Какви здравословни проблеми очакват астронавтите при евентуална 3-годишна мисия до Марс

НАСА планира да изпрати пилотирана мисия до Марс до 2030 г. Илън Мъск е още по-дързък и според неговия план и новата му ракета (Big Facking Rocket), той ще изпрати поне 50 човека към Червената планета през 2024 г. Подобни намерения имат и американската оръжейна компания Lockheed Martin, и китайците, също както и Обединените арабски емирства. Но съществува един (поне) изключително труден проблем за решaване – как да се защити здравето на астронавтите в космоса и те да се върнат живи и в задоволително здравословно състояние.

Днес ще ви представим някои от най-големите рискове, с които се сблъскват хората в открития космос, особено при продължителен престой. Те са представени от НАСА и Марк Джурблум, психиатър от Мелбърнския университет и член на Австралийската асоциация за аерокосмическа медицина.

Прилошаване (космическа болест)

Астронавтите на МКС разполагат с найлонови торбички с ципче за повръщане

На Земята благодарение на малки жироскопи в мозъка ние имаме усещането за пространствена ориентация. Те ни известяват, когато главата ни се наклони, ако забързаме крачка или променим позицията си. Но в космоса е различно.

На път към Марс астронавтите ще трябва да сменят три различни вида гравитация, което е огромен стрес за организма. По време на 6-месечното пътешествие към Червената планета те ще са в безтегловност (микрогравитация); на повърхността на Марс ще трябва да живеят и работят при значително по-ниска от земната гравитация (около 1/3 от нея). След три години ще трябва да се върнат обратно на Земята и отново да се адаптират към земната гравитация, а както вече разбрахме от астронавта Скот Кели, прекарал 1 година на Международната космическа станция, това не е никак лесно, нито приятно, а може би дори невъзможно.

"При нулева гравитация те (жироскопите) не работят толкова добре и в резултат астронавтите често страдат от гадене. Много от тях прекарват дни, чувствайки се ужасно зле. Като морската болест," казва Джурблум.

Преминаването от едно гравитационно поле към друго, е изключително неприятно. Процесът засяга пространствената ориентация, координацията глава-очи и ръце-очи, равновесието, придвижването, което създава неприятното усещане за морска болест.

Съществуват много примери. През 1968 г. НАСА изстрелва мисията Аполо 8. Астронавтът Франк Борман се чувства толкова зле на път към Луната, че Наземният контрол обмисля съкращаване на мисията.

За щастие, както хората, тръгнали по море, развиват "морски крака", астронавтите получават "космически крака" за около две седмици. Но щом се върнат на Земята, особено след дълъг престой в орбита около Земята, много от тях изпитват затруднение да си върнат обратно "земните крака".

Загуба на костно вещество и мускулна маса

Когато бягат на пътеката, астронавтите трябва задължително да са вързани, за да не "избягат"

Тук отново е намесена гравитацията. В условията на микрогравитация или безтегловност костите на астронавтите губят минерали, като плътността им пада с около 1% месечно. За сравнение, на Земята при възрастните хора това се случва за година или година и половина. Дори след завръщането на Земята, костната плътност може да не се възстанови, което повишава риска от остеопороза и свързани с нея фрактури.

Ако астронавтите не се хранят правилно и не тренират, ще загубят и мускулна маса, сила и издръжливост и ще развият сърдечно-съдови проблеми, тъй като придвижването в безтегловност не изисква усилия. Човешките мускули са свикнали да се борят със земната гравитация и липсата й води до отслабването и загубата им.

Поради тази причина астронавтите трябва да тренират по 2-3 часа дневно, за да запазят до някаква степен мускулната си сила и здравето на сърцето си. Сърцето също е мускул и отслабването му може да бъде изключително опасно.

Освен това, поради дехидратацията и повишеното изхвърляне на калций от костите, астронавтите могат да развият и камъни в бъбреците.

Съветската космическа програма разработва еластични телесни костюми, или още "пингвински костюми", които да пресъздават натиска, който упражнява гравитацията върху мускулите, кожата и костите – това означава, че за да извършат едно нормално действие, астронавтите трябва да положат повече усилия. Но тези екипи далеч не са достатъчни.

Проблеми с очите

Гравитация, гравитация и пак гравитация. Да, проблемите с очите отново са свързани с микрогравитацията в космоса. Течностите в тялото на астронавтите променят посоката си на движение и се насочват към главата, което увеличава вътречерепното налягане и причинява очни проблеми. Повечето от завърналите се от космически мисии развиват късогледство.

