Za putovanje u svemir je potrebno pre svega obezbediti letelice i odgovarajuću opremu. Međutim, kako u svemiru funkcioniše sistem komplikovaniji i zagonetniji od mnogih mašina – čovek?
Tekst: Jovana Nikolić
Kada bi se čovek našao u svemiru bez ikakve opreme, sasvim je izvesno da njegov život ne bi trajao duže od nekoliko minuta. Brz i dramatičan završetak života potvrdio je mali broj nesrećnih slučajeva koji su se dogodili na prvim svemirskim putovanjima, ali i niz eksperimenata koji su NASA istraživači šezdesetih godina, opravdano ili ne, sprovodili na životinjama.
Naime, oni su životinje, a pre svega pse i majmune, izlagali uslovima sličnim vakuumu kako bi posmatrali dramataične promene koje životinje doživljavaju i na taj način naučili nešto više o opasnostima koje čekaju i čoveka u svemiru. Uočeno je da već nakon nekoliko sekundi, kada telo iskoristi sve zalihe kiseonika iz krvotoka, dolazi do gubtika svesti, a da život u vakuumu traje svega nekoliko minuta.
Astronautska oprema koja se neprestano unapređuje, kao i dobro opremljene letelice i svemirske stanice ipak čine svemirska putovanja mogućim. Ipak, čovek je izložen uslovima života sasvim drugačijim od onih na koje je njegovo telo naviklo i prema kojima se razvijalo, što neprestano postavlja nove izazove pa u planiranju ovakvih putovanja uloga lekara i biologa nije manje bitna od uloge inženjera.
Put na Mars
NASA je započela 2005. godine sveobuhvatno istraživanje čoveka koje bi trebalo da pruži informacije o tome kako bi čovekovo telo reagovalo na dugotrajnija putovanja kroz svemir, kao što bi bio već planirani let za Mars. Podaci dobijeni u ovim istraživanjima bi trebalo da pomognu u sprečavanju negativnih posledica na zdravlje astronauta.
NASA je ove godine započela dva međusobno povezana istraživanja u kojima će glavnu ulogu imati Skot Keli, prvi američki astrounat koji će provesti godinu dana u svemiru, što je duplo više od prosečnog vremena koje američki članovi posade provedu na Međunarodnoj svemirskoj stanici.
Skot Keli je zajedno sa ruskim kolegom Mihailom Kornienkom u martu ove godine postao učesnik važnog eksperimenta. Njihov jednogodišnji boravak na Međunarodno svemirskoj stanici treba da pruži značajne podatke o medicinskim, fiziološkim i biomedicinskim izazovima koje sa sobom donose dugi letovi.
Tokom jednogodišnjeg boravka u okruženju drugačijem od onog kome je ljudsko telo prilagođeno, NASA istraživači će posmatrati promene u njihovom organizmu i porediti ih sa onima koje se dešavaju prilikom kraćih misija. U tu svrhu Keli i Kornienko će učestovati u oko 383 eksperimenta.
Osim toga, Skot Keli učestvuje u Studiji blizanaca koju čini 10 odvojenih ali međusobno povezanih istraživanja. Godinu dana će američki astronat provesti u svemiru, dok će njegov brat blizanac, Mark Keli, ostati na Zemlji. NASA istraživači će posmatranjem dve osobe sa gotovo istim genima koje se nalaze u različitim sredinama, porediti njihova stanja u organizmu i na osnovu toga izvoditi zaključke o promenama na koje je uticao boravak u svemiru.
Na osnovu istraživanja i svedočenja astronauta, ranije su već uočene brojne promene u ljudskom organizmu na koje utiču svemirska putovanja. Ipak, vreme detaljnijih istraživanja tek dolazi, a uporedo sa novim saznanjima o ljudskom telu razvijaju se i nove tehnologije koje treba da olakšaju svemirska putovanja i smanje negativne posledice.
Sindrom svemirske adaptacije
Gravitacija je jedan od osnovnih izazova jer utiče na čitavo telo, pa njen nedostatak prilikom napuštanja Zemlje ostavlja različite anatomske i fiziološke posledice. Planirano putovanje za Mars bi ostavilo još veće posledice od onih koje su do sada uočene pa je neophodno prethodno analizirati kako gravitacija u Međunarodnoj svemirskoj stanici, koja se nalazi na relativno bezbednoj udaljenosti od Zemlje, utiče na telo čoveka.
Dok se astronauti u ovoj stanici nalaze u polju mikrogravitacije, posada koja bi krenula u pohod na ”crvenu planetu” bi promenila tri gravitaciona polja. Naime, oko šest meseci bi trajalo putovanje kroz bestežinski prostor, zatim bi nakon sletanja na Mars telo moralo da se adaptira na gravitaciju koja je otprilike tri puta slabija od Zemljine, a pri povrtaku bi bilo potrebno navići se na uslove u kojima je telo ranije dobro funkcionisalo.
Često se o životu na Međunarodnoj svemirskoj stanici goovri kao o životu bez gravitacije iako to nije tačno. Gravitacija u ovom prostoru nije jednaka nuli već je samo slabija od one na Zemlji. Kada se uopšte ne bi osećala Zemljina gravitacija, stanica ne bi mogla da se održi u orbiti. Ipak, promene koje ljudsko telo doživljava u mikrogravitaciji su velike, a neke od njih su prirvremene dok druge mogu dovesti do trajnih problema.
Prvi problem sa kojim se većina astronauta suočava je Sindrom svemirske adaptacije (Space Adaption Syndrome) koji se javlja odmah nakon prelaska u drugačiju sredinu i traje oko 72 sata, dok se telo ne adaptira. Zbog velike razlike između onoga što se događa i stanja na koje je telo naviklo i očekuje da se ponovi, javljaju se mučnina, vrtoglavica i glavobolja. Takođe, promena jačine gravitacije utiče na ravnotežu i koordinaciju, pa se na samom početku javlja dezorijentacija, a nakon povratka na Zemlju astronautima je teško da stoje uspravno.
