فضا چه تاثیری بر انسان و بدن انسان می گذارد؟

• چه اتفاقی برای بدن انسان در فضا می‌افتد؟

برنامه‌ها و اهداف انسانی ناسا در خارج از کره‌ی زمین و در فضا مدتی است که پاسخگوی سوالات انسان‌ها است.
ولی فضای خارج از زمین، فضایی خشن و بی‌رحم است. دوری از خانواده و دوستان، در معرض اشعه‌هایی که خطر ابتلا به سرطان را در بدن انسان افزایش می‌دهد، رژیم‌های غذایی سخت که فقط شامل غذاهای خشک و منجمد است، ورزش‌های روزانه که به تحلیل نرفتن عضلات بدن کمک می‌کنند و برنامه‌های کاری بسیار فشرده، موارد بسیار کمی است که یک فضانورد بعد از پذیرفته شدن باید آن‌ها را بپزیرد.

اما دقیقا چه اتفاقی برای بدن شما در فضا می‌افتد؟ چه خطراتی متوجه شماست؟ آیا خطرات اسکان شش ماهه در ایستگاه فضایی در مقابل با سه سال ماموریت در مریخ یکسان است؟ طبیعتا خیر. ناسا در حال تحقیق درباره‌ی خطرات متوحه فضانوردان، برای ماموریت در مریخ است. این خطرات در پنج گروه دسته‌بندی می‌شوند.
اسکات کلی اولین نفری بود که یک سال را در ایستگاه فضایی و خارج از زمین سپری کرد، این مدت دوبرابر مدت زمان معمولی بود.
علم به زمان نیاز دارد و محققان مشتاقانه در حال تحلیل نتایج این ماموریت هستند تا ببینند بدن بعد از یک سال در فضا ماندن چه تغییراتی می‌کند. این یک سال مقدمه‌ای برای سفر به مریخ است و داده‌های اسکات به دانشمندان کمک می‌کند تا ببینند آیا راه‌حل‌های آنان برای سفرهای طولانی مناسب است یا خیر؟!

• تاثیرات جاذبه

شما در طول سفر به مریخ، سه سطح جاذبه‌‌ی متفاوت را تجربه خواهید کرد. در سفر بین سیارات، بی‌وزن خواهید بود. در سطح مریخ شما تقریبا در یک سوم جاذبه‌ی زمین کار و زندگی خواهید کرد. هنگام برگشت به خانه نیز شما باید خود را با جاذبه‌ی زمین سازگار کنید. انتقال از یک سیستم به سیستم دیگر با جاذبه‌ی متفاوت، پیچیده‌تر از آن است که به نظر می‌رسد. حفظ جهت‌گیری در فضا، هماهنگی چشم و از بین رفتن تعادل احتمالا روی حرکت شما تاثیر بگذارد. حتی ممکن است دچار بیماری‌های‌حرکتی شوید. ناسا فهمیده است که بدون نیروی جاذبه، استخوان‌ها مواد معدنی خود را از دست می‌دهند و چگالی آن‌ها بیش از ۱٪ در هر ماه کاهش می‌یابد. این مقدار در زمین و در حضور جاذبه، برای میانسالان ۱ تا ۱/۵ درصد در سال است. حتی پس از بازگشت به زمین و انجام تمرینات توان‌بخشی ممکن است استخوان‌های شما اصلاح نشوند و بهبود کامل نیابید. بنابراین در آینده بیشتر در معرض پوکی استخوان قرار خواهید گرفت. اگر ورزش نکنید و به درستی غذا نخورید؛ قدرت عضلانی و استقامت شما از بین می‌رود و شرایط قلبی عروقی شما تغییر می‌کند زیرا برای شناور شدن در فضا تلاش زیادی لازم نیست.
در خارج از جو مایعات در بدن شما به سمت سر شما حرکت می‌کنند و باعث فشار به چشم و مشکلات بینایی می‌شود. به دلیل کمبود آب در بدن و افزایش دفع کلسیم از استخوان‌ها، امکان تشکیل سنگ در کلیه شما زیاد می‌شود. همچنین واکنش داروها در بدن شما در فضا متفاوت است.

