ปัญหาทางการแพทย์ที่สามารถยุติการสำรวจอวกาศได้

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ถ้าเป็นเช่นนั้น เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับการเลือกปัญหาสุขภาพที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด 20 ข้อที่ผู้บุกเบิกยุคการล่าอาณานิคมในอวกาศของมนุษย์จะต้องเผชิญ (หากเราไม่แก้ปัญหาก่อนช่วงเวลานี้)

ปัญหาหัวใจ

การวิจัยทางการแพทย์ของตะวันตกและการสังเกตของนักบินอวกาศ 12 คน แสดงให้เห็นว่าเมื่อสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน หัวใจของมนุษย์จะกลายเป็นทรงกลมแข็งแรงขึ้น 9.4 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งในทางกลับกันก็อาจทำให้เกิดปัญหาต่างๆ กับการทำงานของหัวใจได้ ปัญหานี้อาจเร่งด่วนเป็นพิเศษในระหว่างการเดินทางในอวกาศที่ยาวนาน เช่น ไปดาวอังคาร

ดร.เจมส์ โธมัสแห่ง NASA กล่าวว่า หัวใจในอวกาศทำงานในวิธีที่แตกต่างจากในสภาวะแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งจะทำให้สูญเสียมวลกล้ามเนื้อได้

"ทั้งหมดนี้จะมีผลกระทบร้ายแรงหลังจากกลับมายังโลก ดังนั้นขณะนี้เรากำลังมองหาวิธีที่เป็นไปได้ที่จะหลีกเลี่ยงหรืออย่างน้อยก็ลดการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อนี้"

ผู้เชี่ยวชาญสังเกตว่าหลังจากกลับมายังโลก หัวใจจะกลับคืนสู่รูปร่างเดิม แต่ไม่มีใครรู้ว่าหนึ่งในอวัยวะที่สำคัญที่สุดในร่างกายของเราจะมีพฤติกรรมอย่างไรหลังจากบินเป็นเวลานาน แพทย์ทราบถึงกรณีต่างๆ เมื่อนักบินอวกาศกลับมามีอาการวิงเวียนศีรษะและสับสน ในบางกรณีความดันโลหิตเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว (ลดลงอย่างรวดเร็ว) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบุคคลพยายามยืนขึ้น นอกจากนี้ นักบินอวกาศบางคนยังประสบภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ (จังหวะการเต้นของหัวใจผิดปกติ) ในระหว่างปฏิบัติภารกิจ

นักวิจัยทราบถึงความจำเป็นในการพัฒนาวิธีการและกฎเกณฑ์ที่จะช่วยให้นักท่องอวกาศสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาประเภทนี้ได้ ดังที่กล่าวไว้ วิธีการและกฎเกณฑ์ดังกล่าวอาจมีประโยชน์ไม่เพียงแต่สำหรับนักบินอวกาศเท่านั้น แต่สำหรับคนทั่วไปบนโลกด้วย - ผู้ที่ประสบปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ เช่นเดียวกับผู้ที่นอนหลับพักผ่อนตามที่กำหนด

ในขณะนี้ โครงการวิจัยระยะเวลาห้าปีได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว โดยภารกิจคือการกำหนดระดับของผลกระทบของอวกาศต่อการเร่งการพัฒนาของหลอดเลือด (โรคของหลอดเลือด) ในนักบินอวกาศ

เมาสุราและจิตผิดปกติ

แม้ว่าการสำรวจโดยไม่ระบุชื่อที่ดำเนินการโดย NASA ได้ขจัดข้อสงสัยในการบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์บ่อยครั้งโดยนักบินอวกาศ แต่ในปี 2550 มีสองกรณีที่นักบินอวกาศของ NASA เมาจริงๆ ได้รับอนุญาตให้บินภายในยานอวกาศ Soyuz ของรัสเซีย ในเวลาเดียวกัน ผู้คนได้รับอนุญาตให้บินได้ แม้กระทั่งหลังจากที่แพทย์ที่กำลังเตรียมนักบินอวกาศเหล่านี้สำหรับเที่ยวบิน รวมทั้งสมาชิกคนอื่นๆ ของภารกิจ บอกกับหัวหน้าของพวกเขาเกี่ยวกับสภาพที่ร้อนจัดของเพื่อนร่วมงาน