Osim ovih kratkotrajnih promena vezanih za prilagođavanje, mikrogravitacija na neke promene utiče do kraja leta pa je pre višegodišnjih misija potrebno predvideti šta će se dogodoti sa telom na osnovu onoga što se trenutno događa u Međunarodnoj svemirskoj stanici. Jedna od promena koja sa sobom ne nosi ozbiljne posledice jeste visina astronauta.
Na Zemlji su pod uticajem gravitacije diskovi između kičmenih pršljenova blago kompresovani, a kada ova sila znatno smanji svoje dejstvo, kičma se produžava. Međutim, prilikom povratka na Zemlju kičma se vraća u normalno stanje za razliku od nekih drugih posledica mikrogravitacije koje traju duže.
Zbog nemogućnosti stajanja u mikrograviticiji i dugotrajne promene u načinu kretanja, kosti u donjim delovima tela koje na Zemlji nose veliki deo težine, trpe znatno manje opterećenje. One vremenom postaju slabije, lomljivije i gube minerale i koštano tkivo, a nakon povratka na Zemlju i razvijenih programa rehabilitacije, koštani sistem se oporavlja.
Posmatranjem promena kod članova posade Međunarodne svemirske stanice, ustanovljeno je da se gustina kostiju smanjuje svakog meseca za oko jedan odsto što prosečan boravak na ovoj stanici ne čini previše izazovnim, ali duže misije bi mogle da dovedu do rizičnijh promena.
Nemogućnost stajanja dovodi i do slabljenja i smanjenja mišića, pre svega onih grupa koje na Zemlji omogućavaju uspravan položaj tela. Prilikom lebdenja i kretanja unutar svemirskih brodova i stanica, aktivirane su drugačije grupe mišića. Prva čovekova putovanja kroz svemir dovodila su do ozbiljnih smanjenja ukupne mišićne mase, a astronauti su pri povratku na Zemlju bili gotovo nepokretni mesecima.
Stoj na glavi
Danas je Međunarodna svemirska stanica opremljena teretanama koje su potpuno prilagođene astronautima, a neprestano se razvijaju novi i napredniji programi vežbanja. Onima koji krenu na ovakav put preporučuje se da vežbaju najmanje dva sata dnevno kako bi svoje telo održali u stanju u kakvom je bilo pre polaska.
Veliki procenat čovekovog tela čini tečnost, koja pod uticajem gravitacije ide ka donjem delu tela. Ukoliko ove sile nema, ili je slaba, krv, ali i druge telesne tečnosti će se prikupljati u gornjim delovima tela. Najsličnije iskustvo onom koje osete astronauti jeste stoj na glavi.
Nakon nekoliko minuta provedenih u ovom položaju, povećava se količina krvi koja odlazi do glave i oseća se pritisak u predelu lica i lobanje. Prikupljanje tečnosti u glavi povećava intrakranijalni pritisak, a postoji mogućnost da on dovodi do oštećenja vida koje je uočeno kod većeg broja astronauta.
U Džonson svemirskom centru u Hjustonu je 2012. godine sprovedeno istraživanje u kome je magnetnom rezonancom posmatrano 27 astronauta nakon povratka na Zemlju. Kod njih su uočene promene i oštećenja vida čiji uzrok tek treba otkriti, a u julu ove godine NASA i Ruska svemirska agencija Roskosmos počele su detaljnije da istražuju kako na ovu pojavu utiču tečnosti koje se prikupljaju u glavi.
Različita posmatranja čovekovog tela prilikom i nakon svemirskih putovanja, dovela su istraživače do zaključka da dugi letovi utiču na imuni sistem, ali tek predstoje ispitivanja koja će ovu pretpostavku proveriti. Međutim, zbog složenosti imunog sistema i različitih tehničkih prepreka za njegovo posmatranje tokom leta, teško je odrediti kakve se promene u ovom sistemu odigravaju i zbog čega nastaju.
Ipak, jasno je da u okruženju kavko je ono na Međunardnoj svemirskoj stanici, dolazi do promena u imunim ćelijama, pa neke njihove funkcije slabe dok druge jačaju što čini čitav sistem konfuznim. Usled slabljenja imunog sistema aktiviraju se virusi koji su ranije postojali u čovekovom telu ali su bili ”uspavani”, a za mali i zatvoren prostor ovo predstavlja veliki problem jer će se u njemu virusi lako širiti i prenositi.
Na imuni sistem takođe može da utiče i svemirsko zračenje koje predstavlja veliku opasnot za čitav organizam. Bez opreme i zaštite, ljudsko telo izloženo zračenju ovako visoke energije ne bi moglo da opstane. Međutim, situacija u Međunarodnoj svemirskoj stanici je mnogo bezbednija kako zbog zaštitne opreme tako i zbog prirdone odbrane koju stvara Zemljino magentno polje u kome se stanica nalazi. Ipak, rizici da će zračenje koje je 10 puta jače nego na Zemlji ostaviti kratkoročne ili dugoročne posledice na zdravlje astronauta postoje, a još veći su rizici od putovanja na Mars gde bi zračenje usled udaljavanja od Zemlje postalo još jače.
Misija Mars je pred NASU postavila brojne zadatke. Pre nego što čovek krene na svoj do sada najdalji put, nije dovoljno samo obezbediti mu potrebnu opremu već treba i proširiti saznanja o njemu samom. Upoznavanje svemira ovog puta počinje od upoznavanja sebe.