راه حل چیست؟

با تحلیل چگونگی عملکرد بدن در شرایط بی‌وزنی و عملکرد بدن پس از بازگشت به شرایط جاذبه زمین، می‌توان از بدن، در ماموریت مریخ، در برابر این تغییرات محافظت کرد. آزمایش کردن به ما کمک می‌کند تا این تغییرات را بشناسیم و آن‌ها را به حداقل برسانیم تا بدن شما در فضا تعادل خود را از دست ندهد.
• مهارت‌های حرکتی شما به کمک یک رایانه آزمایش می‌شود تا تغییرات در توانایی‌های حرکتی شما مشخص گردد.
• توزیع مایعات در بدن شما به دقت بررسی می‌شود تا هرگونه تغییرات در بینایی شما در شرایط بی‌وزنی مشخص شود.
• با انجام سونوگرافی از ستون فقرات، درد کمر شما کنترل می‌شود.
• شما به شکل دوره‌ای در شرایط بدون جاذبه، خودارزیابی‌های تناسب اندام را انجام می‌دهید تا کاهش عملکرد قلب و عروق را که ممکن است در شرایط پرواز فضایی رخ داده باشد، متوجه شوید.

• انزوا

ناسا این مورد را فهمیده است که مشکلات رفتاری در بین اشخاصی که برای مدت طولانی در یک فضای کوچک قرار گرفته‌اند، هرقدر هم که آموزش دیده باشند، پیش می‌آید.
افراد اعزامی به ایستگاه فضایی، با دقت انتخاب شده، آموزش دیده و مورد حمایت قرار می‌گیرند تا مطمئن شوند که آنها می‌توانند به عنوان یک تیم برای ۶ ماه کنار یکدیگر فعالیت داشته باشند. البته خدمه‌ی اعزامی به مریخ بیشتر مورد آزمایش قرار می‌گیرند چراکه آنان طولانی‌تر و دورتر از هر انسان دیگری قرار است به سفر بروند و از آنچه که در تصور ماست، آن‌ها منزوی‌تر و تنها تر خواهند بود. آن‌ها گاهی روحیه‌ی خود را از دست خواهند داد و تعاملات بین فردی را فراموش خواهند کرد.
همچنین ممکن است به اختلال خواب مبتلا شوید زیرا هر روز در مریخ ۳۸ دقیقه بیشتر از زمین است. خواب در محیطی کوچک، پر از سروصدا و استرس هم باعث اختلال خواب شما می‌شود. حتی ممکن است به افسردگی دچار شوید.

خستگی ناشی از بار سنگین کاری برای یک فضانورد بسیار زیاد است. گاهی سوتفاهم و اختلاف‌های ایجاد شده بین شما و اعضای دیگر تیم، روی عملکرد شما و گاهی موفقیت ماموریت تاثیر می‌گذارد. خوردن غذاهای تکراری درحالی که تازه هم نیست برای مدتی طولانی بسیار سخت خواهد بود.
این مشکلات در نیمه‌ی دوم سفر افزایش خواهند یافت و باعث کاهش انگیزه و روحیه شما و تیم شما می‌شود. جدا از اینکه ماموریت شما چقدر طول بکشد، هر چقدر شما تنهاتر و منزوی‌تر شوید، احتمال مبتلا شدن شما به اختلالات روحی هم بیشتر خواهد شد.