ตามนโยบายด้านความปลอดภัยของเวลานั้น NASA พูดถึงการห้ามดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์อย่างเป็นทางการโดยนักบินอวกาศ 12 ชั่วโมงก่อนการฝึกบิน การดำเนินการของกฎนี้ถูกสันนิษฐานโดยปริยายในช่วงเวลาของการบินในอวกาศ อย่างไรก็ตาม หลังจากเหตุการณ์ข้างต้น NASA โกรธเคืองกับความประมาทของนักบินอวกาศที่หน่วยงานตัดสินใจที่จะสร้างกฎนี้เกี่ยวกับเจ้าหน้าที่การเดินทางในอวกาศ

อดีตนักบินอวกาศ Mike Mallane เคยกล่าวไว้ว่านักบินอวกาศดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ก่อนบินเพื่อทำให้ร่างกายขาดน้ำ (alcohol dehydrates) เพื่อลดภาระในกระเพาะปัสสาวะในท้ายที่สุดและไม่ต้องการใช้ห้องน้ำในเวลาที่เปิดตัว

ด้านจิตวิทยายังมีสถานที่ท่ามกลางอันตรายในภารกิจอวกาศระหว่างภารกิจอวกาศ Skylab 4 นักบินอวกาศ "เหนื่อย" กับการสื่อสารกับศูนย์ควบคุมการบินในอวกาศจนปิดวิทยุสื่อสารเป็นเวลาเกือบหนึ่งวันและไม่สนใจข้อความจาก NASA ผลที่ตามมาจากเหตุการณ์นี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามระบุและจัดการกับผลกระทบทางจิตวิทยาในเชิงลบที่อาจเกิดขึ้นจากภารกิจที่กดดันและยืดเยื้อไปยังดาวอังคาร

การอดนอนและการใช้ยานอนหลับ

การศึกษา 10 ปีแสดงให้เห็นว่านักบินอวกาศนอนหลับไม่เพียงพอในช่วงสัปดาห์สุดท้ายก่อนการปล่อยตัวและในช่วงเริ่มต้นภารกิจอวกาศ ในบรรดาผู้ตอบแบบสอบถาม สามในสี่ยอมรับว่าพวกเขาใช้ยาที่ช่วยให้นอนหลับ แม้ว่าการใช้ยาดังกล่าวอาจเป็นอันตรายขณะบินยานอวกาศและเมื่อทำงานกับอุปกรณ์อื่นๆ สถานการณ์ที่อันตรายที่สุดในกรณีนี้อาจเป็นตอนที่นักบินอวกาศกำลังทานยาชนิดเดียวกันในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ ในช่วงเวลาฉุกเฉินที่ต้องการวิธีแก้ปัญหาอย่างเร่งด่วน พวกเขาสามารถนอนเกินเวลาที่กำหนดได้

แม้ว่าองค์การนาซ่าจะกำหนดให้นักบินอวกาศแต่ละคนนอนหลับอย่างน้อยแปดชั่วโมงครึ่งต่อวัน แต่ส่วนใหญ่ใช้เวลาพักผ่อนเพียงหกชั่วโมงในแต่ละวันระหว่างภารกิจ ความรุนแรงของภาระในร่างกายนี้ประกอบกับข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงสามเดือนที่ผ่านมาของการฝึกก่อนบิน ผู้คนนอนหลับน้อยกว่าหกชั่วโมงครึ่งต่อวัน

ดร.ชาร์ลส์ เคลเลอร์ นักวิจัยอาวุโสกล่าวว่า "ภารกิจในอนาคตสู่ดวงจันทร์ ดาวอังคาร และอื่นๆ จะต้องมีมาตรการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการอดนอนและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์ในการบินอวกาศ"

