Καθώς η NASA ετοιμάζεται να στείλει τους αστροναύτες της αποστολής Artemis II σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, με μακροπρόθεσμο στόχο τη δημιουργία μόνιμης ανθρώπινης παρουσίας στην επιφάνειά της, πολλοί αναρωτιούνται: ποιοι είναι οι βασικοί κίνδυνοι και οι προκλήσεις για το ανθρώπινο σώμα στο διάστημα;
Η Irene Di Giulio από το Centre for Human and Applied Physiological Sciences του King’s College London εξήγησε στο BBC ποιες είναι οι σημαντικότερες απειλές για τους αστροναύτες του Artemis II αλλά και για όσους θα ζήσουν μελλοντικά στη Σελήνη.
Τι προκλήσεις υγείας θα αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια του Artemis II;
Επειδή πρόκειται για μια σύντομη αποστολή, πολλοί από τους μακροχρόνιους κινδύνους που σχετίζονται με τα διαστημικά ταξίδια μειώνονται σημαντικά.
Παρόλα αυτά, οι αστροναύτες θα εκτεθούν σε διαστημική ακτινοβολία, σε επίπεδα υψηλότερα από εκείνα που καταγράφονται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).
Οι επιπτώσεις των αλλαγών στη βαρύτητα θα σχετίζονται κυρίως με άμεσες προσαρμογές του οργανισμού και λιγότερο με μακροχρόνιες επιδράσεις.
Συγκεκριμένα, μπορεί να εμφανιστεί ναυτία λόγω κίνησης στο διάστημα, καθώς το σώμα χρειάζεται μερικές ημέρες για να προσαρμοστεί. Επίσης, η απότομη μετακίνηση υγρών από το κάτω μέρος του σώματος, όπως τα πόδια, προς το κεφάλι μπορεί να προκαλέσει δυσφορία και πρήξιμο.
Είναι επίσης πιθανές οι διαταραχές ύπνου, λόγω της ξαφνικής αλλαγής στον κύκλο φωτός και σκοταδιού και της χρήσης τεχνητού φωτισμού.
Το ψυχικό στρες και η απομόνωση, ειδικά λόγω των απαιτήσεων της αποστολής και της διαβίωσης σε περιορισμένο χώρο, μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση.
Οι επιπτώσεις σε μύες και οστά που παρατηρούνται σε μεγαλύτερης διάρκειας αποστολές ενδέχεται να είναι λιγότερο έντονες, καθώς συνήθως απαιτείται μεγαλύτερη έκθεση σε συνθήκες μεταβαλλόμενης βαρύτητας.
Ωστόσο, η απώλεια οστικής μάζας και η αποδυνάμωση των μυών μπορεί να ξεκινήσει μέσα σε λίγες ημέρες, όπως έχει φανεί σε αποστολές του Διαστημικού Λεωφορείου της NASA, οι οποίες διαρκούσαν συνήθως 7 έως 14 ημέρες.
Γι’ αυτό και τα φαινόμενα αυτά παραμένουν σημαντικά και για το Artemis II, υπογραμμίζοντας τη σημασία της άσκησης κατά τη διάρκεια της πτήσης, ώστε να περιοριστεί η απώλεια οστικής μάζας και μυϊκής δύναμης.
Τι μπορεί να κάνει το πλήρωμα του Artemis II για να περιορίσει τις επιπτώσεις της αποστολής;
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να περιοριστούν οι επιπτώσεις αυτές. Ορισμένοι είναι ενσωματωμένοι στο διαστημόπλοιο Orion, που για τη συγκεκριμένη αποστολή ονομάζεται Integrity, όπως η προστασία από την ακτινοβολία, ενώ άλλοι σχετίζονται με ενέργειες που μπορούν να κάνουν οι αστροναύτες πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την αποστολή.
- Η ναυτία λόγω κίνησης μπορεί να περιοριστεί μέσω εκπαίδευσης και, αν χρειαστεί, με τη χρήση φαρμάκων.
