به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران، بدن انسان طوری تکامل نیافته که در فضا زندگی کند. و اینکه آن محیط بیگانه چه تغییراتی در بدن ما ایجاد می‌کند نه مسئله‌ای بی‌اهمیت است و نه می‌توانیم به‌آسانی آن را حل کنیم.

برخی از مشکلات، مانند شکننده‌شدن استخوان‌ها، را شاید تاکنون به‌نوعی حل کرده باشیم. دیگر مشکلات را شناسایی کرده‌ایم – مثلاً فضانوردان با غذاخوردن و خوابیدنِ به‌قدر کافی مشکل دارند – و ناسا در حال فهمیدن و حل‌کردن آن‌هاست.

اسکات کلی (راست) در سال ۲۰۱۱/۱۳۹۰ با فضانوردان روس، اولگ اسکریپوچکا (چپ) و الکساندر کالری بعد از شش ماه اقامت در ایستگاه فضایی بین‌المللی
 
بعد مشکلات مربوط به سلامتی است که هنوز بعد از پنجاه سال، که از نخستین پرواز فضایی گذشته، پزشکان را عاجز می‌کنند. در یکی از یافته‌های ناسا فقط پنج سال پیش، معلوم شد که کره‌ی چشم برخی از فضانوردان در فضا قدری لِه شده است.

بزرگ‌ترین مشکل همچنان تابش است. فضانوردان، خارج از پیله‌ی محافظ، یعنی میدان مغناطیسی و جوّ زمین، مقدار بسیار بیشتری تابش دریافت می‌کنند که اینْ احتمال ابتلای آن‌ها به سرطان را افزایش می‌دهد. احتمال ابتلا به سرطان در زندگی آینده‌ی آن‌ها چقدر باشد، پذیرفتنی است؟
در مرکز فضایی جانسون، خانه‌ی برنامه‌های فضایی سرنشین‌دار ناسا، دانشمندان احتمالاً تا سال ۲۰۳۰/۱۴۰۹ وقت دارند تا پیش از اعزام فضانورد از سوی ناسا به مریخ این مشکلات را دقیق موشکافی کنند. سفر به مریخ 2.5 سال، یعنی تقریباً شش برابرِ حدّ استاندارد امروز برای سفر رفت‌وبرگشت به ایستگاه فضایی، طول می‌کشد.

رکورد طولانی‌ترین مدت زمان حضور انسان در فضا تقریباً ۴۳۸ روز و متعلق به دکتر والری پولیاکوف در ایستگاه فضایی میر روسیه در سال‌های ۱۹۹۴ و ۱۹۹۵ (۱۳۷۳-۱۳۷۴) است. (دو سازمان خصوصی، اینسپیریشن مارس و مارس وان برنامه‌ای را برای سفر میان‌سیاره‌ای انسان اعلام کرده‌اند که قرار است زودتر انجام بشود و در جذب مردم، علی‌رغم خطرهای شناخته و ناشناخته، هیچ مشکلی نداشته‌اند.)

عکس کره‌ی چشم یک فضانورد پیش از سفر به فضا (بالاچپ) و پس از آن (بالاراست) فشار واردشده به پشت کره‌ی چشم را نشان می‌دهند. در تصویر پایینی، فلش‌ها به خمیدگی‌های غیرعادی در اعصاب اپتیکی چشم پس از پرواز فضایی اشاره می‌کنند

ناسا هم به‌تازگی اعلام کرده که می‌خواهد دست‌کم تا سال ۲۰۲۴/۱۴۰۳ ایستگاه فضایی را فعال نگه دارد و بخشی در تحقیقات پزشکی از آن استفاده کند.

مسئولان ناسا معمولاً از ناشناخته‌های ناشناخته یعنی مشکلات پیش‌بینی‌نشده‌ای که پیش می‌آیند و غافلگیرشان می‌کنند، حرف می‌زنند. مثلاً همان مشکل کره‌های چشم غافلگیرشان کرد ولی خیلی خوشحال‌اند که چنین مشکلی وسط مأموریتی به مریخ اتفاق نیفتاد.

دکتر مایکل بَرَت، پزشک و فضانورد ناسا، در سال ۲۰۰۹/۱۳۸۸ طی شش ماه حضورش در ایستگاه فضایی متوجه شد که در دیدن چیزها از نزدیک مشکل دارد. عضو دیگری از گروه شش نفره‌شان، دکتر رابرت تِرسک، پزشک و فضانورد کانادایی، نیز همین مشکل را داشت. بنابراین این دو چشم همدیگر را آزمایش کردند و هریک بروز علائم دوربینی را در دیگری تأیید کردند.

