Susana Zanello szakértő az emberek alkalmazkodásához az űrben való élethez. Az Ecole Federal Lausanne (EPFL) meghívottjaként megosztotta véleményét a felfedezésről, az űrkutatásról, a jövőbeli Mars-utazásról és egyebekről. Közzétesszük a Phys.org oldalon bemutatott interjút.
Az űrutazás sokkal erősebben hat az emberi testre, mint gondolnánk. Susana Zanello ezekre a hatásokra specializálódott. Biológus, a houstoni Űr-Élettudományi Osztálynál dolgozik, amely a NASA munkáját támogatja. Feladata, hogy tanulmányozza az emberi alkalmazkodást az űrbeli élethez, azonosítsa a kapcsolódó kockázatokat és ellenintézkedéseket dolgozzon ki az űrhajósok egészségének megőrzésére felderítő küldetések során.
Hogyan segít ez az EPFL-tartózkodás a kutatásában?
Azért jöttem ide, hogy többet tudjak meg a miniatürizálásról és gyűjtsek néhány ötletet. Az űrgyógyászatban olyan kis méretű eszközökre van szükségünk, amelyek lehetővé teszik a repülés közbeni elemzéseket és a valós idejű állapotfigyelést: az űrhajósok pulzusának, vérnyomásának, légzési sebességének és hőmérsékletének mérésére. Ezenkívül biztosítani kell valamilyen módon az egész személyzet egészségügyi adatainak összegyűjtését. Ez egy fontos pont, mivel rengeteg korlátozás van az űrben: a rendelkezésre álló hely, a személyzet ideje, az oda vitt tárgyak súlya. Tehát új mikro- és nanotechnológiát keresünk kisebb és jobb eszközök gyártásához.
Melyek az űrrepülés legfontosabb megnyilvánulásai a testben?
A Földön kívüli élet kihívást jelent. Az evolúció folyamán az élet ehhez a bolygóhoz alkalmazkodott. Az űrben az egyik fő kockázat a mikrogravitáció - a gravitáció hiánya. Ennek nyilvánvaló következménye a csont ásványi sűrűségének csökkenése. Odafent csak nem kell folyamatosan küzdenie a gravitációs erővel, mint mi a Földön.
Így a csontváznak egyszerűen nem kell támogatnia minket. Az emberi test elkezdi alkalmazkodni a csontmátrix sűrűségének csökkentésével és a kalcium eltérő feldolgozásával. Ez a csont szilárdságának csökkenéséhez vezet, ami növeli a törések kockázatát, amikor visszatér a Földre, valamint a veseköveket.
A kozmikus sugárzás egy másik fő kockázata az űrben lévő életnek. A Föld mágneses tere hatékony pajzs, amely megakadályozza, hogy a legtöbb nagy energiájú részecske elérje a bolygó felszínét. A Van Allen-öveken kívül vagy más bolygókon folyamatosan erős napenergia-protonok és galaktikus kozmikus sugarak fognak minket bombázni.
Promóciós videó:
Meggyőző bizonyíték van arra, hogy áthaladhatnak testünkön és kölcsönhatásba léphetnek a DNS-sel. Hosszú távon fennáll a kockázata a DNS-változásoknak, a ráknak, ezért komoly kutatásokra van szükség.
Munkája az űrhajósok látásmódjának változásaira összpontosít?
A 2000-es évek elején elkezdtük megfigyelni az űrhajósok látásélességének csökkenését, miután az ISS-en, a Nemzetközi Űrállomáson töltöttek időt. További vizsgálatok kimutatták a szem alakjának változását, a szemgolyó ellapulását és a szem hátsó részének megvastagodását a látóideg elején. Az űrhajósok 60% -a látáscsökkenést tapasztal, egyes esetekben ez visszafordíthatatlan. Ezért a NASA ezt kiemelt fontosságú egészségügyi kockázatnak tekinti.
Mi okozza ezt a látásvesztést?
Úgy gondoljuk, hogy ez a testben lévő folyadékok elmozdulásának köszönhető. A Földön általában a folyadék a láb felé mozog. Mozgásuk és a lábvénáinkban lévő szelepek segítenek a vért visszaszívni a szívbe. A mikrogravitációban erre a rendszerre már nincs szükség, és a folyadékot inkább a fejébe pumpálják.
Ez a duzzadt arc és a csirkecomb megjelenéséhez, valamint esetleg megnövekedett koponyaűri nyomáshoz vezet. A tudósok feltételezik, hogy amikor az agy-gerincvelői folyadékban a nyomás emelkedik, ez megváltoztatja a szem nyomását, ami befolyásolja a látásélességet.
Milyen kutatásokat fog folytatni a jövőben?
Vannak az alkalmazkodás fiziológiai jelei, amelyeket megfigyelhetünk, valamint azokat, amelyek molekuláris szinten mögöttük állnak. A gének az űrben különböző módon fejezhetők ki, ami bizonyos fiziológiai változásokat eredményez. A most végzett kutatásnak választ kell adnia ezekre a kérdésekre. De ismételten sok korlátot szab a kísérlet az űrben.
Az űrhajósok akár hat hónapig is ott élnek, és közülük csak ketten döntöttek egyéves misszió mellett. De amikor más távoli úti célokról beszélünk, például a Marsról, az hosszú küldetések szükségességéről beszél. Hogy megtudjuk, mi történhet ilyen utakon, kísérleteket kell végeznünk nemcsak az ISS-en, hanem az űrbázisok földi analógjain, az űrviszonyokat szimuláló platformokon is.
Melyek a Marsra utazás fő kihívásai?
Egy ilyen küldetés legalább három évig fog tartani. Az első kockázat fiziológiai. Ennek méréséhez figyelembe kell venni az időtartamot, a távolodást, az elszigeteltséget, a korlátozott számú emberrel való bezártságot, a nagy megterhelést és a siker kényszerét. Ha megérkezik a Marsra, jobb: részleges gravitáció. A csontjai azonnali stimulációt kapnak, és a csontsűrűség csökkenésének üteme csökken. De a felszínen ismét az űrhajósok szembesülnek a nagy energiájú sugárzás kockázatával. Nem beszélve a zord éghajlatról, porról és a jó ételek szükségességéről.
Mit szólnál más bolygókhoz?
Természetesen olyan távoli objektumokról kezdünk gondolkodni, mint a Jupiter Europa holdja, amelyen vizet fedeztek fel. De sokkal messzebb van. Ráadásul hidd el vagy sem, bár a Mars elhunyt bolygónak tűnik, a többihez képest még mindig viszonylag barátságos. Mérete és forgása hasonló a Földéhez. A nap csaknem 24 óráig tart. Ez fontos azok számára, akik szoktak ilyen körülmények között élni. Például egy bolygón 10 órás napokkal élve számos mellékhatást okozhat a szervezet számára.
Túlságosan megszoktuk a földi viszonyokat ahhoz, hogy az űrbe repüljünk?
A tapasztalatok azt mutatják, hogy alkalmazkodni tudunk egy új környezethez. Természetesen mindig fennállnak bizonyos kockázatok. Gondosan meg kell határoznunk e lehetséges kockázatok szintjét. De nem hagyhatjuk figyelmen kívül az emberi felfedezés vágyát. Még nagy kockázat mellett is mindig van valaki, aki hajlandó belevágni az újba és az ismeretlenbe.