- Η μετακίνηση των υγρών στον οργανισμό αντιμετωπίζεται με άσκηση και συνεχή παρακολούθηση της ενυδάτωσης.
- Οι διαταραχές ύπνου μπορούν να βελτιωθούν με ένα σταθερό καθημερινό πρόγραμμα και ελεγχόμενο φωτισμό.
Οι αστροναύτες ακολουθούν επίσης συστηματικά προγράμματα άσκησης για να περιορίσουν τις πρώιμες αλλαγές στα οστά και την αποδυνάμωση των μυών. Ωστόσο, ο διαθέσιμος χώρος στο Orion είναι πολύ περιορισμένος, κάτι που δημιουργεί πρακτικές δυσκολίες τόσο για την άσκηση όσο και για τον εξοπλισμό. Για τον λόγο αυτό έχουν αναπτυχθεί νέες, πιο συμπαγείς συσκευές που μπορούν να μεταφερθούν και να αποθηκευτούν στο σκάφος, το οποίο είναι σημαντικά μικρότερο από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.
Η εκπαίδευση πριν από την αποστολή είναι καθοριστική για τη διαχείριση του ψυχικού στρες και της απομόνωσης. Οι αστροναύτες λειτουργούν ως ομάδα, ενώ η αποστολή υποστηρίζεται από μια μεγάλη ομάδα στη Γη, που περιλαμβάνει επαγγελματίες υγείας, μηχανικούς και προσωπικό ελέγχου αποστολής.
Στην πράξη, παρότι στο διαστημόπλοιο Integrity θα βρίσκονται 4 αστροναύτες, η ομάδα που υποστηρίζει την αποστολή είναι πολύ μεγαλύτερη.
Πώς προετοιμάζονται οι αστροναύτες του Artemis II για το ταξίδι τους;
Πολλοί υποβάλλουν αίτηση για να γίνουν αστροναύτες και, για να επιλεγούν, πρέπει να περάσουν από αυστηρές ψυχοσωματικές αξιολογήσεις.
Αφού κάποιος επιλεγεί και ενταχθεί σε αποστολή, ακολουθεί εξειδικευμένη εκπαίδευση.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση, μεγάλο μέρος της εκπαίδευσης επικεντρώθηκε στο νέο διαστημόπλοιο και στις ιδιαιτερότητες της αποστολής.
Οι επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη σταμάτησαν το 1972 με το Apollo 17, και από τότε η εκπαίδευση έχει προσαρμοστεί κυρίως σε άλλου τύπου αποστολές, όπως αυτές στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη.
Αυτές έχουν διαφορετικές απαιτήσεις, γι’ αυτό και για το Artemis II χρειάστηκαν επιπλέον εκπαίδευση και επικαιροποιημένα πρωτόκολλα.
Σε επίπεδο φυσικής κατάστασης, οι αστροναύτες υποβάλλονται σε καρδιολογικές εξετάσεις, αιματολογικό έλεγχο και έλεγχο για τυχόν υποκείμενα προβλήματα υγείας που θα μπορούσαν να επιδεινωθούν στο διάστημα.
Αξιολογείται επίσης η συνολική υγεία τους, όπως η οστική πυκνότητα, η μυϊκή δύναμη και η όραση.
Η εκπαίδευση μπορεί να περιλαμβάνει και παραβολικές πτήσεις ή άλλες προσομοιώσεις μικροβαρύτητας, ώστε να αξιολογηθεί η άμεση αντίδραση του οργανισμού στις αλλαγές της βαρύτητας.
Η εκπαίδευση πτήσης και οι διαδικασίες έκτακτης ανάγκης είναι κρίσιμες.
Οι αστροναύτες λειτουργούν ως ομάδα και η ψυχολογική τους ετοιμότητα αξιολογείται υπό συνθήκες πίεσης.
Οι δοκιμασίες φυσικής κατάστασης είναι επίσης απαραίτητες για να διαπιστωθεί αν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της αποστολής.