آن‌ها حتی علائمی از ورم اعصاب اپتیکی چشم‌شان و لکه‌هایی روی شبکیه‌ی چشم‌شان مشاهده کردند. ناسا، همراه با بار بعدی، دوربین رزلوشن بالایی برای‌شان فرستاد تا بتوانند عکس‌های واضح‌تری از چشم‌های خود بگیرند؛ عکس‌هایی که شک‌ها را تأیید کردند. تصاویر فراصوت نشان می‌دادند که کره‌ی چشم آن‌ها قدری فشرده شده است.

ناسا اکنون بینایی چشم فضانوردان را قبل، در حین،‌ و بعد از سفر به ایستگاه فضایی می‌سنجد.
معلوم شد که این مشکل جدید نیست. بسیاری از فضانوردان شاتل هم از تغییر دید چشم‌شان شکایت کرده بودند ولی هیچ‌کس این موضوع را بررسی نکرده بود.

دکتر برت می‌گوید: «این مسئله حالا یکی از خطرهای حرفه‌ای شناخته‌شده‌ی سفر به فضاست. ما چیزی را آشکار کردیم که همیشه بیخ گوش‌مان بود.»

او می‌گوید که تغییر دیدش هیچ تأثیری بر کارایی او در فضا نداشته است. هرچند، نگرانی اصلی این است که شاید این دوربینی چشم فقط علامتی از تغییرات جدی‌تر در بدن فضانوردان باشد. او می‌گوید: «اثرات بلندمدت این مسئله چیست؟ این پرسش ۶۴ میلیون دلاری است.»

این موضوع یکی از چیزهایی است که ناسا می‌خواهد در بدن فضانورد اسکات کِلی، که قرار است از بهار ۲۰۱۵/۱۳۹۴ به مدت یک سال در ایستگاه فضایی بماند، بسنجد. این مدت دو برابر مدتی که خود او در سال‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ در ایستگاه بوده و بلندترین اقامت فضاییِ فضانوردی آمریکایی خواهد بود. در آن زمان فضانورد روسی، میخاییل کورنیِنکو، هم اقامتی یک ساله در ایستگاه را تجربه خواهد کرد. دکتر پولیاکوف و سه فضانورد روس دیگر پیش از این اقامت‌های طولانی‌تر در فضا داشته و ظاهراً بدون آسیبی خاص به زمین برگشته‌اند.

بدن انسان طوری تکامل نیافته که در فضا زندگی کند. و اینکه آن محیط بیگانه چه تغییراتی در بدن ما ایجاد می‌کند نه مسئله‌ای بی‌اهمیت است و نه می‌توانیم به‌آسانی آن را حل کنیم.

دکتر جان چارلز، مدیر اداره‌ی بین‌المللی علمی برنامه‌ی پژوهش‌های انسانی ناسا، مشغول آماده‌سازی مقدمات آزمایش‌هایی است که برای این طراحی شده‌اند که مشخص کنند آیا بین اقامت شش ماهه و یک ساله تفاوتی هست؟ او می‌گوید: «شاید از نظر منطقی به نظر برسد که حتماً تفاوتی هست.»
ولی این نکته هم صادق است که شاید بدن بعد از چند ماه به شرایط بی‌وزنی خو بگیرد و تغییرات در دید چشم و استحکام استخوان‌ها برگردند.
پزشکان همچنین قرار است وضعیت سلامتی اسکات کلی را با برادر دوقلویش، مارک کلی، مقایسه کنند. مارک کلی می‌گوید: فکر کنم باید نمونه‌ی خون و ادرار بدهم. به هر حال من ۱۶ سال برای ناسا کار کرده‌ام و برای کمک در این پروژه هر کاری لازم باشد دریغ نمی‌کنم.

یک دهه‌ی پیش، دانشمندان ناسا از این نگران بودند که فضانوردان با استخوان‌هایی ضعیف‌تر، که تراکم‌شان ماهی یک تا دو درصد کاهش یافته بود، به زمین بازمی‌گردند. در فضا، بدن مجبور نیست وزن خودش را حمل کند بنابراین بافت استخوانی بسیار سریع‌تر از روی زمین تحلیل می‌روند.

