10 Zdravotní rizika Astronautů, která ohrožují hluboké kosmické mise

Některé vážné zdravotní rizika se objevují u astronautů žijících na lunární základně nebo v misích v hlubokých vesmírech. Mnoho lidí ohrožuje životy astronautů a alespoň jeden může ohrozit všechny misí hlubokého vesmíru v dohledné budoucnosti.

10Kardiální potíže

Studie z roku 2014 o 12 astronátech zjistila, že srdce se po dlouhém vystavení mikrogravitaci nebo beztížnosti ve vesmíru stává o 9,4 procenta více sférické. To by mohlo způsobit problémy se srdcem, zvláště při hlubokém vesmírném letu na Mars.

"Srdce nefunguje tak tvrdě ve vesmíru, což může způsobit ztrátu svalové hmoty," řekl Dr. James Thomas z NASA. "To může mít vážné důsledky po návratu na Zemi, takže se podíváme na to, zda existují opatření, která by mohla být přijata, aby se zabránilo ztrátě nebo proti této ztrátě."

Zatím se změna tvaru vrátí po návratu astronautů na Zemi. Ale nikdo neví, jaké budou mít dlouhodobé účinky. Lékaři již vědí, že astronauti se při návratu na Zemi zažívají závratě. Někdy náhlý pokles krevního tlaku způsobí, že se vydají, když se postaví. Někteří astronauti také prožívají arytmii ve vesmíru.

Vědci potřebují navrhnout režimy cvičení, aby astronauti z bezobratlých vesmírů byli bezpeční před těmito účinky. Někteří lidé na Zemi, například lidé na lůžku nebo se srdečním selháním, mohou těžit z tohoto druhu cvičení.

Nová pětiletá studie probíhá tak, aby zjistila, zda prostor může urychlit vývoj aterosklerózy astronautů.

9Drinking a psychické problémy

Přestože NASA provedla anonymní ankety o astronautů a nakonec odmítla obavy z nadměrného pití alkoholu, v roce 2007 byly obviněny, že opilci astronauti NASA měli dovoleno létat na kosmické lodi a ruské kosmické lodi Sojuz ve dvou oddělených nehodách. Stalo se to i přesto, že letové chirurgové a další astronauti údajně přivedli své obavy o bezpečnost místním manažerům.

V té době politika NASA zakázala pití 12 hodin předtím, než kosmonauté létali výcvikovými tryskami. Politika měla platit i pro vesmírné lety. Aby se předešlo jakýmkoli pochybnostem, NASA učinila oficiální pravidlo o "lahvičce na plyn" poté, co nezávislá komise přezkoumala záležitost.

Jeden astronaut v důchodu, Mike Mullane, řekl, že někteří astronauti pijí alkohol před letem, aby se dehydratovali a aby odpočítávání začalo pohodlněji na svých měchýřích.

Psychologické otázky se také objevily ve vesmíru. Na misi Skylab 4, astronauti dostali tak zkušené s kontrolou mise, že vypnuli rádio a NASA ignorovali jeden den. Vědci nyní zkoumají možné důsledky delší, více stresující hluboké vesmírné mise na Mars.

Snižte nedostatky a užívejte spánkové pomůcky

10letá studie spánku ukázala, že astronauti nemají dostatečný spánek už několik týdnů před a během svých vesmírných misí. Tři ze čtyř také používají léky na spánek, které mohou být nebezpečné při provozu kosmické lodi nebo jiného zařízení. To se týká zejména toho, pokud všichni astronautové na misi vezmou stejnou drogu současně, zvlášť pokud se musí probudit k nouzovému poplachu.

NASA naplánuje 8,5 hodiny spánku každou noc pro astronauty, ale většina z nich má během svých misí šest hodin. Dostávají také méně než 6,5 hodiny spánku každou noc během tří měsíců tréninku před letem.

"Budoucí ... mise na Měsíc, Mars nebo za hranicemi budou vyžadovat rozvoj účinnějších protiopatření na podporu spánku během vesmírného letu za účelem optimalizace lidského výkonu," uvedl senior Charles Charles Czeisler. "Tato opatření mohou zahrnovat úpravy časového rozvrhu, strategickou časovou expozici specifickým vlnovým délkám světla a strategie chování, které zajistí přiměřený spánek, což je nezbytné pro udržení zdraví, výkonnosti a bezpečnosti."

7Ztrátová ztráta

Studie ukázaly, že dokonce i jedna raketoplánová mise by mohla způsobit významnou dočasnou ztrátu sluchu a menší trvalou ztrátu sluchu, obvykle při vyšších frekvencích, které se účastní sluchového projevu. Posádky na palubě sovětské lodi Salyut 7 a ruské vesmírné stanice Mir zaznamenaly i dočasné a trvalé ztráty sluchu po návratu. Opět byly nejvíce postiženy vyšší frekvence.

