A következő évtizedben, 2033-ban a NASA és Kína a történelem során először szándékozik űrhajósokat küldeni a Marsra. Ez számos kihívást jelent. Ez az egyik legnagyobb.
Vannak olyan aggodalmak, hogy a mikrogravitációnak való több hónapos kitettség után az asztronautáknak gondot okoz majd a marsi gravitációhoz való alkalmazkodás. Annak megállapítására, hogy ezek a félelmek megalapozottak-e, az Ausztrál Nemzeti Egyetem (ANU) űrgyógyászokból álló szakértői csoportja matematikai modellt dolgozott ki annak előrejelzésére, hogy az asztronauták biztonságosan el tudnak-e utazni a Marsra, és el tudják-e látni feladataikat, miután megérkeznek a vörös bolygóra. Ez a modell rendkívül értékes lehet mindazon egyéb előkészületek mellett, amelyeknek meg kell történniük, mielőtt az űrhajósok a Marsra lépnek. A modell arra is felhasználható lenne, hogy felmérjék az olyan rövid és hosszú távú küldetések hatását, amelyek a jövőben az űrhajósokat messze az alacsony Föld körüli pályán (LEO) és a Föld-Hold rendszeren túlra viszik.
Mint a tanulmányukban megjegyzik a kutatók, a Marsra tartó küldetések potenciális veszélyei számosak, de a legnagyobb veszélyt vitathatatlanul az az idő jelenti, amelyet az asztronauták a mikrogravitációban töltenek majd. A Napból és kozmikus forrásokból érkező káros sugárzással kombinálva ez az élmény alapvető változásokat okoz majd a szervezetükben. A Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén végzett kiterjedt kutatások alapján ismert, hogy a mikrogravitáció izom- és csontsűrűség-csökkenést okoz, valamint hatással van a szervműködésre, a látásra és a kardiopulmonális rendszerre - a szívre és annak azon képességére, hogy vért pumpáljon a test artéria- és vénarendszerében.
Mint Van Loon az ANU sajtóközleményében leírta, kutatásuk nemcsak a tervezett Mars-missziók miatt, hanem a fellendülőben lévő kereskedelmi űrszektor számára is alapvető fontosságú:
Tudjuk, hogy a Marsra való utazás körülbelül hat-hét hónapig tart, és ez a súlytalanság következtében tapasztalt súlytalanság miatt a zéró gravitációs űrutazás következtében megváltozhat az erek szerkezete vagy a szív ereje. Az olyan kereskedelmi űrrepülési ügynökségek, mint a Space X és a Blue Origin térnyerésével egyre több lehetőség nyílik arra, hogy gazdag, de nem feltétlenül egészséges emberek is eljussanak az űrbe, ezért matematikai modellekkel szeretnénk megjósolni, hogy valaki alkalmas-e arra, hogy a Marsra repüljön.
Amikor a Földön vagyunk, a gravitáció a testünk alsó felébe húzza a folyadékot, ezért van az, hogy néhány embernek a nap vége felé elkezd feldagadni a lába. Amikor azonban az űrbe megyünk, ez a gravitációs vonzás megszűnik, ami azt jelenti, hogy a folyadék a testünk felső felébe tolódik, és ez olyan reakciót vált ki, amely megtéveszti a testet, hogy azt gondolja, túl sok a folyadék.
Ennek eredményeképpen elkezdesz sokat járni a vécére, elkezdesz megszabadulni a felesleges folyadéktól, nem érzed magad szomjasnak, és nem iszol annyit, ami azt jelenti, hogy az űrben kiszáradsz. Valószínűleg ez az oka annak, hogy az ISS-ről visszatérő űrhajósok elájulnak, amikor újra a Földre lépnek, vagy kerekesszékkel kell őket szállítani. Minél tovább maradnak az űrben, annál valószínűbb, hogy összeesnek, amikor visszatérnek a Földre, és annál nehezebb a földi gravitációhoz való visszailleszkedés folyamata.
A NASA Ikrek tanulmányának esetében több mint egy évet töltött a Föld körüli pályán, és visszatérésekor szörnyű fájdalmak, duzzanatok és egyéb tünetek jelentkeztek nála. A Marsra irányuló küldetések esetében a Föld és a Mars közötti kommunikációs késedelem további bonyodalmat okoz. A Nap, a Föld és a Mars együttállásától függően ezek a késések akár 20 percig is eltarthatnak, ami azt jelenti, hogy az űrhajósoknak képesnek kell lenniük arra, hogy a küldetésirányítók vagy a támogató személyzet azonnali segítsége nélkül is el tudják látni feladataikat (ami az orvosi vészhelyzeteket is magában foglalja).
Modelljük egy olyan gépi tanulási algoritmusra támaszkodik, amely az ISS fedélzetén végrehajtott korábbi expedíciók és az Apollo-missziók során gyűjtött űrhajósadatokon alapul, hogy szimulálja a Mars-utazással járó kockázatokat. A tesztelés azt mutatta, hogy a modell képes szimulálni a legfontosabb szív- és érrendszeri hemodinamikai változásokat hosszabb űrrepülést követően, valamint különböző gravitációs és folyadékterhelési körülmények között. Az eredmények pedig biztatóak, mivel azt mutatják, hogy az űrhajósok képesek működni a mikrogravitációban töltött hónapok után is.
Bár a jelenlegi modell a középkorú és jól képzett űrhajósoktól származó adatok alapján készült, a kutatók remélik, hogy a modell képességeit a kereskedelmi űrrepülések adataira is ki tudják majd terjeszteni.
Végső soron az a céljuk, hogy olyan modellt hozzanak létre, amely képes szimulálni a hosszan tartó űrutazás hatását a viszonylag egészségtelen, már meglévő szívbetegségekkel rendelkező egyénekre (más szóval a nem edzett civilekre). Remélik, hogy ez a modell holisztikusabb képet ad majd arról, hogy mi történne, ha egy hétköznapi ember az űrbe utazna.
További finomításokat lehetne végezni az életkorral kapcsolatos egészségügyi problémák bevonásával, aminek lenne értelme, tekintve, hogy a közelmúltban számos híresség repült az űrbe. Ki tudja? Talán sikerül majd szimulálni a mikrogravitációnak való hosszú távú kitettségnek a gyermekekre és a magzati fejlődésre gyakorolt hatásait. Ez a kutatás létfontosságú, ha valaha is embereket akarunk küldeni a Holdra, a Marsra és más célállomásokra, hogy ott éljenek.
(Forrás: ScienceAlert)