ناسا به داروهای پوکی استخوان و ورزش‌های اصلاحی روی آورد؛ مانند اینکه فضانورد با تسمه‌هایی به دستگاه تردمیل بسته شود و روی آن بدود. این حرکات بالا و پایین به مغز علائمی می‌فرستد که استخوان جدید بسازد. و بعد دانشمندان ناسا گزارش کردند که این فضانوردان با همان مقدار بافت استخوانی که موقع رفتن داشتند به زمین بازگشته‌اند.

دکتر اسکات اسمیت، متخصص تغذیه در ناسا، می‌گوید: «این مقدار تولید بافت استخوانیْ عظیم بود. ولی چون هم تولید و هم از دست‌رفتن بافت در فضا اتفاق می‌افتد نمی‌توانیم بگوییم آیا این استخوان به استحکام استخوان اولیه، هنگام ترک زمین، است یا نه.» ولی اکنون دانشمندان حس می‌کنند که تحلیل‌رفتن استخوان‌ها دیگر مانعی برای مأموریت‌های طولانی‌مدت نخواهد بود.

برای مشکل بینایی، دانشمندان بیشتر پرسش دارند تا جواب. آن‌ها فکر می‌کنند که اثرات مضر، بیشتر حاصل جابه‌جاشدن مایع باشد؛ یعنی فشار بالاتر مایع مغزی-نخاعی درون جمجمه که به پشت کره‌های چشم فشار می‌آورد. این فرض هنوز اثبات نشده است. همچنین این فرضیه شرح نمی‌دهد که این اثر چرا بیشتر بر چشم راست اثر دارد و خیلی بیشتر از زنان بر مردان تأثیر می‌گذارد.


خدمه‌ی پرواز اکسپدیشن ۳۱ کمی پس از فرود سوار بر کپسول سایوز در نواحی دوردست قزاقستان در سال ۲۰۱۲/۱۳۹۱ به چادر خدمات پزشکی منتقل می‌شوند
دکتر اسمیت همچنین دریافته است که در بدن فضانوردانی که تغییر دید را تجربه می‌کنند سطح آمینواسید هوموسیستِئین نیز افزایش می‌یابد، که اغلب نشانه‌ای از بیماری‌های قلبی-عروقی است. این چه‌بسا نشان می‌دهد که محیطی با گرانش صفر موجب راه‌افتادن برخی فرایندهای شیمیایی در ساختارهای زیستی می‌شود.

می‌توان با چرخاندن فضاپیما، مانند چرخ‌وفلک، گرانش مصنوعی ایجاد کرد و اثرات تحلیل استخوان‌ها و جابه‌جایی مایعات را کمتر کرد. اما این کار همچنین انجام مأموریت‌ها را پیچیده‌تر و خطر بروز تصادف‌های فاجعه‌بار را بیشتر می‌کند.

دکتر برت می‌گوید: «ولی مشکل چشم شاید چیزی باشد که ما را به سوی ایجاد گرانش مصنوعی سوق بدهد.»
نبود گرانش همچنین موجب به‌هم‌ریختن دستگاه عصبی-دهلیزی بدن، که به ما می‌گوید بالا کدام‌سوست، می‌شود. فضانوردان وقتی به محیط گرانش زمین بازمی‌گردند حس گیجی می‌کنند؛ چیزی که مارک کلی هنگام فرودآوردن شاتل فضایی متوجه آن شد: «اگر سرتان را کمی به چپ یا راست تکان بدهید، اثرش مثل این است که بارها و بارها دور خودتان بچرخید.»
البته شاید این در فضاپیمایی که خودکار بر مریخ فرود می‌آید، مشکل مهمی نباشد. آنجا فضانوردان فرصت دارند تا پیش از پیاده‌شدن کمی استراحت کنند.

در موضوع قرارگیری در معرض تابش، ناسا قانونی دارد که نباید خطر ابتلا به سرطان در طول زندگی هیچ فضانوردی بیش از سه درصد افزایش بیابد. ولی این حدّی قراردادی است. مثلاً مارک کِلی می‌گوید که حاضر است تا دو برابر این خطر را هم به جان بخرد، اگر بتواند به مریخ سفر کند.

