Найближчим десятиліттям, до 2033 року, NASA і Китай мають намір вперше в історії відправити астронавтів на Марс. Це створює безліч проблем, починаючи від логістичних і технічних питань і до забезпечення того, щоб астронавти могли впоратися з відходами і мати достатньо їжі та води для багатомісячного польоту до Марса і назад.
Але, звичайно ж, здоров’я та безпека астронавтів, які проведуть місяці в космосі, піддаватимуться впливу космічної радіації та мікрогравітації. Є навіть побоювання, що після кількох місяців перебування в умовах мікрогравітації астронавти матимуть проблеми з адаптацією до марсіанської гравітації.
Щоб визначити, чи обґрунтовані ці побоювання, група експертів з космічної медицини з Австралійського національного університету (ANU) розробила математичну модель, щоб передбачити, чи зможуть астронавти безпечно вирушити на Марс і виконувати свої обов’язки після прибуття на Червону планету.
Дослідницьку групу очолив доктор Лекс Ван Лун, науковий співробітник Коледжу здоров’я та медицини ANU (CHM). Як він і його колеги зазначають у своєму дослідженні, потенційні небезпеки для місій, які прямують на Марс, численні, але найбільша загроза, можливо, пов’язана з часом, який астронавти проведуть в умовах мікрогравітації. У поєднанні з руйнівним випромінюванням Сонця та космічних джерел цей досвід викличе фундаментальні зміни в їхніх тілах.
На основі великих досліджень, проведених на борту Міжнародної космічної станції (МКС), відомо, що мікрогравітація викликає втрату щільності м’язів і кісток та впливає на функції органів, зір та серцево-легеневу систему – серце та його здатність перекачувати кров системою артерій та вен організму.
Як описав Ван Лун, їх дослідження важливі не тільки через передбачувані місії на Марс, але і для зростаючого комерційного космічного сектора: «Ми знаємо, що подорож на Марс триматиме від шести до семи місяців, і це може призвести до зміни структури ваших кровоносних судин або сили вашого серця через невагомість, що виникає в результаті космічної подорожі. З появою комерційних агентств космічних польотів, таких як Space X і Blue Origin, у багатих, але не обов’язково здорових людей з’являється більше можливостей для польотів у космос, тому ми хочемо використовувати математичні моделі для прогнозування того, чи підходить людина для польоту на Марс».
Співавтор доктор Емма Такер, астрофізик та реєстратор невідкладної медицини, додала, що тривале перебування у невагомості може призвести до того, що серце стане лінивим, тому що йому не потрібно так старанно працювати, щоб долати гравітацію та перекачувати кров по всьому тілу: «Коли ви знаходитесь на Землі, гравітація притягує рідину до нижньої половини нашого тіла, тож у деяких людей ноги починають опухати до кінця дня. Але коли ви вирушаєте в космос, це гравітаційне тяжіння зникає, а це означає, що рідина зміщується у верхню половину вашого тіла, і це викликає реакцію, яка дурить тіло, змушуючи його думати, що рідини занадто багато.
В результаті ви починаєте багато ходити в туалет, позбавлятися зайвої рідини, не відчуваєте спраги і менше п’єте, а отже, в космосі зневоднюєтеся».
Саме тому, за словами Такера, астронавти, які повертаються з МКС, втрачають свідомість, коли знову ступають на Землю або потребують транспортування в інвалідних візках. Чим довше вони залишаються в космосі, тим більша ймовірність того, що вони зваляться, коли повернуться на Землю, і тим складнішим буде процес пристосування до земної гравітації.
Коли справа доходить до місій, які прямують на Марс, виникає додаткова складність, пов’язана із затримкою зв’язку між Землею та Марсом. Залежно від розташування Сонця, Землі та Марса, ці затримки можуть тривати до 20 хвилин, що означає, що астронавти повинні мати можливість виконувати свої обов’язки без негайної допомоги з боку диспетчерів місії або допоміжних бригад (включаючи невідкладну медичну допомогу).
Як пояснив Ван Лун: «Якщо астронавт втратить свідомість при першому виході з космічного корабля, на Марсі йому не буде кому допомогти. Ось чому ми маємо бути абсолютно впевнені, що астронавт готовий до польоту і може адаптуватися до гравітаційного поля Марса. Вони повинні бути в змозі діяти ефективно та результативно з мінімальною підтримкою протягом цих вирішальних перших хвилин».
Їхня модель заснована на алгоритмі машинного навчання, який своєю чергою заснований на даних астронавтів, зібраних у ході минулих експедицій на борту МКС та місії Apollo, для моделювання ризиків, пов’язаних із подорожжю на Марс.
Тестування показало, що воно може імітувати ключові гемодинамічні зміни серцево-судинної системи після тривалого космічного польоту та в умовах різних гравітаційних та рідинних навантажень. І результати обнадіюють, оскільки вони показують, що астронавти можуть працювати після місяців, проведених в умовах мікрогравітації.
Хоча поточна модель заснована на даних, отриманих від добре навчених астронавтів середнього віку, дослідники сподіваються розширити її можливості, включивши дані з комерційних космічних польотів.
Зрештою, їхня мета — створити модель, яка зможе імітувати вплив тривалої космічної подорожі на відносно хворих людей з уже існуючими серцевими захворюваннями чи просто на непідготовлених цивільних осіб. Вони сподіваються, що ця модель дасть цілісну картину того, що станеться, якщо «звичайна» людина вирушить у космос.
І хто знає? Можливо, вдасться змоделювати наслідки тривалого впливу мікрогравітації на розвиток дітей та плода. Це дослідження має вирішальне значення, якщо ми колись захочемо відправити людей на Місяць, Марс та інші місця, щоб колись там жити.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами, найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Також цікаво:
Leave a Reply