За нелекия път на астронавтите и пораженията върху тях от бруталната реалност.

Почти всеки от нас си е мечтал да се докосне до света на астронавтите, които покоряват необятни за повечето хора места. Романтичната представа за пътуването в безтегловност обаче не е просто една забава, както ни изглежда от клиповете, които се въртят в интернет. Нашите тела са адаптирани основно към земните условия и когато попаднат в непозната среда, те са изправени пред редица опасности. Космосът ни подлага на доста изпитания, не само по отношение на физиката ни, но и на съзнанието ни.

Как изчезването на гравитацията влияе върху нас

Ако искаме да усетим адреналина от преживяването, може да се пробваме на свободно падане, или да потеглим към Марс, ако това съществува като вариант за нас. Вестибуларният ни апарат изпада в шок, тъй като не може да ни бъде от полза при ориентацията, както обикновено сме свикнали. Хаос настъпва и при телесните течности, те циркулират към горната част и причиняват подпухване и уголемяване на очните ябълки.

Дълготрайните ефекти от безтегловността са още по-притеснителни. Костите стават по-крехки, тъй като търпим загуба на калций, мускулите се рушат и смаляват, особено онези, които се грижат за поддържането на гърба ни. Сърцето отслабва – основната му задача вече не е свързана с изпомпването на кръвта нагоре. Дори и в тази ситуация тялото ни все пак е склонно да се впише в новите условия, но когато попаднем обратно на Земята, или стъпим на друга планета, ние се сблъскваме с реални рискове в резултат на претърпените изменения.

Какви са вариантите

Би могло да се пристъпи към създаването на изкуствено гравитационно ускорение за астронавтите, ако например части от кораба се движат, за да се създава такова усещане вътре. Засега инженерната индустрия е възпряна от реализирането на идеята, тъй като тя е прекалено сложна като конструкция и скъпа като изработка. Целта е всеки астронавт да се подлага на определени дози гравитация, че да не се стигне до съществени промени в тялото му и те да нанесат пагубни вреди.

Съществува и алтернативно решение, върху което се работи в Европейската Космическа агенция. Става дума за създаването на костюм за гравитационно натоварване, наподобяващ такъв за гмуркане под вода. Материята е специално подбрана да бъде свръх еластична и да предизвиква напрежение в краката и ръцете. Силата на разпъване имитира гравитационно ускорение със сила 1 g, което пък се грижи да запази мускулната и костната маса, както и да предотврати изкривявания на гръбначния стълб.

Друг вариант е да бъдат разработени медицински препарати, спиращи загубата на мускули, да попречат на дегенерацията и упражненията в състояние на безтегловност да бъдат достатъчно ефективни за поддържането на добра форма. На този етап в подобни тестове обаче взимат участие единствено микроскопични кръгли червеи, а не хора.

Caenorhabditis elegans е прост организъм, притежаващ два типа мускулна маса, която прилича на сърдечните мускули при хората и на мускулите, които държат скелета изправен. Ако резултатите се окажат обнадеждаващи, то в бъдеще време астронавтите ще взимат едно хапче и ще успяват да съхранят сърцето и мускулите си.

Освен гравитацията, атмосферата и магнитното поле на планетата също ни бранят от опасните лъчи в Космоса. Те могат да са доста опасни за клетките на всички живи организми. Възможно е да се стигне до изменения в ДНК, мутации, туморни образувания и до мозъчни проблеми.

Оловните плочи биха могли да предоставят защита срещу радиацията, но са неприложими като материал за космическите кораби, тъй като биха ги оскъпили прекалено и направили доста тежки.

За намаляване на ефектите от лъчението върху човешкото тяло се предлагат лекарства и хранителни добавки, които се справят със свободните радикали, отделяни от клетките под въздействието на радиацията. Те обаче не са съвсем ефикасни.

