За путовање у свемир је потребно пре свега обезбедити летелице и одговарајућу опрему. Међутим, како у свемиру функционише систем компликованији и загонетнији од многих машина – човек?
Текст: Јована Николић
Када би се човек нашао у свемиру без икакве опреме, сасвим је извесно да његов живот не би трајао дуже од неколико минута. Брз и драматичан завршетак живота потврдио је мали број несрећних случајева који су се догодили на првим свемирским путовањима, али и низ експеримената који су НАСА истраживачи шездесетих година, оправдано или не, спроводили на животињама.
Наиме, они су животиње, а пре свега псе и мајмуне, излагали условима сличним вакууму како би посматрали драматаичне промене које животиње доживљавају и на тај начин научили нешто више о опасностима које чекају и човека у свемиру. Уочено је да већ након неколико секунди, када тело искористи све залихе кисеоника из крвотока, долази до губтика свести, а да живот у вакууму траје свега неколико минута.
Астронаутска опрема која се непрестано унапређује, као и добро опремљене летелице и свемирске станице ипак чине свемирска путовања могућим. Ипак, човек је изложен условима живота сасвим другачијим од оних на које је његово тело навикло и према којима се развијало, што непрестано поставља нове изазове па у планирању оваквих путовања улога лекара и биолога није мање битна од улоге инжењера.
Пут на Марс
НАСА је започела 2005. године свеобухватно истраживање човека које би требало да пружи информације о томе како би човеково тело реаговало на дуготрајнија путовања кроз свемир, као што би био већ планирани лет за Марс. Подаци добијени у овим истраживањима би требало да помогну у спречавању негативних последица на здравље астронаута.
НАСА је ове године започела два међусобно повезана истраживања у којима ће главну улогу имати Скот Кели, први амерички астроунат који ће провести годину дана у свемиру, што је дупло више од просечног времена које амерички чланови посаде проведу на Међународној свемирској станици.
Скот Кели је заједно са руским колегом Михаилом Корниенком у марту ове године постао учесник важног експеримента. Њихов једногодишњи боравак на Међународно свемирској станици треба да пружи значајне податке о медицинским, физиолошким и биомедицинским изазовима које са собом доносе дуги летови.
Током једногодишњег боравка у окружењу другачијем од оног коме је људско тело прилагођено, НАСА истраживачи ће посматрати промене у њиховом организму и поредити их са онима које се дешавају приликом краћих мисија. У ту сврху Кели и Корниенко ће учестовати у око 383 експеримента.
Осим тога, Скот Кели учествује у Студији близанаца коју чини 10 одвојених али међусобно повезаних истраживања. Годину дана ће амерички астронат провести у свемиру, док ће његов брат близанац, Марк Кели, остати на Земљи. НАСА истраживачи ће посматрањем две особе са готово истим генима које се налазе у различитим срединама, поредити њихова стања у организму и на основу тога изводити закључке о променама на које је утицао боравак у свемиру.
На основу истраживања и сведочења астронаута, раније су већ уочене бројне промене у људском организму на које утичу свемирска путовања. Ипак, време детаљнијих истраживања тек долази, а упоредо са новим сазнањима о људском телу развијају се и нове технологије које треба да олакшају свемирска путовања и смање негативне последице.
Синдром свемирске адаптације
Гравитација је један од основних изазова јер утиче на читаво тело, па њен недостатак приликом напуштања Земље оставља различите анатомске и физиолошке последице. Планирано путовање за Марс би оставило још веће последице од оних које су до сада уочене па је неопходно претходно анализирати како гравитација у Међународној свемирској станици, која се налази на релативно безбедној удаљености од Земље, утиче на тело човека.
Док се астронаути у овој станици налазе у пољу микрогравитације, посада која би кренула у поход на ”црвену планету” би променила три гравитациона поља. Наиме, око шест месеци би трајало путовање кроз бестежински простор, затим би након слетања на Марс тело морало да се адаптира на гравитацију која је отприлике три пута слабија од Земљине, а при повртаку би било потребно навићи се на услове у којима је тело раније добро функционисало.
Често се о животу на Међународној свемирској станици гооври као о животу без гравитације иако то није тачно. Гравитација у овом простору није једнака нули већ је само слабија од оне на Земљи. Када се уопште не би осећала Земљина гравитација, станица не би могла да се одржи у орбити. Ипак, промене које људско тело доживљава у микрогравитацији су велике, а неке од њих су прирвремене док друге могу довести до трајних проблема.
Први проблем са којим се већина астронаута суочава је Синдром свемирске адаптације (Space Adaption Syndrome) који се јавља одмах након преласка у другачију средину и траје око 72 сата, док се тело не адаптира. Због велике разлике између онога што се догађа и стања на које је тело навикло и очекује да се понови, јављају се мучнина, вртоглавица и главобоља. Такође, промена јачине гравитације утиче на равнотежу и координацију, па се на самом почетку јавља дезоријентација, а након повратка на Земљу астронаутима је тешко да стоје усправно.
