Wraz z tym, jak załogowe loty kosmiczne coraz dalej przesuwają granice ludzkich możliwości, naukowcy starają się lepiej zrozumieć i ograniczyć zarówno fizyczne, jak i psychiczne skutki podróży kosmicznych dla człowieka.
Załoga misji kosmicznej Artemis II wróciła na Ziemię po pokonaniu 406 771 km w kierunku niewidocznej strony Księżyca, czyli dalej niż kiedykolwiek wcześniej poleciał człowiek.
Eksperci starają się zrozumieć, jak tak dalekie podróże wpływają na organizm ludzki. Misje kosmiczne stają się coraz częstsze i dłuższe, a związane z nimi zagrożenia zdrowotne wykraczają daleko poza warunki, z jakimi mamy do czynienia na Ziemi.
NASA wyróżnia pięć głównych zagrożeń związanych z lotami kosmicznymi: promieniowanie, izolację i zamknięcie w ograniczonej przestrzeni, dużą odległość od Ziemi, wpływ grawitacji (lub jej brak), a także kontakt z zamkniętym lub potencjalnie nieprzyjaznym środowiskiem.
Jak zmienia się ludzkie ciało w kosmosie?
Organizm człowieka nie jest przystosowany do warunków panujących w przestrzeni kosmicznej.
Zmiany grawitacji lub jej długotrwały brak mogą prowadzić do osłabienia kości, zaburzeń w rozkładzie płynów w organizmie, w tym w mózgu, a także do pogorszenia pracy serca.
Nawet przejścia między różnymi poziomami grawitacji mogą wywoływać chorobę lokomocyjną oraz problemy z orientacją przestrzenną u astronautów.
Z najnowszych danych NASA wynika, że opracowanie metod poprawy wydolności człowieka w takich warunkach jest jednym z kluczowych priorytetów przy planowaniu przyszłych misji na Księżyc i Marsa.
Niska grawitacja wpływa również na układ sercowo-naczyniowy, a skala tych zmian zależy od długości misji i nasila się wraz z jej trwaniem.
Zmiany w układzie krążenia mogą prowadzić do zakrzepów, zaburzeń rytmu serca oraz obniżenia ciśnienia tętniczego.
Według NASA kości tracą od 1 do 1,5 proc. swojej gęstości każdego miesiąca podczas misji trwających od czterech do sześciu miesięcy.
Długotrwały stan nieważkości powoduje także przemieszczenie płynów w organizmie, co może wpływać na wzrok oraz ciśnienie wewnątrzczaszkowe.
Zjawisko to określa się jako zespół neurookulistyczny związany z lotami kosmicznymi (spaceflight-associated neuro-ocular syndrome).
Zmiany nawyków i planu dnia
W kosmosie czas oraz codzienny rytm funkcjonują inaczej niż na Ziemi. Astronauci doświadczają nieregularnych cykli światła i ciemności, co wpływa na ich sen oraz rytm dobowy.
Przykładowo, członkowie załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej obserwują aż 16 wschodów i zachodów Słońca w ciągu jednej doby, co znacząco zaburza ich naturalne wzorce snu.
Zmianie ulegają także inne elementy codziennej rutyny, przede wszystkim posiłki oraz dostępność i rodzaj żywności podczas misji.
Astronauci nie potrzebują dokładnie takiej samej ilości ani takiego samego składu składników odżywczych jak na Ziemi. Badania z wcześniejszych misji wykazały przypadki zbyt niskiego spożycia energii, płynów, wapnia oraz sodu wśród członków załogi.
Żywienie w kosmosie pełni więc podwójną rolę: musi zapewniać odpowiednią ilość energii, a jednocześnie dostarczać składników niezbędnych do ograniczania negatywnych skutków lotu kosmicznego.
Naukowcy NASA pracują nad tym, aby posiłki były jednocześnie bezpieczne, wartościowe odżywczo, trwałe, łatwe w przygotowaniu oraz na tyle urozmaicone, by zapobiegać monotonii i znużeniu menu.
Wyzwania dla zdrowia psychicznego
Oprócz obciążeń fizycznych lot w kosmos wpływa również na nastrój oraz zdrowie psychiczne astronautów.
Izolacja, zamknięcie w ograniczonej przestrzeni, oddalenie od Ziemi oraz silny stres mogą zwiększać ryzyko wystąpienia lęku, depresji i obniżenia morale.
NASA podkreśla, że badania nad utrzymaniem dobrej kondycji psychicznej załóg są kluczowe dla powodzenia i bezpieczeństwa przyszłych misji kosmicznych.
Agencje kosmiczne zalecają w tym celu m.in. prowadzenie dziennika, regularne ćwiczenia, słuchanie muzyki oraz utrzymywanie kontaktu z bliskimi.
Co się dzieje, gdy astronauta zachoruje w kosmosie?
Biorąc pod uwagę wszystkie opisane wcześniej zagrożenia zdrowotne, pojawia się pytanie, jak załoga radzi sobie w przypadku choroby podczas misji kosmicznej.
NASA podkreśla, że niezależnie od długości i celu lotu, każda misja załogowa w przestrzeni kosmicznej wymaga zapewnienia określonego zakresu opieki medycznej na pokładzie.
Aby jednak ograniczyć ryzyko konieczności leczenia w trakcie misji, agencja koncentruje się na działaniach profilaktycznych, takich jak suplementacja witamin, szczegółowe badania lekarskie oraz 14-dniowa kwarantanna przed startem.
Na podstawie najczęściej przewidywanych problemów zdrowotnych NASA odpowiednio dobiera i przygotowuje zasoby medyczne dostępne na pokładzie, tak aby możliwe było skuteczne reagowanie na najbardziej prawdopodobne lub najpoważniejsze zdarzenia medyczne.
Większość schorzeń można leczyć w sposób zbliżony do tego stosowanego na Ziemi. Ze względu na ograniczenia misji priorytet mają jednak leki o szerokim spektrum działania oraz możliwie niskim ryzyku działań niepożądanych.