“มาตรการเหล่านี้อาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงตารางการทำงานซึ่งจะดำเนินการโดยคำนึงถึงการสัมผัสกับคลื่นแสงบางบุคคลเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงกลยุทธ์พฤติกรรมของลูกเรือเพื่อให้เข้าสู่สภาวะการนอนหลับสบายยิ่งขึ้นซึ่ง มีความจำเป็นเพื่อฟื้นฟูสุขภาพ ความแข็งแรง และอารมณ์ดีในวันรุ่งขึ้น”

สูญเสียการได้ยิน

การวิจัยพบว่าตั้งแต่สมัยปฏิบัติภารกิจกระสวยอวกาศ นักบินอวกาศบางคนสูญเสียการได้ยินที่มีนัยสำคัญชั่วคราวและมีนัยสำคัญน้อยกว่าชั่วคราว พวกเขาถูกตั้งข้อสังเกตบ่อยที่สุดเมื่อผู้คนสัมผัสกับความถี่เสียงสูง ลูกเรือของสถานีอวกาศโซเวียต Salyut-7 และ Russian Mira ได้รับผลกระทบจากการสูญเสียการได้ยินเล็กน้อยหรือสำคัญมากหลังจากกลับมายังโลก อีกครั้ง ในกรณีเหล่านี้ สาเหตุของการสูญเสียการได้ยินชั่วคราวบางส่วนหรือทั้งหมดคือการได้รับความถี่เสียงสูง

ลูกเรือของสถานีอวกาศนานาชาติต้องสวมที่อุดหูทุกวัน เพื่อลดเสียงรบกวนบนสถานีอวกาศนานาชาติ ได้มีการเสนอให้ใช้ปะเก็นฉนวนกันเสียงแบบพิเศษภายในผนังของสถานี เช่นเดียวกับการติดตั้งพัดลมที่เงียบกว่า

อย่างไรก็ตาม นอกจากพื้นหลังที่มีเสียงดังแล้ว ปัจจัยอื่นๆ อาจส่งผลต่อการสูญเสียการได้ยิน เช่น สถานะของบรรยากาศภายในสถานี ความดันในกะโหลกศีรษะเพิ่มขึ้น และระดับคาร์บอนไดออกไซด์ภายในสถานีที่เพิ่มขึ้น

ในปี 2015 NASA วางแผนด้วยความช่วยเหลือของลูกเรือ ISS ที่จะเริ่มสำรวจวิธีที่เป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบของการสูญเสียการได้ยินในระหว่างภารกิจหนึ่งปี นักวิทยาศาสตร์ต้องการดูว่าสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบเหล่านี้ได้นานแค่ไหน และค้นหาความเสี่ยงที่ยอมรับได้ที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียการได้ยิน งานหลักของการทดลองคือการกำหนดวิธีลดการสูญเสียการได้ยินให้เหลือน้อยที่สุด ไม่ใช่แค่ในภารกิจอวกาศที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น

นิ่วในไต

หนึ่งในสิบของคนบนโลกไม่ช้าก็เร็วจะมีปัญหานิ่วในไตอย่างไรก็ตาม คำถามนี้จะรุนแรงขึ้นมากเมื่อพูดถึงนักบินอวกาศ เพราะในอวกาศ กระดูกของร่างกายเริ่มสูญเสียสารที่มีประโยชน์เร็วกว่าบนโลก เกลือ (แคลเซียมฟอสเฟต) ถูกขับออกมาภายในร่างกายซึ่งเจาะกระแสเลือดและสะสมในไต เกลือเหล่านี้สามารถถูกบดอัดและอยู่ในรูปของหินได้ ในเวลาเดียวกัน ขนาดของหินเหล่านี้อาจแตกต่างกันตั้งแต่ขนาดเล็กมากจนถึงขนาดค่อนข้างจริงจัง จนถึงขนาดของวอลนัท ปัญหาคือนิ่วเหล่านี้สามารถปิดกั้นหลอดเลือดและกระแสอื่น ๆ ที่เลี้ยงอวัยวะหรือขจัดสารส่วนเกินออกจากไต