Осим ових краткотрајних промена везаних за прилагођавање, микрогравитација на неке промене утиче до краја лета па је пре вишегодишњих мисија потребно предвидети шта ће се догодоти са телом на основу онога што се тренутно догађа у Међународној свемирској станици. Једна од промена која са собом не носи озбиљне последице јесте висина астронаута.
На Земљи су под утицајем гравитације дискови између кичмених пршљенова благо компресовани, а када ова сила знатно смањи своје дејство, кичма се продужава. Међутим, приликом повратка на Земљу кичма се враћа у нормално стање за разлику од неких других последица микрогравитације које трају дуже.
Због немогућности стајања у микрогравитицији и дуготрајне промене у начину кретања, кости у доњим деловима тела које на Земљи носе велики део тежине, трпе знатно мање оптерећење. Оне временом постају слабије, ломљивије и губе минерале и коштано ткиво, а након повратка на Земљу и развијених програма рехабилитације, коштани систем се опоравља.
Посматрањем промена код чланова посаде Међународне свемирске станице, установљено је да се густина костију смањује сваког месеца за око један одсто што просечан боравак на овој станици не чини превише изазовним, али дуже мисије би могле да доведу до ризичнијх промена.
Немогућност стајања доводи и до слабљења и смањења мишића, пре свега оних група које на Земљи омогућавају усправан положај тела. Приликом лебдења и кретања унутар свемирских бродова и станица, активиране су другачије групе мишића. Прва човекова путовања кроз свемир доводила су до озбиљних смањења укупне мишићне масе, а астронаути су при повратку на Земљу били готово непокретни месецима.
Стој на глави
Данас је Међународна свемирска станица опремљена теретанама које су потпуно прилагођене астронаутима, а непрестано се развијају нови и напреднији програми вежбања. Онима који крену на овакав пут препоручује се да вежбају најмање два сата дневно како би своје тело одржали у стању у каквом је било пре поласка.
Велики проценат човековог тела чини течност, која под утицајем гравитације иде ка доњем делу тела. Уколико ове силе нема, или је слаба, крв, али и друге телесне течности ће се прикупљати у горњим деловима тела. Најсличније искуство оном које осете астронаути јесте стој на глави.
Након неколико минута проведених у овом положају, повећава се количина крви која одлази до главе и осећа се притисак у пределу лица и лобање. Прикупљање течности у глави повећава интракранијални притисак, а постоји могућност да он доводи до оштећења вида које је уочено код већег броја астронаута.
У Џонсон свемирском центру у Хјустону је 2012. године спроведено истраживање у коме је магнетном резонанцом посматрано 27 астронаута након повратка на Земљу. Код њих су уочене промене и оштећења вида чији узрок тек треба открити, а у јулу ове године НАСА и Руска свемирска агенција Роскосмос почеле су детаљније да истражују како на ову појаву утичу течности које се прикупљају у глави.
Различита посматрања човековог тела приликом и након свемирских путовања, довела су истраживаче до закључка да дуги летови утичу на имуни систем, али тек предстоје испитивања која ће ову претпоставку проверити. Међутим, због сложености имуног система и различитих техничких препрека за његово посматрање током лета, тешко је одредити какве се промене у овом систему одигравају и због чега настају.
Ипак, јасно је да у окружењу кавко је оно на Међунардној свемирској станици, долази до промена у имуним ћелијама, па неке њихове функције слабе док друге јачају што чини читав систем конфузним. Услед слабљења имуног система активирају се вируси који су раније постојали у човековом телу али су били ”успавани”, а за мали и затворен простор ово представља велики проблем јер ће се у њему вируси лако ширити и преносити.
На имуни систем такође може да утиче и свемирско зрачење које представља велику опаснот за читав организам. Без опреме и заштите, људско тело изложено зрачењу овако високе енергије не би могло да опстане. Међутим, ситуација у Међународној свемирској станици је много безбеднија како због заштитне опреме тако и због прирдоне одбране коју ствара Земљино магентно поље у коме се станица налази. Ипак, ризици да ће зрачење које је 10 пута јаче него на Земљи оставити краткорочне или дугорочне последице на здравље астронаута постоје, а још већи су ризици од путовања на Марс где би зрачење услед удаљавања од Земље постало још јаче.
Мисија Марс је пред НАСУ поставила бројне задатке. Пре него што човек крене на свој до сада најдаљи пут, није довољно само обезбедити му потребну опрему већ треба и проширити сазнања о њему самом. Упознавање свемира овог пута почиње од упознавања себе.