راه‌حل چیست؟

ناسا سال‌هاست که روی افراد در محیط‌های منزوی و محدود در حال تحقیق است و روش‌ها و فناوری‌هایی را برای مقابله با مشکلات اجتماعی، ابداع کرده است. آن‌ها از دستگاه‌های هوشمندی برای ثبت میزان حرکت و نور محیط شما استفاده می‌کنند تا خواب و استراحت شما را بهبود بخشند. شما به راحتی با انجام یک تست ۵دقیقه‌ای می‌توانید تاثیر خستگی را بر عملکردتان متوجه شوید.
همچنین مجلات مکانی امن برای تخلیه ناامیدی شما فراهم می کنند و ابزاری برای محققان است که روی مسائل رفتاری و سایر مواردی که در ذهن خدمه می‌گذرد، مطالعه کنند. همه این روش‌ها و فن‌آوری‌ها به ناسا کمک می‌کند تا برای انجام مأموریت‌های اکتشافی طولانی‌تر و دورتر آماده شوند.

 

• محیط‌های خصمانه و بسته

ناسا آموخته است که اکوسیستم درون فضاپیما نقش زیادی در زندگی روزمره فضانوردان دارد. میکروب‌ها می‌توانند خصوصیات فضا را تغییر دهند و میکروارگانیسم‌هایی که به طور طبیعی بر روی بدن شما زندگی می‌کنند با سهولت بیشتری از فردی به فرد دیگر در زیستگاه‌های بسته مانند ایستگاه فضایی منتقل می‌شوند. سطح استرس شما افزایش می‌یابد و سیستم ایمنی بدن شما تغییر می‌کند، که می‌تواند باعث افزایش حساسیت یا بیماری های دیگر شود. هر اینچِ محل زندگی و کار شما باید با دقت طراحی شود. درست مثل اینکه دوست ندارید خانه شما خیلی گرم، خیلی سرد، تنگ و شلوغ، خیلی بلند یا نور خوبی نداشته باشد. قطعا از کار و زندگی کردن در چنین خانه‌ای در فضا نیز لذت نخواهید برد.

راه‌حل چیست؟

ناسا مرتبا در حال نظارت بر کیفیت هوا در ایستگاه فضایی است تا مطمئن شود هوا برای تنفس فضانوردان به گازهایی مانند فرمالدئید، آمونیاک و مونوکسید کربن آلوده نیست. سیستم‌های کنترل حرارتی نیز برای تعادل دمای ایستگاه فضایی عمل می کنند. نمونه‌های خون و بزاق فضانوردان برای شناسایی تغییرات در سیستم ایمنی بدن و فعال سازی مجدد ویروس های نهفته در طی پرواز فضایی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. ناسا از تکنیک های پیشرفته مولکولی برای ارزیابی خطر میکروب‌هایی که ممکن است باعث بیماری خدمه شود، استفاده می‌کند. قسمتهای مختلف بدن فضانوردان و همینطور ایستگاه فضایی به طور مرتب برای تجزیه و تحلیل جمعیت میکروبی که در محیط زندگی می کند، بررسی می‌شود. خدمه نیز فیلترهای هوا را تغییر می‌دهند، سطوح را تمیز می‌کنند و آب را تصفیه می‌کنند تا از بیماری‌هایی که ممکن است در اثر تجمع آلودگی‌ها ایجاد شود، جلوگیری کنند.

• تابش فضایی

فضای خارج از زمین دارای تشعشعاتی است که برای سلامتی بسیار مضر است. سه منبع اصلی که باعث ایجاد این تابش مضر می‌شود، ذرات محبوس در میدان مغناطیسی زمین، ذرات خورشیدی پرانرژی و اشعه‌های کیهانی هستند.
ما در زمین، توسط میدان مغناطیسی و جو زمین از تابش‌های مضر در امان هستیم. علاوه بر این چون از غذایی که می‌خوریم تا هوایی که تنفس می‌کنیم نیز از این تشعشعات دور هستند، در نتیجه ما هم تحت تابش کمتری قرار می‌گیریم.
ولی فضانوردان در فضا به مراتب بیشتر تحت‌تاثیر این تشعشعات هستند. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌هایی که ناسا درگیر آن است همین تابش‌ها به خصوص اشعه‌های کیهانی است.
قرار گرفتن فضانوردان در معرض این تشعشعات، تاثیراتی را در کوتاه‌مدت و بلندمدت روی سلامتی آن‌ها می‌گذارد. خطر ابتلا به سرطان و بیماری‌هایی مانند بیماری‌های قلبی و آب مروارید، در کسانی که در معرض این تابش‌ها قرار دارند، افزایش می‌یابد. البته این خطرات در طولانی‌مدت بیشتر ظهور می‌کنند.