Na Mezinárodní kosmické stanici se astronauti zpočátku museli nosit ušní zátky po celý den. NASA však vyvinula způsoby, jak snížit hladinu hluku akustickým polstrováním pro stěny a tiššími ventilátory.

Kromě hladin hluku mohou být dalšími faktory, které mohou přispět ke ztrátě sluchu ve vesmíru, atmosférické kontaminanty, vyšší intrakraniální tlak a vyšší hladiny oxidu uhličitého.

V roce 2015 bude NASA studovat, jak předcházet ztrátě sluchu během jednoroční mise na Mezinárodní kosmickou stanici se dvěma členy posádky. Chtějí vidět, jak velké množství sluchu mohou uchovávat pro tyto osoby a určit přijatelné riziko ztráty sluchu. Nakonec chtějí zjistit, jak minimalizovat ztrátu sluchu v průběhu života astronautů, a nikoli pouze jednu misi.

6 Kamenné kameny

Přibližně 1 z 10 lidí během života na Zemi vyvíjí ledvinný kámen. Ale toto riziko je mnohem větší pro astronauty v prostoru, protože kosti se demineralizují v beztížném prostředí. To uvolňuje soli, jako je fosforečnan vápenatý, do krve. Koncentracemi v ledvinách mohou tyto soli vytvářet kameny, které se pohybují v rozmezí od mikroskopického až po ořech. Obličky mohou způsobit nesnesitelnou bolest. Je však také možné, aby ledviny přestaly pracovat, pokud kámen blokuje trubici, která vypouští orgán.

Pro astronauty se riziko zhoršuje, protože mikrogravitace také způsobuje pokles krevního objemu.Kromě toho mnoho astronautů nepije 2 litry vody (0,5 gal) potřebné k tomu, aby zůstaly zcela hydratované a projdou kameny do moči.

Asi 14 amerických astronautů vyvinulo ledvinové kameny krátce po skončení jejich misí. A v roce 1982 se jeden sovětský kosmonaut zdvojnásobil dvěma dny na kosmické stanici Salyut 7, zatímco jeho posádka bezmocně sledovala. Předtím, než Sověti mohli spustit záchranu za to, co považovali za apendicitidu, kosmonaut prošel malým kamenem do moči.

Vědci pracují na ultrazvukovém stroji o velikosti stolního počítače, který detekuje ledvinové kameny a vytlačuje je z ledvin krátkými výbuchy zvukových vln.

5Lung a prach

Přestože nevíme, jaké účinky prachu z jiných planet nebo asteroidů budou mít astronauti, víme, že měsíční prach způsobil některé problémy v jejich lunárních misích.

Nejnebezpečnějším účinkem může být plic, jestliže jsou jemné částice měsíčního prachu vdechovány. Extrémně ostrá hrana měsíčního prachu může poškodit srdce a plíce, s účinky od zánětu až po zvýšené riziko rakoviny. Je to poněkud jako inhalační azbest.

Tento prach s ostrou hranou může také způsobit podráždění a oděrky na kůži. Ve skutečnosti je známo, že se nosí více vrstev na botě materiálu typu Kevlar. Lunární prach může také poškrábat rohovku astronautského oka, což způsobuje mimořádně vážnou nouzi v prostoru.

Ale vědci přiznávají, že nemohou duplikovat podmínky Měsíce pro své testy. Například na Zemi nejsou částice prachu již ve vakuu nebo vystaveny záření. Pouze více studií provedených na Měsíci než v laboratoři poskytne vědcům zbývající informace, které potřebují o toxicitě lunárního prachu.

4konfúzovaný imunitní systém

Na Zemi se mění naše imunitní systém, pokud nedostaneme dostatek spánku nebo výživy, nebo pokud jsme pod přílišným stresem. Imunitní systém astronautů na zdlouhavých misích se zdá, že se mění ve vesmíru, přeměňuje prostou zimu nebo chřipku na potenciálně vážné zdravotní riziko.

Distribuce imunitních buněk se příliš nemění. Ovšem fungování buněk může být vyšší nebo nižší než normální, a matoucí imunitní systém. Když funkce imunitních buněk zmizí, dormanční viry v lidském těle se mohou znovu aktivovat, i když bez příznaků nemoci. Když funkce buňky přejde do přetížení, imunitní systém přežívá, způsobuje alergie a vyrážky.

"Věci jako radiace, mikroby, stres, mikrogravitace, pozměněné cykly spánku a izolace by mohly mít vliv na imunitní systém členů posádky," uvedl imunolog Brian Crucian z NASA. "Pokud by situace přetrvávala v případě delších misí v hlubokém vesmíru, mohlo by to vést k nárůstu rizika infekce, přecitlivělosti nebo autoimunitních problémů pro průzkumné astronauty."