هرچند ممکن است پیچیدگی‌های دیگری وجود داشته باشند. در آزمایشگاه ملی بروک‌هاوِن در لانگ‌آیلند دانشمندان موش‌ها را با تابشی مشابه تابش‌های پُرانرژی کیهانی، که با سرعت زیاد در فضا حرکت می‌کنند، بمباران می‌کنند. برای این موش‌ها بیشتر طول می‌کشد تا راه‌شان را در میان هزارتو پیدا کنند که نشان می‌دهد قرارگیری در معرض تابش به مغزشان آسیب می‌زند.

می‌توان با چرخاندن فضاپیما، مانند چرخ‌وفلک، گرانش مصنوعی ایجاد کرد و اثرات تحلیل استخوان‌ها و جابه‌جایی مایعات را کمتر کرد. اما این کار همچنین انجام مأموریت‌ها را پیچیده‌تر و خطر بروز تصادف‌های فاجعه‌بار را بیشتر می‌کند.

دانشمندان می‌گویند شاید این تابش به دیگر اندام‌ها مثل قلب، دستگاه عصبی یا دستگاه گوارش هم آسیب بزند. ویلیام پالوسکی، مدیر برنامه‌ی پژوهش‌های انسانی ناسا، می‌گوید: این آسیب‌ها ممکن است بحرانی باشند. ما هنوز نمی‌دانیم و این چیزی است که مشغول بررسی‌اش هستیم.
فراتر از بدن، ذهن است. دانشمندان انتظار دارند که نخستین شش ماه سفر یک‌ساله‌ی اسکات کلی به ایستگاه فضایی با سفرهای قبلی‌اش تفاوتی نداشته باشد.

اما دکتر گری بیوِن، روانشناس ناسا، می‌گوید خیلی مایل است بداند آیا در شش ماه بعدی چیزی تغییر می‌کند: «ما منتظر بروز هر تغییری در خلق‌وخو، خواب، تحریک‌پذیری، و شناخت در او خواهیم بود.

در سفرهایی به فراتر از مدار زمین، فضانوردان از بقیه‌ی انسان‌ها دور می‌شوند. در مأموریت‌های آپولو بین ارسال فرمانی از اتاق کنترل روی زمین تا شنیدن فضانورد تأخیری ۱/۳ ثانیه‌ای وجود داشت؛ یعنی زمانی که طول می‌کشید تا سیگنال رادیویی فاصله‌ی ۳۸۴ هزار کیلومتری بین هیوستون تا ماه را طی کند. روی مریخ این تأخیرها به چند دقیقه می‌رسد و گفت‌وگوی واقعاً مستقیم با کسی روی زمین ناممکن می‌شود.

فضانوردان عازم مریخ – که در طرح فعلی ناسا چهار تا شش نفرند – باید برای حل مشکلات شخصیتی‌شان خیلی بیشتر متکی به خودشان باشند. دکتر بیون از سیستم‌های کامپیوتری‌ای صحبت می‌کند که می‌توانند کوچک‌ترین تغییر حالت چهره یا لحن صدا را در فضانوردان تشخیص بدهند و برای کاهش تنش‌ها به آن‌ها پیشنهادهایی بدهند.

در سال‌های ۲۰۱۰-۲۰۱۱ ( ۱۳۸۹-۱۳۹۰) شش مرد قبول کردند در آزمایشی در روسیه مأموریتی ۱۷ ماهه به مریخ را در فضاپیمای شبیه‌سازی‌شده و به دور از دنیا شبیه‌سازی کنند. چهار نفرشان دچار آشفتگی‌های مختلف شدند و همه‌شان هرچه مأموریت جلوتر می‌رفت، کارایی‌شان را بیشتر از دست می‌دادند.

دکتر بیون می‌گوید: «من فکر می‌کنم این درست همان چیزی است که، با پیامدهای بزرگ‌تر و جدی‌تر، ممکن است در مأموریتی به مریخ اتفاق بیفتند. آن تغییرات ناچیز در هم‌بستگی گروه چه‌بسا مشکلات بزرگی به بار آورند.»

دکتر چارلز می‌گوید که به نظرش ناسا اکنون هم می‌تواند فضانوردانی را به مریخ بفرستد و آن‌ها را زنده بازگرداند. اما همچنان می‌گوید باتوجه به مخارج عظیم چنین مأموریتی، در عین حال مهم است که فضانوردان کاملاً سالم و با کارایی بالا به زمین برگردند.


انتهای پیام/