สำหรับนักบินอวกาศ ความเสี่ยงของการเกิดนิ่วในไตนั้นอันตรายกว่าเพราะภายใต้สภาวะไร้น้ำหนัก ปริมาตรของเลือดในร่างกายจะลดลง นอกจากนี้ นักบินอวกาศหลายคนไม่ดื่มน้ำวันละ 2 ลิตร ซึ่งจะทำให้ร่างกายได้รับน้ำอย่างเพียงพอ และป้องกันไม่ให้นิ่วในไตหยุดนิ่ง ขับอนุภาคออกพร้อมกับปัสสาวะ

สังเกตได้ว่านักบินอวกาศชาวอเมริกันอย่างน้อย 14 คนพัฒนาปัญหาเกี่ยวกับนิ่วในไตเกือบจะในทันทีหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจในอวกาศ ในปีพ.ศ. 2525 มีการบันทึกอาการปวดเฉียบพลันในลูกเรือบนสถานีโซเวียต Salyut-7 นักบินอวกาศต้องทนทุกข์ทรมานจากความเจ็บปวดอย่างรุนแรงเป็นเวลาสองวัน ในขณะที่เพื่อนของเขาไม่มีทางเลือกนอกจากต้องเฝ้าดูความทุกข์ทรมานของเพื่อนร่วมงานอย่างช่วยไม่ได้ ในตอนแรก ทุกคนนึกถึงไส้ติ่งอักเสบเฉียบพลัน แต่หลังจากนั้นไม่นาน นิ่วในไตก้อนเล็กๆ ก็ออกมาพร้อมกับปัสสาวะของนักบินอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเครื่องอัลตราซาวนด์พิเศษขนาดเท่าคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะมาเป็นเวลานานมาก ซึ่งสามารถตรวจจับนิ่วในไตและกำจัดออกโดยใช้คลื่นเสียง ดูเหมือนว่าบนเรือที่อยู่ถัดจากดาวอังคารสิ่งนี้จะมีประโยชน์อย่างแน่นอน …

โรคปอด

แม้ว่าที่จริงแล้วเรายังไม่ทราบแน่ชัดว่าผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพอาจเกิดจากฝุ่นจากดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือดาวเคราะห์น้อยดวงอื่น นักวิทยาศาสตร์ยังคงตระหนักถึงผลที่ไม่พึงประสงค์บางอย่างที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสกับฝุ่นจากดวงจันทร์

ผลกระทบที่ร้ายแรงที่สุดจากการสูดดมฝุ่นมักจะเกิดกับปอด อย่างไรก็ตาม ฝุ่นละอองจากดวงจันทร์ที่มีความคมชัดอย่างไม่น่าเชื่อสามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงได้ ไม่เพียงแต่ต่อปอดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหัวใจด้วย ในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ มากมาย ตั้งแต่อวัยวะอักเสบรุนแรงและสิ้นสุดด้วยมะเร็ง ตัวอย่างเช่น แร่ใยหินสามารถทำให้เกิดผลกระทบที่คล้ายคลึงกัน

ฝุ่นละอองที่แหลมคมสามารถทำร้ายอวัยวะภายในได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการอักเสบและรอยถลอกบนผิวหนัง เพื่อการป้องกัน จำเป็นต้องใช้วัสดุคล้ายเคฟลาร์หลายชั้นแบบพิเศษ ฝุ่นจากดวงจันทร์สามารถทำลายกระจกตาได้ง่าย ซึ่งอาจเป็นปัญหาฉุกเฉินที่ร้ายแรงที่สุดสำหรับมนุษย์ในอวกาศ

