25.06.2018
0
118

Что будет происходить с человеческим организмом во время миссии на Марс?

Что происходит с вашим телом в космосе? NASA Human Research Program раскрывает ответы на этот и другие вопросы, связанные с пребыванием человека в этой среде. 

Космос – очень опасное и недружелюбное место.

Изоляция от семьи и друзей, подверженность воздействию радиации, которая может увеличивать риски раковых заболеваний, диета с высоким содержанием лиофилизированной пищи, ежедневные упражнения для сохранности мускулатуры и костей, тщательно распланированный день с высокими темпами работы и постоянное пребывание в закрытом помещении с тремя сотрудниками, выбранными для поездки не вами, а вашим начальником. Это примерный список того, что ощущает каждый космонавт, находящийся в космосе. 

Но как само это пространство влияет на человеческое тело?

Что именно происходит с людьми в космосе и насколько велики риски? Являются ли они одинаковыми для шести месяцев на космической станции или увеличатся для трех лет при миссии к Марсу? Давайте разберемся подробнее.

Космонавт NASA Red Wiseman в открытом космосе /  NASA

Существует несколько рисков, которые NASA исследует в рамках программы подготовки миссии к Марсу. Они сгруппированы в пять категорий: гравитационные поля, изоляция, враждебная/замкнутая окружающая среда, космическая радиация и расстояние от Земли.

Скотт Келли (Scott Kelly) стал первым американцем, который провел почти год в космосе на борту МКС. Один год – это уверенный шаг к трехлетнему путешествию на Марс, и данные о состоянии Скотта помогут исследователям определить, станут ли подходящими решения, которые они разрабатывают, для таких длительных и обременительных путешествий.

Скотт Келли и его брат-близнец Марк Келли после завершения годовой миссии на МКС / NASA

Вынуждены вас предупредить, что эта статья может оказаться не очень позитивна и даже в некотором смысле мрачная. Но хорошей новостью является то, что самые ясные умы NASA работают над решением всех этих проблем. И будьте уверены, что следующий гигантский прыжок к Марсу будет сделан только тогда, когда мы будем полностью готовы, то есть, когда наши будущие путешественники будут в максимально возможной безопасности. 

1. Гравитационные поля

Есть три гравитационных поля, которые будут воздействовать на путешественников в миссии к Марсу. В шестимесячном полете между планетами они будут находиться в невесомости. На поверхности Марса будут жить и работать примерно в одной трети земной гравитации, и, прилетев домой, вернутся к обыденной для всех нас гравитации. Переход от одного гравитационного поля к другому намного сложнее, чем кажется с первого раза. Он влияет на пространственную ориентацию, координацию пар голова-глаза и руки-глаза, на баланс. Наши путешественники, вероятно, будут испытывать что-то похожее на очень сильную морскую болезнь. 

Согласно результатам NASA, без тяжести, воздействующей на тело, кости быстро теряют минералы, их плотность падает более чем на 1% в месяц. Для сравнения, скорость потери костной массы у пожилых мужчин и женщин на Земле составляет от 1% до 1,5% в год. Даже после возвращения на Землю потеря костной массы не исправляется ​​путем реабилитации, поэтому космонавты могут подвергаться большому риску переломов, связанных с остеопорозом. Если они не будут тренироваться и питаться должным образом, то потеряют мышечную силу, их выносливость станет в разы меньшей и они будут испытывать расстройства сердечно-сосудистой системы, так как изначально человеческий организм не был создан и подготовлен для условий микрогравитации. 

Жидкости в теле космонавтов переместятся вверх к голове, что будет  оказывать значительное давление на глаза, вызывая проблемы со зрением. Из-за обезвоживания и увеличения выделения кальция из костей будет увеличиваться риск развития камней в почках. Да и лекарства работают в космосе иначе, чем на Земле. Питание, в том числе достаточное его количество, становится очень важным, иначе можно поставить под угрозу весь организм, поскольку питательные вещества необходимы для функционирования каждой клетки и системы в теле, особенно в условиях микрогравитации.