Ενδεικτικά, το πλήρωμα του Artemis II ολοκλήρωσε την πρόκληση «Bobby and Pete Challenge», κάνοντας 50 έλξεις και 100 κάμψεις σε λιγότερο από 10 λεπτά.
Πώς προετοιμάζονται οι αστροναύτες για ιατρικά επείγοντα περιστατικά στο διάστημα;
Με εκτεταμένη εκπαίδευση, σαφή πρωτόκολλα και εξοικείωση με τον εξοπλισμό.
Οι αστροναύτες εκπαιδεύονται σε βασικές και προχωρημένες ιατρικές πράξεις, όπως πρώτες βοήθειες, καρδιοπνευμονική αναζωογόνηση, φροντίδα τραυμάτων και χρήση εξοπλισμού έκτακτης ανάγκης.
Για παράδειγμα, μέρος της έρευνας στο King’s College London επικεντρώθηκε στις πιο αποτελεσματικές μεθόδους καρδιοπνευμονικής αναζωογόνησης στο διάστημα.
Χρησιμοποιούνται συχνά προσομοιώσεις και ιατρικά ομοιώματα.
Αυτές οι πρακτικές είναι ιδιαίτερα σημαντικές για αποστολές πέρα από τη χαμηλή τροχιά της Γης, όπου δεν είναι εφικτή η άμεση επιστροφή.
Ορισμένοι αστροναύτες έχουν ιατρικό υπόβαθρο, αν και αυτό δεν ισχύει για το πλήρωμα του Artemis II.
Η εκπαίδευση γίνεται σε περιβάλλοντα προσομοιωμένης μικροβαρύτητας, όπως σε υποβρύχιες εγκαταστάσεις ή σε παραβολικές πτήσεις.
Η επικοινωνία με το κέντρο ελέγχου και τις ιατρικές ομάδες είναι καθοριστική σε περίπτωση ανάγκης, αν και στις αποστολές στη Σελήνη οι καθυστερήσεις θα είναι μεγαλύτερες από αυτές που υπάρχουν σήμερα στον ISS.
Ποιες είναι οι ιατρικές ανάγκες για μακροχρόνια παρουσία του ανθρώπου στη Σελήνη;
Το Artemis II αποτελεί το πρώτο βήμα προς την επιστροφή στη Σελήνη, με την προσελήνωση να προγραμματίζεται για το Artemis IV, και στη συνέχεια προς τη δημιουργία μόνιμης ανθρώπινης παρουσίας.
Υπάρχουν πολλές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν ώστε να περιοριστούν οι επιπτώσεις του διαστημικού περιβάλλοντος στο ανθρώπινο σώμα.
Αν και το Artemis II είναι σύντομη αποστολή, παρέχει κρίσιμα δεδομένα που θα αξιοποιηθούν άμεσα στον σχεδιασμό αποστολών μεγαλύτερης διάρκειας γύρω από τη Σελήνη και στη διατήρηση ανθρώπινης παρουσίας εκεί.
Η NASA έχει εντοπίσει 5 βασικούς κινδύνους για τις επανδρωμένες διαστημικές αποστολές: τη διαστημική ακτινοβολία, την απομόνωση και τον περιορισμό, την απόσταση από τη Γη, τη βαρύτητα και τα κλειστά ή εχθρικά περιβάλλοντα.
Υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας σεληνιακών βάσεων αξιοποιώντας τις λεγόμενες «σωληνοειδείς σπηλιές λάβας».
Πρόκειται για υπόγειους σχηματισμούς κάτω από την επιφάνεια της Σελήνης, που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως φυσική προστασία για μελλοντικές αποστολές.
Μια ακόμη σημαντική πρόκληση είναι η επίδραση της μειωμένης βαρύτητας στο σώμα. Η βαρύτητα στη Σελήνη είναι περίπου στο 1/6 της Γης.
