Susana Zanello yra ekspertė, pritaikanti žmones gyvenimui kosmose. Pakviesta į svečius Ecole Federal Lausanne (EPFL), ji pasidalijo savo žvalgybos, kosmoso tyrinėjimo, būsimų kelionių į Marsą ir kt. Perspektyva. Tai interviu paskelbtas Phys.org.
Kosminės kelionės žmogaus kūną veikia daug stipriau, nei mes manome. Susana Zanello specializuojasi šių efektų srityje. Biologė dirba NASA darbą palaikančioje institucijoje Hjustone, Kosmoso gyvybės mokslų skyriuje. Jo misija yra ištirti žmogaus prisitaikymą prie gyvenimo kosmose, nustatyti su tuo susijusią riziką ir sukurti atsakomąsias priemones, kad astronautai būtų sveiki, kai jie vykdo žvalgybos misijas.
Kaip ši EPFL viešnagė padės jūsų tyrimams?
Atėjau čia sužinoti daugiau apie miniatiūrizavimą ir surinkti keletą idėjų. Kosmoso medicinoje mums reikalingi nedideli prietaisai, kurie leistų atlikti skrydžio analizę ir realaus laiko sveikatos stebėjimą: matuoti astronautų pulsą, kraujospūdį, kvėpavimo dažnį ir temperatūrą. Be to, turi būti tam tikras būdas rinkti sveikatos duomenis apie visą įgulą. Tai yra svarbus dalykas, nes erdvėje yra daugybė apribojimų: laisva erdvė, įgulos laikas, objektų, kuriuos mes ten vežame, svoris. Taigi mes ieškome naujų mikro ir nanotechnologijų, kad galėtume sukurti mažesnius ir geresnius prietaisus.
Kokios yra svarbiausios kosminio skrydžio apraiškos kūne?
Gyvenimas už Žemės ribų yra iššūkis. Evoliucijos procese gyvenimas prisitaikė prie šios planetos. Erdvėje viena pagrindinių rizikų yra mikrogravitacija - gravitacijos nebuvimas. Akivaizdi pasekmė yra kaulų mineralų tankio praradimas. Viršuje tiesiog nereikia nuolat kovoti su gravitacijos jėga, kaip mes darome Žemėje.
Taigi griaučiui paprasčiausiai nereikia mūsų palaikyti. Žmogaus kūnas pradeda prisitaikyti mažindamas kaulų matricos tankį ir skirtingai apdorodamas kalcį. Dėl to prarandama kaulų jėga, dėl kurios padidėja lūžių rizika grįžus į Žemę, taip pat inkstų akmenys.
Kosminė spinduliuotė yra dar vienas svarbus pavojus gyvybei kosmose. Žemės magnetinis laukas yra efektyvus skydas, neleidžiantis daugumai didelės energijos dalelių pasiekti planetos paviršių. Už Van Alleno juostų ar kitose planetose mus nuolat bombarduos galingi saulės protonai ir galaktiniai kosminiai spinduliai.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Yra rimtų įrodymų, kad jie gali praeiti per mūsų kūnus ir sąveikauti su DNR. Ilgainiui yra rizika, susijusi su DNR pokyčiais, vėžiu, todėl reikalingi rimti tyrimai.
Ar jūsų darbas orientuotas į astronautų regėjimo pokyčius?
2000-ųjų pradžioje pradėjome stebėti astronautų regėjimo aštrumo sumažėjimą, jiems praleidus laiką Tarptautinėje kosminėje stotyje TKS. Tolesni tyrimai parodė akių formos pokyčius, akies obuolio suplokštėjimą ir akies užpakalio sustorėjimą regos nervo pradžioje. 60% astronautų regėjimas sutrinka, kai kuriais atvejais tai yra negrįžtama. Todėl NASA tai laiko svarbiausiu pavojumi sveikatai.
Kas sukelia šį regėjimo praradimą?
Manome, kad taip yra dėl skysčių išsiskyrimo organizme. Žemėje paprastai skysčiai juda link pėdų. Jų judėjimas ir vožtuvai kojų venose padeda pumpuoti kraują atgal į širdį. Mikrogravitacijos atveju ši sistema nebereikalinga, o jūsų skystis pumpuojamas į galvą.
Tai sukelia išpūstą veidą ir vištų kojas, taip pat, galbūt, padidėjusį intrakranijinį slėgį. Mokslininkai spėja, kad pakilus slėgiui smegenų skystyje, pasikeičia slėgis akyse, o tai turi įtakos regėjimo aštrumui.
Kokius tyrimus ketinate atlikti ateityje?
Yra fiziologiniai prisitaikymo požymiai, kuriuos galime pastebėti, taip pat ir jų pagrindai molekuliniame lygmenyje. Genai gali būti įvairiai išreikšti erdvėje, o tai lemia tam tikrus fiziologinius pokyčius. Tyrimas, kurį atlieku dabar, turėtų atsakyti į šiuos klausimus. Bet vėlgi, eksperimentams kosmose atlikti yra daugybė apribojimų.
Dabar astronautai ten gyvena iki šešių mėnesių ir tik du iš jų nusprendė vienerių metų misiją. Bet kai kalbame apie kitas tolimas kryptis, tokias kaip Marsas, kalbama apie ilgų misijų būtinybę. Norėdami sužinoti, kas gali nutikti tokiose kelionėse, turime atlikti eksperimentus ne tik su TKS, bet ir su antžeminiais kosminių bazių analogais, platformose, kurios imituoja kosmoso sąlygas.
Kokie yra pagrindiniai kelionės į Marsą iššūkiai?
Tokia misija truks mažiausiai trejus metus. Pirmoji rizika yra fiziologinė. Norėdami jį išmatuoti, turime atsižvelgti į trukmę, atokumą, izoliaciją, uždarymą su ribotu žmonių skaičiumi, į didelį stresą patiriantį stresą ir į spaudimą, kad teks pasisekti. Kai tik atvyksite į Marsą, geriau: dalinis sunkumas. Jūsų kaulai bus nedelsiant stimuliuojami, o kaulų tankio kritimo greitis sumažės. Tačiau vėlgi, paviršiuje astronautai susiduria su didelės energijos radiacijos rizika. Jau nekalbant apie atšiaurų klimatą, dulkes ir gero maisto poreikį.
Kaip su kitomis planetomis?
Žinoma, pradedame galvoti apie tolimesnius objektus, tokius kaip Jupiterio mėnulis Europa, ant kurio buvo atrastas vanduo. Bet jis yra daug toliau. Be to, patikėkite ar ne, nors Marsas yra negyva planeta, jis vis dar yra palyginti draugiškas, palyginti su likusiais. Jo dydis ir sukimasis panašus į Žemės. Diena trunka beveik 24 valandas. Tai svarbu žmonėms, įpratusiems gyventi tokiomis sąlygomis. Pavyzdžiui, gyvenimas planetoje su 10 valandų dienomis gali sukelti daug šalutinių poveikių organizmui.
Ar mes per daug pripratę prie žemiškų sąlygų, kad skristume į kosmosą?
Patirtis rodo, kad galime prisitaikyti prie naujos aplinkos. Žinoma, tam tikra rizika visada bus. Turime atidžiai nustatyti šios galimos rizikos lygį. Tačiau negalime nepaisyti žmogaus troškulio. Net ir esant didelei rizikai, visada yra kažkas, kas nori skubėti į naujus ir nežinomus.