Susana Zanello on ekspert inimeste kohandamiseks kosmoses eluga. Ecole Federal Lausanne'i (EPFL) külalisena kutsutud naine jagas oma vaatenurka uurimise, kosmoseuuringute, tulevase Marsile reisimise ja muu kohta. See on intervjuu postitatud Phys.org.
Kosmosereisid mõjutavad inimkeha palju tugevamalt, kui me arvame. Susana Zanello on spetsialiseerunud nendele mõjudele. Bioloog töötab NASA tööd toetavas asutuses Houstoni kosmoseteaduste osakonnas. Selle missiooniks on uurida inimese kohanemist kosmoses eluga, tuvastada sellega seotud riskid ja töötada välja vastumeetmed, et astronaudid oleksid luuremissioonide ajal terved.
Kuidas see EPFL-i viibimine teie uurimistööd aitab?
Tulin siia, et miniatuursuse kohta rohkem teada saada ja ideid koguda. Kosmosemeditsiinis vajame väikeste mõõtmetega seadmeid, mis võimaldavad lennuanalüüse ja reaalajas terviseseisundi jälgimist: astronautide pulsi, vererõhu, hingamissageduse ja temperatuuri mõõtmiseks. Lisaks peab kogu meeskonna terviseandmete kogumiseks olema mingi võimalus. See on oluline punkt, sest kosmoses on palju piiranguid: vaba ruum, meeskonna aeg, sinna viidavate objektide kaal. Seega otsime väiksemate ja paremate seadmete valmistamiseks uut mikro- ja nanotehnoloogiat.
Millised on kosmoselennu kõige olulisemad ilmingud kehas?
Elamine väljaspool Maad on väljakutse. Evolutsiooni käigus on elu selle planeediga kohanenud. Kosmoses on üks peamisi riske mikrogravitatsioon - gravitatsiooni puudumine. Ilmselge tagajärg on luu mineraalse tiheduse vähenemine. Seal üleval ei pea lihtsalt gravitatsioonijõuga pidevalt võitlema, nagu me Maal.
Seega pole luustikul lihtsalt vaja meid toetada. Inimese keha hakkab kohanema, vähendades luu maatriksi tihedust ja töödeldes kaltsiumi erinevalt. See viib luu tugevuse vähenemiseni, mis suurendab Maale naastes nii luumurdude kui ka neerukivide riski.
Kosmiline kiirgus on veel üks suur oht kosmoses elule. Maa magnetväli on tõhus kilp, mis takistab enamiku suure energiaga osakeste jõudmist planeedi pinnale. Väljaspool Van Alleni vöösid või muudel planeetidel pommitavad meid pidevalt võimsad päikeseprotonid ja galaktilised kosmilised kiired.
Reklaamvideo:
On kindlaid tõendeid selle kohta, et nad suudavad meie keha läbida ja DNA-ga suhelda. Pikas perspektiivis on DNA muutuste, vähiga seotud risk, seetõttu on vaja tõsiseid uuringuid.
Kas teie töö on suunatud astronautide nägemuse muutmisele?
2000. aastate alguses hakkasime jälgima astronautide nägemisteravuse vähenemist pärast seda, kui nad veetsid aega ISS-is, rahvusvahelises kosmosejaamas. Edasised uuringud näitasid silmade kuju muutusi, silmamuna lamenemist ja silma tagaosa paksenemist nägemisnärvi alguses. 60% astronautidest on nägemise halvenemine, mõnel juhul on see pöördumatu. Seetõttu peab NASA seda tervisele esmatähtsaks ohuks.
Mis põhjustab selle nägemise kaotuse?
Me arvame, et see on tingitud vedelike nihkumisest kehas. Maal kipuvad vedelikud liikuma jalgade suunas. Nende liikumine ja ventiilid meie jalaveenides aitavad verd tagasi südamesse. Mikrogravitatsioonis pole seda süsteemi enam vaja ja teie vedelik pumbatakse selle asemel pähe.
See viib turse näo ja kana jalgade ilmnemiseni ning võib-olla ka koljusisese rõhu suurenemiseni. Teadlased oletavad, et kui rõhk tserebrospinaalvedelikus tõuseb, muudab see silmarõhku, mis mõjutab nägemisteravust.
Milliseid uuringuid kavatsete tulevikus teha?
On nii füsioloogilisi kohanemisnähte, mida võime jälgida, kui ka neid, mis on nende aluseks molekulaarsel tasandil. Geene saab ruumis avaldada erineval viisil, mis viib teatud füsioloogiliste muutusteni. Praegu tehtud uuringud peaksid neile küsimustele vastama. Kuid jällegi on kosmoses eksperimentide tegemisel palju piiranguid.
Nüüd elavad astronaudid seal kuni kuus kuud ja ainult kaks neist otsustasid üheaastase missiooni. Kuid kui me räägime muudest kaugetest sihtkohtadest nagu Marss, siis räägib see pikkade missioonide vajadusest. Et teada saada, mis sellistel reisidel võib juhtuda, peame läbi viima katseid mitte ainult ISS-is, vaid ka kosmosebaaside maapealsetel analoogidel, kosmosetingimusi simuleerivatel platvormidel.
Mis on Marsile reisimise peamised väljakutsed?
Selline missioon võtab aega vähemalt kolm aastat. Esimene risk on füsioloogiline. Selle mõõtmiseks peame võtma arvesse kestust, kaugust, eraldatust, piiratud arvu inimestega kinnipidamist, kõrge stressi stressi ja edu õnnestumise survet. Kui olete Marsile jõudnud, on parem: osaline raskusjõud. Teie luud saavad kohese stimulatsiooni ja luutiheduse languse kiirus väheneb. Kuid jällegi seisavad astronaudid pinnal silmitsi suure energiaga kiirguse ohuga. Rääkimata karmist kliimast, tolmust ja hea toidu vajadusest.
Kuidas oleks teiste planeetidega?
Muidugi hakkame mõtlema kaugematele objektidele nagu Jupiteri kuu Europa, mille peal avastati vesi. Kuid ta on palju kaugemal. Lisaks, uskuge või mitte, kuigi Marss näib olevat surnud planeet, on ta ülejäänud omadega võrreldes siiski suhteliselt sõbralik. Selle suurus ja pöörlemine on sarnane Maa omaga. Päev kestab peaaegu 24 tundi. See on oluline inimestele, kes on harjunud sellistes tingimustes elama. Näiteks 10-tunnise päevaga planeedil elamine võib kehale põhjustada palju kõrvaltoimeid.
Kas oleme liiga harjunud maapealsete tingimustega, et kosmosesse lennata?
Kogemus näitab, et suudame uue keskkonnaga kohaneda. Muidugi on alati teatud riskid. Peame hoolikalt kindlaks määrama nende võimalike riskide tasemed. Kuid me ei saa ignoreerida janu inimeste uurimise järele. Isegi suure riskiga on alati keegi, kes soovib tormata uude ja tundmatusse.