راه‌حل چیست؟

استراتژی فعلی برای کاهش خطرات ناشی از تشعشعات، استفاده از محافظ‌های مختلف و روش‌های عملیاتی خاص است. در مقایسه با ماموریت‌ها در ایستگاه‌فضایی که معمولا ۶ ماه طول می‌کشند، ماموریت‌های بعدی در ماه و مریخ به طور متوسط از نظر زمانی طولانی‌تر خواهد بود. در نتیجه مقدار تشعشعات و همینطور خطرات ناشی از آن بیشتر خواهد بود. ناسا در حال توسعه آشکارسازهای جدیدی است که می‌توانند تخمین‌های بهتری از دوز و نوع تابشی که خدمه را تهدید می‌کند به ما ارائه دهد. ناسا روی زمین مراکز تحقیقاتی راه‌اندازی کرده است که می‌توانند پرتوهای کیهانی را شبیه‌سازی کنند و درک بهتری از آن‌ها و خطرات‌شان به ما بدهد. در این صورت می‌توان مواد پیشرفته‌ای ساخت که باعث محافظت از تشعشعات برای مأموریت‌های آینده شود. مطالعات بر روی گروه‌های انسانی در معرض تابش نیز برای تخمین خطرات سلامتی در جمعیت‌های مربوط به فضانوردان انجام شده است.

 

• فاصله از زمین

فاصله‌ی ایستگاه فضایی از زمین تقریبا ۳۸۶ کیلومتر است، در حالیکه فاصله ماه از زمین تقریبا ۱۰۰۰ برابر این مقدار و فاصله مریخ تا زمین در کمترین حالت، ۵۶ میلیون کیلومتر است. این فاصله گاهی به ۲۴۰ میلیون کیلومتر افزایش می‌یابد.
با توجه به این فاصله‌، قطعا ارتباط فضانوردان با زمین هم با تاخیر اتفاق می‌افتد. آن‌ها باید بتوانند بدون کمک از کنترل ماموریت ناسا، مشکلات را به تنهایی حل کنند.
آن‌ها باید تمام مواد غذایی و دارویی این سفر طولانی به مریخ را از قبل با خود به همراه داشته باشند.
این در حالیست که خدمه‌ی ایستگاه فضایی به طور مرتب موارد مورد نیاز خود را از زمین دریافت می‌کنند.

راه‌حل چیست؟

ناسا از تجربه خود در ایستگاه فضایی استفاده می‌کند تا بفهمد در گذشت زمان چه حوادثی برای فضانوردان اتفاق می‌افتد و چه نوع مهارت‌‌ها، روش‌ها و تجهیزاتی برای مقابله با این حوادث در سفرهای بعدی به ماه و مریخ موردنیاز است.
فضانوردان ایستگاه فضایی قبل و در حین انجام مأموریت‌های فضایی آموزش‌های پزشکی می‌بینند که به آنها می‌آموزد هنگام بروز مشکلات چگونه سلامتی خود را حفظ کنند. اگر یک عضو خدمه در طول ماموریت بیمار شود، خدمه آماده هستند تا آزمایشات را انجام دهند تا به درمان کمک کنند. داروها و بسته‌بندی مقاوم آن‌ها که باعث حفظ داروها در مأموریت های طولانی مدت در فضا می‌شود، بخش مهم دیگری از تحقیقات ناسا است.

 

منبع: وبسایت ناسا

منابع تصاویر: وبسایت ناسا – وبسایت esa – وبسایت phys