Pokud je to nutné, NASA použije novější druhy radiačního stínění, doplňků výživy a léků, které tyto změny ovlivní v imunitním systému.

3Radiační nebezpečí

Extrémně neobvyklá a dlouhá nepřítomnost sluneční aktivity způsobuje nebezpečné záření ve vesmíru. Nic takového nebylo vidět téměř 100 let. "Přestože tyto podmínky nejsou nutně ukazatelem dlouhodobých misí na Měsíci, asteroidu nebo dokonce Marsu, zejména galaktické kosmické záření zůstává významným a zhoršujícím se faktorem, který omezuje dobu trvání mise," vysvětluje Nathan Schwadron z Institutu UNH studium Země, oceánů a vesmíru.

Účinky tohoto typu expozice se pohybují od radiační nemoci až po poškození orgánů a orgánů. Tyto úrovně radiace také sníží počet povolených dnů za stíníním kosmické lodi o 20 procent.

Jedna mise na Marsu by mohla astronautovi vystavit dvě třetiny jeho bezpečného životního limitu radiace. Toto záření může poškodit lidskou DNA a zvýšit riziko rakoviny. "Co se týče nahromaděné dávky, je to jako kdybyste dostávali celotělové CT vyšetření jednou za pět nebo šest dní," řekl vědec Cary Zeitlin.

2Cognitivní problémy

Při simulaci podmínek v hlubokém prostoru vědci zjistili, že vystavení vysokoenergetickým částicům, dokonce i v nízkých dávkách, způsobilo, že krysy reagovaly pomaleji a rozptýlely se. Potkani také ukázali proteinové změny v jejich mozku.

Ale ne každá krysa byla postižena stejným způsobem. Pokud tomu tak je pro astronauty, vědci věří, že mohou navrhnout biologický ukazatel, který předpovídá, které astronauté zažijí tyto účinky. Pak by mohli snížit účinky záření pro tyto lidi.

Závažnějším problémem je Alzheimerova choroba. "Vystavení účinkům radiační rovnováhy jako poslání na Mars by mohlo způsobit kognitivní problémy a urychlit změny v mozku, které jsou spojeny s Alzheimerovou chorobou," řekl neurovědec Kerry O'Banion. Čím více času ve vesmíru, tím větší je nebezpečí pro astronaut.

Jeden jasný bod je ten, že vědci testovali nejhorší scénář. Zaplavily potkany s plným množstvím radiace celé mise najednou. Astronauti by byli vystaveni tomuto množství záření během tří let. Lidské tělo se může přizpůsobit menším dávkám.

Také plasty a jiné lehké materiály mohou poskytovat astronautům větší ochranu před ozařováním, než je tomu v současné době v hliníku.

1Vision Loss

Někteří astronauti vyvinuli vážné, trvalé problémy s viděním z jejich času ve vesmíru. Čím delší je mise, tím větší je šance na změnu. Z 300 amerických astronautů, kteří byli vyšetřeni od roku 1989, se problémy s vidinou objevily u 29 procent těch, kteří se setkali na dvoutýdenních misích a 60 procent těch, kteří strávili několik měsíců na Mezinárodní kosmické stanici.

Lékaři na Texaské univerzitě provedli mozkové skeny na 27 astronautů, kteří byli v prostoru více než měsíc. U více než 25 procent z nich se zadní část jednoho nebo obou očí zploštila. To zkrátilo postižené oční koule, čímž se člověk více prozrazoval. Opět platí, že čím déle v prostoru, tím závažnější a pravděpodobnější problém.

Vědci se domnívají, že to může být další účinek vzestupu tekutin, který se vyskytuje v těle člověka v beztížném prostředí nebo v prostředí mikrogravitace. V tomto případě se zdá, že tlak v buňce staví z zvýšeného toku mozkomíšního moku do hlavy. Tekutina nemůže rozšiřovat kosti, takže místo toho vyrovnává oční bulvy. Vědci nevědí, zda se tento účinek sníží nebo zesílí pro astronauty v prostoru delším než šest měsíců. Ale je důležité zjistit, než poslat posádku na misi Mars, která by mohla trvat nejméně jeden rok.

Pokud je tento problém způsoben nitrolebkovým tlakem, je jedním z možných řešení vytvoření umělé gravitace po dobu přibližně 8 hodin každý den tím, že se kosmická loď točí, zatímco astronauti spí. Je však příliš brzy zjistit, zda to bude fungovat. "Jedná se o jeden problém, na který ještě nemáme dobré postavení, a může to být showstopper [pro dlouhodobé mise]," řekl vědec NASA Mark Shelhamer.