, a to może spowodować zmianę struktury naczyń krwionośnych lub siły serca z powodu nieważkości doświadczanej w wyniku zerowej grawitacji podróż kosmiczna".
„Wraz z rozwojem komercyjnych agencji lotów kosmicznych, takich jak Space X i Blue Origin, jest więcej miejsca dla bogatych, ale niekoniecznie zdrowych ludzi, aby udać się w kosmos, więc chcemy użyć modeli matematycznych, aby przewidzieć, czy ktoś jest zdolny do lotu na Marsa”.
Astrofizyk i rejestrator medycyny ratunkowej dr Emma Tucker powiedział przedłużona ekspozycja na zerową grawitację może spowodować, że serce stanie się leniwe, ponieważ nie musi tak ciężko pracować, aby przezwyciężyć grawitację, aby pompować krew w ciele.
„Kiedy jesteś na Ziemi, powaga ściąga płyn do dolnej połowy naszego ciała, dlatego niektórzy ludzie zauważają, że ich nogi zaczynają puchnąć pod koniec dnia. Ale kiedy udajesz się w kosmos, to przyciąganie grawitacyjne znika, co oznacza, że płyn przesuwa się do górnej połowy twojego ciała, wywołując reakcję, która ogłupia ciało, myśląc, że jest za dużo płynu.
„W rezultacie często chodzisz do toalety, pozbywasz się nadmiaru płynów, nie czujesz pragnienia i nie pijesz tak dużo, co oznacza, że w kosmosie odwadniasz się”.
„Dlatego możesz zobaczyć w wiadomościach, jak astronauci mdleją, kiedy ponownie stawiają stopę na Ziemi. Jest to dość częste zjawisko z powodu podróży kosmicznych, a im dłużej jesteś w kosmosie, tym bardziej prawdopodobne jest, że zapadniesz się po powrocie do grawitacji”.
„Celem naszego modelu jest przewidzenie z dużą dokładnością, czy astronauta może bezpiecznie dotrzeć na Marsa bez omdlenia. Wierzymy, że to możliwe.”
Doktor van Loon powiedziany, „Ze względu na opóźnienie komunikacji w przekazywaniu wiadomości między Marsem a Ziemią astronauci muszą być w stanie wykonywać swoje obowiązki bez natychmiastowej pomocy załóg wsparcia. To okno ciszy radiowej różni się w zależności od ustawienia Słońca, Ziemi i marzec na swojej orbicie, ale może trwać co najmniej 20 minut”.
„Jeśli astronauta zemdleje, gdy po raz pierwszy wyjdzie ze statku kosmicznego lub jeśli nastąpi nagły wypadek medyczny, nie będzie nikogo na Marsie, kto mógłby mu pomóc. Dlatego musimy mieć pewność, że astronauta jest zdolny do latania i może przystosować się do pola grawitacyjnego Marsa. Muszą działać skutecznie i wydajnie przy minimalnym wsparciu podczas tych kluczowych pierwszych kilku minut”.
Referencje czasopisma:
- van Loon, LM, Steins, A., Schulte, KM. i in. Modelowanie obliczeniowe nietolerancji ortostatycznej dla podróży na Marsa. npj Mikrograwitacja 8 34 (2022). DOI: 10.1038/s41526-022-00219-2