นักวิทยาศาสตร์รู้สึกเสียใจที่ต้องสังเกตว่าพวกเขาไม่สามารถจำลองดินบนดวงจันทร์และทำการทดสอบที่จำเป็นเพื่อตรวจสอบผลกระทบของฝุ่นบนดวงจันทร์ในร่างกายได้ ปัญหาอย่างหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือบนโลกนี้ อนุภาคฝุ่นไม่ได้อยู่ในสุญญากาศและไม่ได้สัมผัสกับรังสีตลอดเวลา มีเพียงการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับฝุ่นโดยตรงบนพื้นผิวของดวงจันทร์เท่านั้น และไม่ใช่ในห้องปฏิบัติการเท่านั้นที่สามารถให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่นักวิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันนักฆ่าที่เป็นพิษขนาดเล็กเหล่านี้

ภูมิคุ้มกันบกพร่อง

ระบบภูมิคุ้มกันของเราเปลี่ยนแปลงและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในร่างกายของเรา แม้แต่เพียงเล็กน้อย การอดนอน การได้รับสารอาหารไม่เพียงพอ หรือแม้แต่ความเครียดตามปกติ ก็อาจทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของเราอ่อนแอลงได้ แต่สิ่งนี้อยู่บนโลก การเปลี่ยนแปลงของระบบภูมิคุ้มกันในอวกาศในที่สุดอาจกลายเป็นไข้หวัดหรือก่อให้เกิดอันตรายในการพัฒนาโรคร้ายแรงมากขึ้น

ในอวกาศ การกระจายตัวของเซลล์ภูมิคุ้มกันในร่างกายไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ภัยคุกคามต่อสุขภาพที่มากขึ้นอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของเซลล์เหล่านี้ เมื่อการทำงานของเซลล์ลดลง ไวรัสในร่างกายมนุษย์ที่ถูกระงับแล้วสามารถถูกปลุกขึ้นมาใหม่ได้ และการทำเช่นนี้แทบจะเป็นความลับโดยไม่มีอาการของโรค เมื่อเซลล์ภูมิคุ้มกันทำงานมากขึ้น ระบบภูมิคุ้มกันจะตอบสนองต่อสิ่งเร้ามากเกินไป ทำให้เกิดอาการแพ้และผลข้างเคียงอื่นๆ เช่น ผื่นที่ผิวหนัง

Brian Krushin นักภูมิคุ้มกันวิทยาของ NASA กล่าวว่า "สิ่งต่างๆ เช่น การแผ่รังสี เชื้อโรค ความเครียด สภาวะไร้น้ำหนัก การรบกวนการนอนหลับ และแม้แต่การแยกตัวออกจากกัน ล้วนส่งผลต่อวิธีการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันของลูกเรือ"

"ภารกิจอวกาศระยะยาวจะเพิ่มความเสี่ยงในการติดเชื้อ การแพ้ และปัญหาภูมิต้านทานผิดปกติในนักบินอวกาศ"

เพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกัน NASA วางแผนที่จะใช้วิธีการใหม่ในการป้องกันรังสีซึ่งเป็นแนวทางใหม่ในการรักษาสมดุลของโภชนาการและยา

ภัยคุกคามจากรังสี

การขาดกิจกรรมแสงอาทิตย์อย่างผิดปกติและเป็นเวลานานในปัจจุบันอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงที่เป็นอันตรายในระดับของรังสีในอวกาศ ไม่มีเหตุการณ์เช่นนี้เกิดขึ้นเกือบ 100 ปีที่ผ่านมา

นาธาน ชวาดรอน จากสถาบันกล่าวว่า แม้ว่าเหตุการณ์ดังกล่าวจะไม่ใช่ปัจจัยในการหยุดยั้งภารกิจระยะไกลไปยังดวงจันทร์ ดาวเคราะห์น้อย หรือแม้แต่ดาวอังคาร แต่รังสีคอสมิกของกาแลคซีเองก็เป็นปัจจัยที่สามารถจำกัดระยะเวลาตามแผนของภารกิจเหล่านี้ได้ การสำรวจมหาสมุทรและอวกาศ

