Efter at have tilbragt 340 dage i rummet, er den amerikanske astronaut Scott Kelly og den russiske kosmonaut Mikhail Kornienko planlagt til at berøre vores lille blå marmor omkring kl. 23:30 i dag.
Relateret indhold
- Fisk klarer sig ikke så godt i rummet
- Et nyt effektivt filter hjælper astronauter med at drikke deres egen urin
- En tur til Mars kan give dig hjerneskade
Selvom ikke den længste stint i rummet, er det den længste nogen har brugt om bord på den Internationale rumstation (ISS) og den bedste mulighed NASA har haft til at studere, hvad der sker med den menneskelige krop efter langvarig eksponering for vægtløshed, trange kvartaler og ødelæggende stråling .
Der slipper intet fra det faktum, at jordboerne udviklede sig til at trives med en vis tyngdekraft. Så siden de tidlige dage med rumrejse har NASA forsøgt at finde ud af, hvad der sker med en menneskelig krop uden for vores klodens træk.
”Alle de normale ting, som vi tager for givet, ingen var sikker på, hvad der ville ske, ” siger Valerie Neal, kurator og formand for rumhistorie ved Smithsonian National Air and Space Museum. ”Vil de være i stand til at sluge ordentligt? Vil de være i stand til at se ordentligt? Vil de kunne urinere? ”
De tidligste eksperimenter blev udført med dyrepersoner - hunde, aber og mus for at nævne nogle få. I 1962 blev astronaut John Glenn den første amerikaner, der kredsede om Jorden, sammen med et rør æblesau.
”De valgte en dejlig blød, glat mad og lagde den i et tandpasta-rør og fik ham til at tage bare små bit ad gangen for at se, om han kunne sluge, og om maden ville flytte ned til hans mave, ” siger Neal. Men den korte varighed af disse flyvninger begrænsede, hvad forskere kunne teste - og testede de banebrydende rumfarendes tålmodighed. ”Astronauter var så travlt med at gøre, hvad de havde brug for, og de var ikke nødvendigvis tilbøjelige til at blive behandlet som marsvin, ” tilføjer Neal.
Efterhånden som flyvningernes længde blev større, gjorde fysiologitestning det samme. I disse dage udsættes ISS-astronauter for et batteri af test inden flyvning, regelmæssig sundhedskontrol under flugt og en lang rehabilitering, når deres fødder vender tilbage til fast grund.
Men med deres seværdigheder på Mars har NASA stadig meget at lære om virkningen af længere vandre. For Kelly og Kornienko er deres "Year in Space" -mission den første, der kun fokuserer på fysiologien ved at være i rummet - et projekt, der er gjort endnu mere spændende, fordi Kelly har en tvillingebror på Jorden. Det betyder, at forskere vil være i stand til at se på begge mænd og bedre identificere eventuelle genetiske ændringer forårsaget af rumflyvning.
Selvom vi sandsynligvis vil lære meget mere af Kelly og Kornienko i de kommende måneder, er her et par af de store effekter, som NASA vil være på udkig efter:
(NASA) Drejede hoveder over haler
Dit indre øre fungerer omtrent som et accelerometer i en smartphone - det fortæller din krop, når du bevæger dig eller stopper, og når du står på dit hoved eller ligger på din side. Men i rummet går den lille mekanisme forkert, hvilket ofte giver astronauter bevægelsessygdom i et døgn efter indtræden i mikrogravitet. Mange oplever også et lignende problem, når de genindtræder i vores planet, siger Neal.
”Det er som at komme fra et skib og ikke have dine landben under dig, ” siger hun. Astronauter rapporterer ofte oprindeligt en følelse af flydende, der til sidst spreder sig, når deres kroppe tilpasser sig jorden.
Knogler og muskler
En af de første ting, som videnskabsmænd opdagede i vores projekter i rummet, er, at livsstilen med lav tyngdekraft ikke egner sig til stærke knogler og muskler, inklusive hjertet. Mens de er jordbundne, fungerer disse kropsdele faktisk en god del bare for at holde os stille. Uden den nedadgående tyngdekraft fungerer kroppen betydeligt mindre, hvilket forårsager muskelforringelse og tab af knogletæthed.
I en enkelt måned i rummet kan astronauter miste så meget knoglemasse, som en postmenopausal kvinde gør på et år, ifølge NASA. Dette forbløffende fald forårsager højere calciumniveauer i blodet, hvilket kan føre til en større forekomst af nyresten. For at imødegå disse problemer trener astronauter kraftigt ved hjælp af specielt designet maskiner ombord på rumstationen. Kelly har trænet cirka 700 timer i løbet af sin mission, ifølge NASA.
De fleste af disse effekter kan modvirkes ved landing, men det kræver noget arbejde. ”Bare det at holde mit hoved op er en mærkelig ny oplevelse, ” fortalte astronaut Chris Hadfield til CBC News efter en stint på ISS i 2013. ”Jeg har ikke været nødt til at holde mit hoved på toppen af min hals i fem måneder.”
Flydende væsker
Hvert sekund haster væsker gennem vores kroppe, og for den jordbundne hjælper tyngdekraften med at flytte disse væsker ned i benene. Men fjern tyngdekraften, og væskerne flyder op til hovedet. Ifølge NASA kunne i løbet af sit år i rummet mængden af væske, der skifter ind i Scott Kelly's hoved, fylde en to-liters sodavlaske.
På grund af dette synes astronauterne "se mere frække ud, " siger Neal. Denne fluidiske drift forårsager også mere alvorlige tilstande, herunder tryk på synsnerven, som kan påvirke synet. Når man først er kommet tilbage på Jorden, synker øjensygningen normalt, men dette er et af de store problemer, som NASA ønsker at forstå for flyvninger med længere varighed.
Kosmisk stråling
Jordens magnetfelt giver en form for naturlig afskærmning, der beskytter livet på overfladen mod en god mængde højenergistråling, som ellers kan skade DNA. Uden for denne sikre zone kan kunstig afskærmning på ISS delvis beskytte astronauter mod eksponering for stråling, men det er ikke effektivt for alle strålingstyper, hvilket gør astronauter mere modtagelige for kræft og andre langsigtede sundhedsrisici.
En tur til Mars vil være endnu mere brutal, fordi ud over eksponeringstiden under transit har den røde planet ikke et naturligt magnetisk skjold. Med den seneste ISS-mission håber forskere på at nøjagtigt undersøge, hvordan rumstråling kan udløse ændringer i Kelly's DNA, og hvad det kan betyde for fremtidige Mars-bundne rejsende.
På trods af alle disse alvorlige klingende effekter kan det meste af den kendte skade vendes efter en astronaut vender tilbage til Jorden. På en pressekonference fra rummet i sidste uge var Kelly i store humør. Selvom han rapporterer nogle mindre effekter på øjnene, siger han generelt, at han føler sig godt og er i god form psykologisk: ”Det er ikke som om jeg klatrer på væggene.”
”Jeg har prøvet at gøre dette med en meget bevidst metode og bevidst tempo, ” siger han og tilføjer, at han har brugt hver mission til en milepæl. ”Jeg synes, det er vigtigt at have de slags milepæle, der bryder en langdistanceflyvning. Den næste milepæl kommer hjem. ”
