Lipsa gravitației poate provoca probleme grave

În zorii navei spațiale, zborul spațial de câteva zile nu arătase încă efecte adverse asupra sănătății, dar după câteva săptămâni în spațiu, corpul dădea deja semne de deteriorare - monitorizarea medicală sistematică a acestora ar putea începe la stațiile spațiale. Astronauții americani și sovietici abia se puteau întoarce de la stațiile spațiale Skylab și, respectiv, Saljut. Sistemul muscular muscular scheletic, a cărui funcție principală este de a ține corpul împotriva gravitației, este cu greu necesară în timpul plutirii fără greutate, deoarece chiar și obiectele care cântăresc sute de kilograme pot fi ușor deplasate. Cu toate acestea, acest lucru face ca mușchii să se descompună foarte repede, provocând o atrofie musculară rapidă. Întinderea acestui lucru are loc la viteze diferite în diferite membre, în proporțiile membrelor inferioare acestea pierd mai multă masă musculară decât în brațe, deoarece mușchii picioarelor țin corpul în primul rând pe sol.

Distribuția masei musculare în corp se modifică pe măsură ce continuă să se atrofieze. Problema este mai mare cu țesutul osos. Acesta dispare atât de repede în spațiul cosmic încât poate duce la osteoporoză foarte severă. Creșterea excreției de calciu reduce semnificativ conținutul de calciu al oaselor și, ca rezultat, densitatea oaselor grele poate scădea cu 15-25% în timpul zborului spațial. Dacă un astronaut este într-o călătorie de șase luni, este necesar un alt semestru, tocmai pentru că osul s-a regenerat, pe care trebuie să-l petreacă cel puțin pe Pământ înainte de următorul său zbor.

Alte probleme includ modificări ale circulației sanguine și transformare adaptivă în sistemul cardiovascular, care sunt greu de protejat. Problema și aici este greutatea. Pe Pământ, gravitația scade centrul de greutate al masei sanguine în vasele de sânge din partea inferioară a corpului. Cu toate acestea, în greutate, acest centru de greutate se deplasează în sus, astfel încât încă un litru și jumătate curge sânge în cap, ducând la dilatarea vaselor cervicale. Un rinichi care primește mai mult sânge începe să excrete mai intens, în timp ce riscul de pietre la rinichi crește, iar calciul este îndepărtat mai repede din corp. Ultimul proces joacă un rol important în accelerarea ratei osteoporozei.

Dezvoltarea procedurilor adecvate de control a fost în curs de decenii, odată cu dezvoltarea și evaluarea metodelor de măsurare în medicina spațială. Examinarea problemei nu se termină niciodată. Înainte de primul zbor spațial, trebuia răspuns la întrebarea dacă greutatea poate supraviețui deloc. Aterizarea pe luna umană a însemnat cea mai lungă călătorie spațială vreodată, punând o nouă provocare pentru astronomi. Și odată cu construirea stațiilor spațiale, a fost necesar să învățăm să ne apărăm împotriva efectelor mai multor luni de imponderabilitate, care durează mult mai mult decât câteva zile, posibil câteva săptămâni.

S-a realizat relativ devreme că, dacă mușchii ar putea fi încărcați într-un fel în spațiul cosmic, atrofia acestuia ar putea fi încetinită. Prin urmare, stațiile spațiale erau deja echipate cu biciclete și benzi de alergare, iar ulterior cu mașini de ridicat greutăți. Acestea sunt echipate cu un sistem de tensionare care lucrează efectiv mușchii: de obicei atașează astronautul într-o anumită formă (cum ar fi o frânghie de cauciuc pe placa benzii de alergat), astfel încât alergarea sau înfășurarea în loc implică într-adevăr munca musculară. Doza zilnică necesară este de cel puțin trei ore de antrenament. Din păcate, acest lucru poate încetini într-o oarecare măsură defalcarea musculară.