ผลที่ตามมาของการสัมผัสประเภทนี้อาจแตกต่างกันมาก ตั้งแต่การเจ็บป่วยจากรังสีและจบลงด้วยการพัฒนาของมะเร็งหรือความเสียหายต่ออวัยวะภายใน นอกจากนี้ ระดับอันตรายของรังสีพื้นหลังจะลดประสิทธิภาพของการป้องกันรังสีของยานอวกาศลงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์

ในภารกิจเดียวบนดาวอังคาร นักบินอวกาศสามารถสัมผัสได้ถึง 2/3 ของปริมาณรังสีที่ปลอดภัยซึ่งบุคคลสามารถสัมผัสได้ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดตลอดชีวิตของเขา รังสีนี้สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน DNA และเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็ง

นักวิทยาศาสตร์ Carey Zeitlin กล่าวว่า เมื่อพูดถึงปริมาณสะสม มันเหมือนกับการทำซีทีสแกนร่างกายอย่างเต็มรูปแบบทุกๆ 5-6 วัน

ปัญหาทางปัญญา

ในการจำลองสภาวะของการอยู่ในอวกาศ นักวิทยาศาสตร์พบว่าการสัมผัสกับอนุภาคที่มีประจุสูง แม้ในปริมาณน้อย ทำให้หนูในห้องปฏิบัติการตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้ช้ากว่ามาก และในการทำเช่นนั้น หนูจะหงุดหงิดมากขึ้น การสังเกตหนูยังแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของโปรตีนในสมองของพวกมัน

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ทราบอย่างรวดเร็วว่าไม่ใช่หนูทุกตัวที่มีผลเช่นเดียวกัน หากกฎข้อนี้เป็นจริงสำหรับนักบินอวกาศ นักวิจัยก็สามารถระบุเครื่องหมายทางชีววิทยาที่ระบุและคาดการณ์การสำแดงของผลกระทบเหล่านี้ในนักบินอวกาศในช่วงแรกได้ บางทีเครื่องหมายนี้อาจช่วยให้หาวิธีลดผลกระทบด้านลบจากการได้รับรังสีได้

โรคอัลไซเมอร์เป็นปัญหาที่ร้ายแรงกว่า

นักประสาทวิทยา Kerry O'Banion กล่าวว่า การได้รับรังสีในระดับที่เทียบเท่ากับประสบการณ์ของมนุษย์ในเที่ยวบินไปยังดาวอังคารสามารถนำไปสู่การพัฒนาปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจและเร่งการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสมองที่มักเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์

"ยิ่งคุณอยู่ในอวกาศนานเท่าไหร่ ความเสี่ยงในการเกิดโรคก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น"

ข้อเท็จจริงที่น่าสบายใจประการหนึ่งก็คือ นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบเหตุการณ์ที่โชคร้ายที่สุดประการหนึ่งของการสัมผัสรังสีแล้วพวกเขาสัมผัสหนูทดลองในครั้งเดียวถึงระดับของรังสีที่จะเป็นลักษณะเฉพาะตลอดเวลาในภารกิจไปยังดาวอังคาร ในทางกลับกัน คนที่บินไปยังดาวอังคารจะได้รับรังสีในปริมาณที่วัดได้ในช่วงสามปีของการบิน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าร่างกายมนุษย์สามารถปรับตัวให้เข้ากับปริมาณที่น้อยได้

นอกจากนี้ ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าพลาสติกและวัสดุน้ำหนักเบาสามารถให้การป้องกันรังสีแก่ผู้คนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าอะลูมิเนียมที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

สูญเสียการมองเห็น

นักบินอวกาศบางคนมีปัญหาการมองเห็นอย่างรุนแรงหลังจากอยู่ในอวกาศ ยิ่งภารกิจในอวกาศกินเวลานานเท่าไร โอกาสที่ผลที่ตามมาก็จะยิ่งเลวร้ายลงมากขึ้นเท่านั้น

ในบรรดานักบินอวกาศชาวอเมริกันอย่างน้อย 300 คนที่ได้รับการตรวจคัดกรองทางการแพทย์ตั้งแต่ปี 1989 พบว่า 29 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่อยู่ในอวกาศในภารกิจอวกาศสองสัปดาห์และ 60 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่ทำงานบนสถานีอวกาศนานาชาติมาหลายเดือนมีปัญหาการมองเห็น …