Αυτό οδηγεί σε αποδυνάμωση των μυών, απώλεια οστικής μάζας και αλλαγές στη λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος, επηρεάζοντας παράλληλα τον εγκέφαλο και την όραση.
Η συστηματική άσκηση και η ιατρική παρακολούθηση μπορούν να περιορίσουν τις σοβαρές επιπτώσεις. Παράλληλα, αναπτύσσονται συνεχώς μέτρα για να μειωθεί η επίδραση της χαμηλής βαρύτητας στο σώμα.
Η σεληνιακή σκόνη είναι ιδιαίτερα αιχμηρή και λεπτή, με λειαντικές ιδιότητες, και μπορεί να προκαλέσει ερεθισμούς στο αναπνευστικό σύστημα, στο δέρμα και στα μάτια, αλλά και φθορές στον εξοπλισμό.
Για τον λόγο αυτό αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες που θα αντιμετωπίζουν το πρόβλημα.
Ενδεικτικά, νέες διαστημικές στολές σχεδιάζονται ειδικά για αυτή την πρόκληση, ενώ το εργαστήριο Φυσιολογίας Διαστημικών Στολών του King’s College London συνεργάζεται με διεθνείς εταίρους για την ανάπτυξη λύσεων που θα μειώνουν τους σχετικούς κινδύνους.
Κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo, οι αστροναύτες παρουσίασαν απρόσμενα προβλήματα στην κίνηση.
Η βάδισή τους επηρεάστηκε, καταγράφηκαν πολλές πτώσεις και δυσκολεύονταν να επανακτήσουν την ισορροπία τους.
Παράλληλα, δυσκολεύονταν στον χειρισμό αντικειμένων, πιθανότατα λόγω των πιεσμένων γαντιών.
Στο King’s College London μελετάται η κίνηση σε συνθήκες προσομοιωμένης μικροβαρύτητας, ώστε να κατανοηθεί πώς επηρεάζεται ο έλεγχος της κίνησης και πώς μπορεί να υποστηριχθεί σε συνθήκες μειωμένης βαρύτητας.
Αν και είναι πιθανό ότι οι άνθρωποι θα προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες, είναι σημαντικό να κατανοηθεί πόσο γρήγορα συμβαίνει αυτή η προσαρμογή και ποιες μπορεί να είναι οι μακροχρόνιες επιπτώσεις.
Οι ψυχολογικοί και κοινωνικοί παράγοντες, όπως η απομόνωση, το περιβάλλον και η απόσταση από τη Γη, αποτελούν επίσης κρίσιμη παράμετρο.
Τα πληρώματα θα ζουν σε περιορισμένα και απομονωμένα περιβάλλοντα για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Θα χρειάζονται υποστήριξη για την ψυχική υγεία, τη συνοχή της ομάδας και τη διαχείριση του στρες.
Αν και οι καθυστερήσεις στην επικοινωνία με τη Γη θα είναι μικρότερες σε σχέση με αποστολές στον Άρη, θα εξακολουθούν να είναι μεγαλύτερες από αυτές που υπάρχουν σήμερα στον ISS, κάτι που μπορεί να δημιουργήσει επιπλέον πίεση, ειδικά σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Για να καταστεί εφικτή η μακροχρόνια παρουσία στη Σελήνη, η ιατρική αυτονομία θα είναι απαραίτητη. Οι βάσεις θα πρέπει να διαθέτουν διαγνωστικό εξοπλισμό, ιατρικά μέσα και επαρκώς εκπαιδευμένο πλήρωμα, ώστε να μπορούν να αντιμετωπίζουν τραυματισμούς και ασθένειες χωρίς άμεση βοήθεια από τη Γη.
Ορισμένες από αυτές τις προκλήσεις έχουν ήδη μελετηθεί μέσω διεθνών συνεργασιών για τον ιατρικό σχεδιασμό αποστολών γύρω από τη Σελήνη, όπως το Gateway, τον διαστημικό σταθμό που θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη στο πλαίσιο των επόμενων αποστολών Artemis.