2. Изоляция 

В NASA подтвердили, что поведенческие проблемы среди групп людей, закрытых в небольшом пространстве в течение длительного времени неизбежны, независимо от того, насколько хорошо они подготовлены. Экспедиционные экипажи, отобранные для пребывания на борту МКС, тщательно обучаются и поддерживаются экспертами до того момента, пока не будет понятно, что они полностью готовы эффективно работать в команде в течение шести месяцев. Экипажи для миссии к Марсу будут подвергаться еще большему контролю и подготовке, поскольку они будут путешествовать дальше и дольше, чем любой человек когда-либо побывавший в космосе. Эти люди будут более изолированными и ограниченными, чем мы можем себе представить. 

Типы психологических проблем, с которыми могут столкнуться путешественники: снижение настроения, мотивации к познанию, упадок морального духа и межличностного взаимодействия. Также они могут страдать от расстройства сна, так как их циркадный ритм может быть нарушен из-за 38 дополнительных минут каждого дня на Марсе.

Визуализация. Человек в космосе / Fullact

Также может возникнуть депрессия. Неизбежна и моральная усталость, учитывая, что будут времена с большой нагрузкой и графики со сдвигами. Периоды монотонности могут привести к скуке. Недопонимания и нарушения общения с членами команды могут повлиять на производительность и успех всей миссии. Отсутствие свежего питания и разнообразия (или даже дефицит питания) могут в дальнейшем способствовать физиологическому и когнитивному снижению. 

Кроме того, космонавтам потребуется гораздо больше автономии из-за очень длительных коммуникационных задержек с Землей. И тогда есть возможность возникновения так называемого «эффекта третьей четверти», когда моральный дух и мотивация снижаются на третьей четверти пройденного пути миссии, независимо от того, как долго длится сама миссия. Чем более замкнуты и изолированны люди, тем больше вероятность развития поведенческих или когнитивных дисбалансов и психических расстройств.

3. Враждебная/закрытая среда

Эксперты NASA изучили, что экосистема внутри космического аппарата играет большую роль в повседневной жизни астронавтов. Микробы могут изменять характеристики воздушной среды, а микроорганизмы, которые, живут на и в теле каждого, легче переносятся от человека к человеку именно в закрытых помещениях (местах обитания человека), особенно таких как космическая станция. Уровень гормона стресса неизбежно повышается, а имунная система находится в состоянии немедленного реагирования, что может привести к повышенной предрасположенности к аллергиям или другим заболеваниям. Каждый миллиметр и каждая деталь жилых и рабочих помещений должны быть тщательно продуманы и спроектированы.

4. Космическое излучение

Самым опасным аспектом путешествия на Марс является космическое излучение. На космической станции астронавты получают в десять раз больше радиации, чем на Земле. Магнитное поле и атмосфера нашей планеты защищают нас от суровой и опасной космической радиации. Без защитного экранирования Земли радиационное облучение может увеличить риск развития рака. Оно может повредить центральную нервную систему, проявляясь как острыми и немедленными последствиями, так и показывая себя в течении длительного периода, выражаясь в снижении когнитивных функций, уменьшении моторных функций, а также в других психологических изменениях. Космическое излучение может также вызывать лучевую болезнь, которая приводит к тошноте, рвоте, анорексии и хронической усталости. Могут развиваться дегенеративные заболевания тканей, такие как катаракта, сердечные и сосудистые заболевания. 

Пища и лекарства, которые будут принимать путешественники, должны быть безопасными и сохранять свои питательные и фармацевтические ценности даже при бомбардировке космическим излучением.

5. Расстояние от Земли

Планирование и самодостаточность являются ключевыми. Как далеко находится Марс? В среднем — 225 миллионов километров от Земли. 

При задержке связи до 20 минут в одностороннем порядке на Марсе и при возможности сбоев оборудования космонавты должны иметь возможность самостоятельно выполнять миссию. То есть, надеятся только на себя. 

Какой тип еды и медикаментов упаковали бы вы, прийдись вам возможность отправиться в трехлетнюю поездку без доступа к магазину или аптеке? Надеемся, вы спланируете правильно, как и космонавты, отправляющиеся в миссию к Марсу.

NASA принимает меры по поводу всех рисков, написанных в этой статье и пытается свести к минимуму или по крайней мере смягчить негативные последствия для человеческого организма. 

 

«Когда мы отправляем людей в далекие путешествия, подобные путешествию на Марс, мы обязаны победить неизвестность, обеспечить безопасное возвращение космонавтов в место, которое все мы знаем и любим», — Лори Абади (Laurie Abadie), NASA Human Research Program

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
118

Подписаться на рассылку


Подписаться на рассылку


Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: