ระบบหัวใจและปอดของนักบินอวกาศในสภาวะไร้น้ำหนักจะได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ เมื่อพูดถึงความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางไปยังดาวอังคาร สิ่งที่น่ากังวลที่สุดคือการสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน – ใกล้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์
ความสามารถของนักบินอวกาศในการเข้าถึงดาวอังคารอย่างปลอดภัยและปฏิบัติภาระหน้าที่ในภารกิจของพวกเขา เมื่อมีการคาดการณ์โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์การแพทย์อวกาศจาก The มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย (อนุ). แบบจำลองนี้อาจใช้เพื่อประเมินว่าการเดินทางในอวกาศในระยะสั้นและระยะยาวส่งผลต่อร่างกายอย่างไร และอาจเป็นองค์ประกอบสำคัญในการช่วยเหลือในการลงจอดของผู้คนบนดาวอังคาร
แบบจำลองนี้ใช้อัลกอริทึมตามข้อมูลนักบินอวกาศที่รวบรวมจากการสำรวจอวกาศในอดีต รวมถึงภารกิจ Apollo เพื่อจำลองความเสี่ยงของ กำลังเดินทางไปดาวอังคาร.
ดร. Lex van Loon นักวิจัยจาก ANU Medical School กล่าวว่า “อย่างไรก็ตาม มีความเสี่ยงหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางไปดาวอังคาร ข้อกังวลที่ใหญ่ที่สุดคือการสัมผัสเป็นเวลานาน ไร้น้ำหนัก – ใกล้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ – ซึ่งเมื่อรวมกับการได้รับรังสีที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง “พื้นฐาน” ต่อร่างกายได้”
“เรารู้ว่าต้องใช้เวลาประมาณหกถึงเจ็ดเดือนในการเดินทางไปยังดาวอังคาร และนี่อาจทำให้โครงสร้างของหลอดเลือดหรือความแข็งแรงของหัวใจของคุณเปลี่ยนไปเนื่องจากสภาพไร้น้ำหนักอันเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ การเดินทางในอวกาศ".
“ด้วยการเพิ่มขึ้นของหน่วยงานด้านการบินในอวกาศเชิงพาณิชย์ เช่น Space X และ Blue Origin ทำให้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับคนรวยแต่ไม่จำเป็นต้องมีสุขภาพดีที่จะขึ้นสู่อวกาศ ดังนั้นเราจึงต้องการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายว่าบุคคลนั้นเหมาะสมที่จะบินไปดาวอังคารหรือไม่”
ดร. เอ็มมา ทักเกอร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนายทะเบียนเวชศาสตร์ฉุกเฉินกล่าวว่า การสัมผัสกับแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เป็นเวลานานอาจทำให้หัวใจขี้เกียจเพราะไม่ต้องทำงานหนักเพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงเพื่อสูบฉีดเลือดไปทั่วร่างกาย
“เมื่อคุณอยู่บนโลก แรงดึงดูด ดึงของเหลวไปที่ส่วนล่างของร่างกายของเรา ซึ่งเป็นสาเหตุที่บางคนพบว่าขาของพวกเขาเริ่มบวมขึ้นในตอนท้ายของวัน แต่เมื่อคุณขึ้นสู่อวกาศ แรงดึงดูดนั้นจะหายไป ซึ่งหมายความว่าของเหลวจะเลื่อนไปที่ครึ่งบนของร่างกายคุณ ทำให้เกิดการตอบสนองที่ทำให้ร่างกายคิดว่ามีของเหลวมากเกินไป”
“ผลก็คือ คุณเริ่มเข้าห้องน้ำบ่อยๆ กำจัดของเหลวส่วนเกิน คุณไม่รู้สึกกระหายน้ำและไม่ดื่มมากจนเกินไป ซึ่งหมายความว่าในอวกาศคุณจะขาดน้ำ”
“นี่คือเหตุผลที่คุณอาจเห็นข่าวเกี่ยวกับนักบินอวกาศเป็นลมเมื่อพวกเขาเหยียบพื้นโลกอีกครั้ง นี่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อยเนื่องจากการเดินทางในอวกาศ และยิ่งคุณอยู่ในอวกาศนานเท่าไหร่ โอกาสที่คุณจะพังทลายลงเมื่อคุณกลับสู่แรงโน้มถ่วงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น”
“จุดประสงค์ของแบบจำลองของเราคือการทำนายด้วยความแม่นยำสูงว่านักบินอวกาศสามารถไปถึงดาวอังคารได้อย่างปลอดภัยโดยไม่เป็นลมหรือไม่ เราเชื่อว่ามันเป็นไปได้”
ดร.แวน ลูน กล่าวว่า, “เนื่องจากความล่าช้าในการสื่อสารในการส่งข้อความระหว่างดาวอังคารและโลก นักบินอวกาศจะต้องสามารถปฏิบัติหน้าที่ของตนได้โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือในทันทีจากทีมสนับสนุน หน้าต่างแห่งความเงียบของคลื่นวิทยุนี้จะแตกต่างกันไปตามการจัดตำแหน่งของดวงอาทิตย์ โลก และ ดาวอังคาร ในวงโคจรของมัน แต่คงอยู่ได้อย่างน้อย 20 นาที”
“หากนักบินอวกาศเป็นลมในครั้งแรกที่ก้าวออกจากยานอวกาศหรือหากมีเหตุฉุกเฉินทางการแพทย์ พวกเขาจะไม่มีใครช่วยเหลือบนดาวอังคารได้ นี่คือเหตุผลที่เราต้องแน่ใจว่านักบินอวกาศนั้นเหมาะสมที่จะบินได้และสามารถปรับให้เข้ากับสนามโน้มถ่วงของดาวอังคารได้ พวกเขาต้องทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลด้วยการสนับสนุนเพียงเล็กน้อยในช่วงสองสามนาทีแรกที่สำคัญเหล่านั้น”
การอ้างอิงวารสาร:
- van Loon, LM, Steins, A., Schulte, KM และอื่น ๆ การสร้างแบบจำลองเชิงคำนวณของการแพ้ทางออร์โธสแตติกสำหรับการเดินทางไปยังดาวอังคาร npj สภาวะไร้น้ำหนัก 8, 34 (2022). ดอย: 10.1038/s41526-022-00219-2