แพทย์จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสทำการสแกนสมองของนักบินอวกาศ 27 คนซึ่งอยู่ในอวกาศนานกว่าหนึ่งเดือน ในร้อยละ 25 พบว่าปริมาตรของแกน anteroposterior ของลูกตาหนึ่งหรือสองลูกลดลง การเปลี่ยนแปลงนี้นำไปสู่การมองการณ์ไกล อีกครั้งที่มีการตั้งข้อสังเกตว่ายิ่งบุคคลอยู่ในอวกาศนานเท่าไหร่การเปลี่ยนแปลงนี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าผลกระทบด้านลบนี้สามารถอธิบายได้ด้วยการเพิ่มขึ้นของของเหลวที่ศีรษะในสภาวะการย้ายถิ่น ในกรณีนี้น้ำไขสันหลังเริ่มสะสมในกะโหลกและความดันในกะโหลกศีรษะเพิ่มขึ้น ของเหลวไม่สามารถซึมผ่านกระดูกจึงเริ่มสร้างแรงกดที่ด้านในของดวงตา นักวิจัยยังไม่แน่ใจว่าผลกระทบนี้จะลดลงในนักบินอวกาศที่เดินทางมาถึงอวกาศนานกว่าหกเดือนหรือไม่ อย่างไรก็ตาม ค่อนข้างชัดเจนว่าจำเป็นต้องค้นหาก่อนที่จะมีคนถูกส่งไปยังดาวอังคาร

หากปัญหาเกิดจากความดันในกะโหลกศีรษะเพียงอย่างเดียว วิธีแก้ไขที่เป็นไปได้วิธีหนึ่งก็คือการสร้างสภาวะของแรงโน้มถ่วงเทียม ทุกวันเป็นเวลาแปดชั่วโมง ในขณะที่นักบินอวกาศนอนหลับ อย่างไรก็ตาม ยังเร็วเกินไปที่จะบอกว่าวิธีนี้จะช่วยได้หรือไม่

นักวิทยาศาสตร์ มาร์ค เชลฮาเมอร์ กล่าวว่า "ปัญหานี้จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข เพราะไม่เช่นนั้น มันอาจจะกลายเป็นสาเหตุหลักของการเดินทางในอวกาศอันยาวนานไม่ได้"

แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ฆ่าสมอง

การอยู่ในอวกาศเป็นเวลานานในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในสมอง นักวิทยาศาสตร์ชาวไซบีเรียค้นพบโดยการตรวจสอบสถานะของหนูที่อยู่ในวงโคจร

ผลลัพธ์จะทำให้สามารถสร้างระบบป้องกันและแก้ไขผลกระทบด้านลบของภาวะไร้น้ำหนักต่อร่างกายของนักบินอวกาศได้ ข้อมูลที่น่าสนใจที่สุดที่ได้รับเกี่ยวข้องกับระบบโดปามีน เราเห็นว่าการแสดงออกของยีนที่สำคัญของมันลดลงหลังจากอยู่ในวงโคจรหนึ่งเดือน นี่แสดงให้เห็นว่าระบบโดปามีนของสมองซึ่งปกติแล้วมีหน้าที่ในการประสานงานที่ดีของการกระทำและ โดยทั่วไป - สำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว ลดระดับ

ในระยะยาว การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวอาจนำไปสู่การพัฒนาของภาวะพาร์กินสันได้ เพราะถ้าการแสดงออกของเอ็นไซม์ที่สังเคราะห์โดปามีนลดลง ระดับของสารสื่อประสาทเองก็ลดลงด้วย และในที่สุด การขาดดุลของกล้ามเนื้อก็พัฒนาขึ้น” กล่าวโดยอ้างคำพูดของนักวิจัยที่ Laboratory of Neurogenomics of Behavior at the Federal Research Center Institute of Cytology and Genetics SB RAS, Anton Tsybko, สิ่งพิมพ์อย่างเป็นทางการของ SB RAS "Science in Siberia" ดูการเปิดตัวยานยนต์ขนส่ง Soyuz TMA-17M ด้วย