Освен това във въздуха в кабината на МКС се носят малки частици, които често попадат в очите на астронавтите и причиняват допълнителни очни проблеми.

Вируси и инфекции в космоса

Екосистемата в космическия апарат играе важна роля във всекидневния живот на астронавта. Микробите могат да променят характеристиката си в космоса, а микроорганизмите, които живеят в телата ни, се предават по-лесно от човек на човек в затворени хабитати като МКС. Нивата на стресовия хормон се вдигат и имунната система на астронавтите отслабва, което може да доведе до по-голяма чувствителност към алергени, вирусни инфекции и заболявания.

Поради тази причина астронавтите се поставят под карантина за няколко седмици преди изстрелването на ракетата, за да се предотврати пренасянето на някакво заболяване в космоса. Само един от тях да кихне в космоса и вероятността всички да хванат грип е изключително висока. А най-близката болница е много, много далеч, особено ако сте на път към Марс.

Космическата радиация

Международната космическа станция

Най-опасният аспект на пътуването до Марс е космическото лъчение. На МКС астронавтите получават повече от 10 пъти по-голяма доза радиация, отколкото на Земята. Магнитното поле на Земята и атмосферата ни защитават от опасната слънчева радиация, но в откритото космическо пространство няма никаква защита. Това повишава риска от развитие на раково заболяване в някакъв етап от живота на астронавтите. 

Радиацията може да увреди централната нервна система, като проявленията могат да са остри или продължителни и да се изразяват в когнитивни проблеми, намалена моторна функция и поведенчески промени. Космическото лъчение може да предизвика и лъчева болест, която причинява гадене, повръщане, анорексия и умора. Астронавтите могат да развият дегенеративни тъканни заболявания като катаракта, сърдечно-съдови синдроми и болести на кръвообръщението.

Поради тази причина космическите апарати, които ще бъдат разработени за изпращането на хора към Червената планета, трябва да са изключително добре проектирани и с подходящи радиационни щитове, които да неутрализират опасното лъчение. Храната и медикаментите също трябва да са внимателно подбрани, тъй като те трябва да запазят хранителната си стойност и свойства дори при условията на постоянното бомбардиране на соларния вятър.

Психическият стрес

За да избегнат стреса, астронавтите трябва и да се забавляват

Не на последно място трябва да споменем огромното психическо натоварване, на което ще бъдат подложени астронавтите, потеглили на 3-годишна мисия до Марс и обратно. Космическите пътувания са все още изключително опасни. Да пътуваш през безвъздушния космически вакуум в неособено просторен и херметически затворен контейнер, под постоянната заплаха от сблъсък с малки метеорити и космическото лъчение, не е особено приятно. Астронавтите разполагат с изключително малко пространство за движение и живеене. 

Поради тази причина екипажът за космическите мисии се подбира много внимателно, след което се тренира физически и психически, за да са сигурни от НАСА, че ще могат да работят ефективно в продължение на 6 месеца на МКС като екип. Но какво да кажем за 3 години до Марс и обратно? Проблемите, с които могат да се сблъскат, са спад на настроението, умствените възможности, морала и междуличностните взаимоотношения.

Освен това астронавтите могат да развият проблеми със съня, тъй като циркадният ритъм на тялото може да се обърка поради допълнителните 38 минути на ден на Червената планета или поради малкото шумно пространство и стреса от продължителната изолация. Може да се появи и депресия. Умората е неизбежна поради тежката работа, ежедневното натоварване и работата на смени. В тесни затворени общества по-лесно се появяват междуличностни и комуникационни проблеми, които могат да изникнат от нищото или поради маловажни причини. Липсата на прясна храна и еднотипните ястия също допринасят за хакването на психиката.

А какво да кажем за откъснатостта от семейството и приятелите? Астронавтите ще могат да общуват с близките си, но не в реално време, поради часовете, необходими всяко съобщение да измине разстоянието между Марс и Земята и обратно.

И всичко това на фона на техническите проблеми, с които се сблъскват конструкторите на космическия апарат, който би могъл да изпълни успешно пътуването до и от Марс. Но това вече е друга история….

По статията работи: Величка Мартинова
Източник: nasa.gov; earthsky.org
Снимки: dailymail.com; phys.org; wired.com; humanmars.net; amusingplanet.com