Osteoporoza este tratată cu medicamente utilizate pe Pământ pentru a ajuta la absorbția calciului. Tratamentul altfel complex al osteoporozei (antrenament, pastile etc.) este dublu: pe de o parte, astronauții au folosit inițial proceduri dovedite pe Pământ, iar acum experiența zborului spațial este utilizată pentru a trata pacienții cu osteoporoză pe Pământ.

Din cauza problemelor cu circulația sângelui, astronauții petrec o oră pe zi îmbrăcăminte specială care „aspiră” masa de sânge pe corp, provocând presiune asupra membrelor inferioare, încercând astfel să restabilească circulația sângelui. Folosirea instrumentului și exercițiile fizice regulate vor face mult mai ușor adaptarea organismului la greutate.

Doar cei mai instruiți astronauți pot participa la zboruri spațiale pe termen lung, de mai multe luni. La Stația Spațială Internațională, echipajele se alternează la fiecare șase luni. Dacă programul prescris de astronauți nu ar fi respectat, ar exista posibilitatea unei fracturi atunci când nava a aterizat și ar dura până la o săptămână ca astronauții să se pună din nou în picioare. Cu toate acestea, urmând procedurile stabilite, nu mai trebuie să ne temem de cazuri similare, de consecințele medicale de durată după întoarcere. Dar ce zici de un zbor spațial cu rază mai lungă de acțiune? Ar fi posibil să implementăm, să zicem, un program Marte de trei ani și jumătate?

Nu știm sigur răspunsul, dar poate îl putem deduce. Astronomul sovietic Valery Poljakov a fost primul care a studiat efectele imponderabilității asupra corpului ca expert în domeniu. Astronautul a petrecut un record de 438 de zile la stația spațială Mir în 1988-1989. El a exercitat în mod regulat, înregistrând ce, când și cât a mâncat, măsurându-și constant tensiunea arterială și alți indicatori ai stării sale. S-a dovedit posibil cu un stil de viață adecvat ca și după un an și jumătate de zbor, astronautul să se întoarcă de parcă ar fi petrecut „doar” două luni în spațiu. Astfel, greutatea nu poate provoca o problemă de nerezolvat pentru echipajul unei nave spațiale cu destinația Marte. O altă problemă este că în timpul unei călătorii pe Marte, astronauții (în perioadele de activitate solară puternică) ar fi expuși la radiații mult mai puternice decât cele experimentate pe orbita din jurul Pământului și nu există un concept general acceptat pentru a combate acest lucru.

O altă problemă abia studiată a unui program uman Marte este deja de natură psihologică. Astronauții ar trebui să execute ordine de pe Pământ în așa fel încât să ajungă la nava spațială doar la un sfert de oră după eliberare. Astfel, este de așteptat ca comandantul să anuleze aceste instrucțiuni de mai multe ori. În plus, astronauții (poate cinci sau șase) vor fi închiși ani de zile. Acest lucru poate duce la contradicții, negarea comenzii. Privarea de sex timp de trei ani ridică, de asemenea, întrebări, la fel și măsura în care relațiile formate în timpul coexistenței multianuale a unui echipaj mixt de bărbați și femei afectează concentrarea asupra sarcinii. Și în cele din urmă: Pământul va fi doar un punct culminant pe cer pentru anii următori. Vor fi văzuți ca o casă îndepărtată, unde se vor întoarce „în curând”, sau ca un loc („stea”) care este departe, astfel încât să vă puteți desprinde de ea, cel puțin în ceea ce privește îndeplinirea comenzilor. În ce măsură distanța Pământului duce la depresie? Majoritatea acestor probleme psihologice pot fi bine studiate prin excluderea pe termen lung a voluntarilor selectați pe Pământ. (La 3 iunie 2010, șase „astronauți” au fost închiși timp de 520 de zile la o „bază Marte” din Moscova. Experimentul merge bine de atunci.)

Efectele adverse ale imponderabilității asupra corpului sunt studiate în detaliu atât pe Pământ, cât și pe orbita din jurul Pământului. Nu putem elimina încă aceste efecte, dar le putem reduce și întârzia aplicarea lor. Cu toate acestea, consecințele unei călătorii spațiale de mai mulți ani sunt încă neclare.