Изпадането в хибернация е друг възможен подход, тъй като изследванията сочат, че при ниски температури клетките са по-издръжливи на радиация. Учените се стремят да намерят начин астронавтите да пътуват към Марс в състояние на хибернация, което ще спести и разходи за мисиите, включващи количества храна и системи за поддръжка на активността на кораба.

Ако науката съумее да открие метод за промяна в генетиката на астронавтите, за да могат те да оцеляват, въпреки огромните дози космическа радиация, бъдещето би могло да се окаже още по-интересно. Ключът за решението може би се съдържа в проучванията на микроскопични организми, наречени водни мечки (бавноходки). Тези организми са способни да преодоляват всякакви екстремни обстоятелства и нито космическият вакуум, нито високите нива на лъчение могат да ги унищожат. Важно е да се разбере кои техни гени точно са отговорни за внушителните им умения. За момента се счита, че това е ген, потискащ щетите и предпазващ ДНК-то на бавноходките от космическата радиация.

Психологическите ефекти на безтегловността

Космическите полети са предизвикателство за съзнанието и психиката на астронавтите. Те често споделят за инсомния и загуба на апетит. Тесните кораби правят почти невъзможно уединението и личното пространство. По пътя към поредната мисия участниците прекарват месеци наред заедно и трябва социалното им общуване да е на ниво, да не се стига до конфликти и излишни спорове. Всички те са лишени от семействата си и близките си хора, което е допълнителен утежняващ фактор. Комуникацията се осъществява единствено чрез видео съобщения и електронни писма.

Медицинските тестове лесно могат да предвидят физическите реакции на тялото, но психологическите ефекти почти не подлежат на прогноза. Промененият режим на сън и разстройването на циркадния ритъм водят до нарушение във всички вътрешни процеси, температурната регулация, както и на метаболизма. Изпадането в изолация и потенциалните рискове, без възможността за евакуация, както и прекарването на дълги периоди, без да сме свидетели на изгрева на Слънцето, могат да доведат до траен дисбаланс на психиката.

От там нататък е въпрос на време някой член от екипа да покаже слабост и да провокира кавга с останалите. Разработват се когнитивни тестове в тази посока, които да бъдат включени в режима на астронавтите на Международната космическа станция. Те могат да проследят опасното поведение, реакциите, паметта и други промени, както и да установят спад в производителността на даден астронавт.

Храната далеч от Земята

Храненето в Космоса също е предизвикателство. Липсата на гравитация създава риск и дори трохите могат да се превърнат в потенциална опасност, тъй като те могат да полетят навсякъде. Различните миризми и вкусове трудно се улавят, а главата се подува от телесните течности и създава дискомфорт, наподобяващ този при респираторно заболяване.

Храната на МКС е пакетирана и изисква затопляне преди консумация. Това е все едно сте на продължителен кетъринг, като този в самолета, което не може да се определи като особено приятно преживяване. Продуктите пристигат с доставка от Земята на всеки шест месеца. Пратката включва вода, резервни дрехи, гориво и кислород.

Ако екипажът е на Марс или на Луната, по-добре да не разчита на регулярни постъпления на ресурси от Земята, а да си отглежда култури на място. Ще има нужда от космически фермери, точно като героя на Мат Деймън в „Марсианецът“, който се грижеше за реколта от картофи. Този сценарий не е толкова далеч от реалността, защото вече се работи и по симулирана почва на Марс, върху която спокойно растат домати, репички, рукола, грах и т.н.

По отношение на месото нещата изглеждат малко по-сложни, тъй като поддържането на ферми на друга планета, би било особено скъпа задача, свързана с наличието на големи пространства и важни условия. Необходимите животински протеини пътешествениците в Космоса биха могли да приемат от насекоми, които не би било много трудно да бъдат отглеждани. Това вече е изпробвано с копринени буби, които са богати на протеини. Успокояващо е, че астронавтите поне няма да са вегетарианци по принуда и ще могат да избират какво да сложат в сандвича си.