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างสมองที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ ไฮโปทาลามัสที่นี่พบสัญญาณของการตายของเซลล์ (โปรแกรมเซลลูล่าร์ "ฆ่าตัวตาย") ซึ่งน่าจะเกิดจากสภาวะไร้น้ำหนัก ได้รับการยืนยันแล้วทั้งในวงโคจรและบนโลก - ในการทดลองจำลองสภาวะไร้น้ำหนัก - การตายของเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้น "สิ่งนี้เต็มไปด้วยความเสื่อมสภาพทั่วไปของการเผาผลาญและอื่น ๆ อีกมากมาย เมื่อพิจารณาว่าในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ร่างกายอยู่ภายใต้การโจมตีแล้ว การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในการทำงานของมันในทางที่แย่ลงอาจมีผลกระทบร้ายแรงทีเดียว" Tsybko อธิบาย

นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่า โชคดีที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต และการออกกำลังกายช่วยป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ สำหรับสัตว์ การออกกำลังกายจะฟื้นฟูภายในหนึ่งสัปดาห์ สมองเริ่มสะสมเวลาที่เสียไปอีกครั้ง ระดับของ serotonin, dopamine กลับมาเป็นปกติอย่างรวดเร็ว ภายในหนึ่งเดือน neurodegeneration ไม่มีเวลาเกิดขึ้น

การปล่อยหนูสู่อวกาศเป็นเวลานานยังดูเป็นปัญหาอยู่ พลศึกษาเป็นการช่วยเหลือนักบินอวกาศ นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่ากายวิภาคและสรีรวิทยาของหนูมีความคล้ายคลึงกับมนุษย์ในหลาย ๆ ด้าน จีโนมของเรามีความใกล้เคียงกัน 99% ดังนั้นหนูเชิงเส้นจึงเป็นวัตถุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการศึกษากลไกของการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะไร้น้ำหนัก อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างที่สำคัญ: นักบินอวกาศซึ่งแตกต่างจากหนูสามารถบังคับตัวเองให้เคลื่อนไหวอย่างมีสติ พวกเขาออกกำลังกายมากกว่าสี่ชั่วโมงต่อวัน ซึ่งหมายความว่าพวกมันกระตุ้นศูนย์มอเตอร์ในสมองและลดความเสี่ยงของความเสียหายต่อโดปามีน ระบบ.

อย่างไรก็ตาม หากคุณอยู่ในวงโคจรเป็นเวลาอย่างน้อยสองสัปดาห์และไม่ได้ออกกำลังกายแบบพิเศษใดๆ เมื่อกลับมายังโลก สภาพจะกลายเป็นเรื่องยากมากและจำเป็นต้องมีการฟื้นฟูเป็นเวลานาน "Bion" เป็นชุดของยานอวกาศโซเวียตและรัสเซียที่พัฒนาโดย TsSKB-Progress และมีไว้สำหรับการวิจัยทางชีววิทยา สำหรับ 11 เที่ยวบิน ทำการทดลองกับหนู 212 ตัว ลิง 12 ตัว และสัตว์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ดาวเทียม Bion-M1 ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 19 เมษายน 2556 และกลับสู่โลกในอีกหนึ่งเดือนต่อมา

นอกจากหนูแล้ว ยังมีหนูเจอร์บิลมองโกเลีย จิ้งจกตุ๊กแก ปลา หอยน้ำจืดและองุ่น ตัวอ่อนด้วงของช่างไม้ จุลินทรีย์ สาหร่าย ไลเคน และพืชชั้นสูงบางชนิดบนเรือ จนถึงปัจจุบัน การทดสอบ Bion-M1 ได้เสร็จสิ้นลงแล้ว Bion-M2 จะเปิดตัวในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า