(SpaceX/YouTube) Im kommenden Jahrzehnt, im Jahr 2033, wollen die NASA und China Astronauten dorthin schicken Mars zum ersten Mal in der Geschichte. Dies bringt zahlreiche Herausforderungen mit sich, die von logistischen und technischen Problemen bis hin zur Sicherstellung, dass Astronauten dies können, reichen mit Abfall umgehen und genug haben Nahrung und Wasser für den monatelangen Transit zum und vom Mars.
Aber natürlich geht es auch um die Gesundheit und Sicherheit der Astronauten, die monatelang durch den Weltraum reisen und dabei kosmischer Strahlung und Schwerelosigkeit ausgesetzt sein werden.
Es gibt sogar Bedenken, dass Astronauten nach Monaten der Schwerelosigkeit Schwierigkeiten haben werden, sich an die Schwerkraft des Mars anzupassen.
Um festzustellen, ob diese Befürchtungen berechtigt sind, hat ein Team von Weltraummedizinexperten der Australian National University (ANU) eine Studie entwickelt mathematisches Modell um vorherzusagen, ob Astronauten sicher zum Mars reisen und ihre Aufgaben erfüllen können, sobald sie auf dem Roten Planeten ankommen.
Dieses Modell könnte neben all den anderen Vorbereitungen, die getroffen werden müssen, bevor Astronauten den Mars betreten, von großem Wert sein. Es könnte auch verwendet werden, um die Auswirkungen von Kurz- und Langzeitmissionen abzuschätzen, die Astronauten in Zukunft weit über die niedrige Erdumlaufbahn (LEO) und das Erde-Mond-System hinausführen.
Der Artikel, der ihr mathematisches Modell und ihre Schlussfolgerungen beschreibt, erschien kürzlich in npj Mikrogravitation , eine wissenschaftliche Zeitschrift, herausgegeben von Natur .
Das Forschungsteam wurde von Dr. Lex van Loon geleitet, einem Forschungsstipendiaten des ANU College of Health and Medicine (CHM). Wie er und seine Kollegen in ihrer Studie feststellen, sind die potenziellen Gefahren für Missionen zum Mars zahlreich, aber die größte Bedrohung ist wohl die Zeit, die die Astronauten in der Schwerelosigkeit verbringen werden.
In Kombination mit der schädlichen Strahlung der Sonne und kosmischen Quellen wird diese Erfahrung grundlegende Veränderungen in ihrem Körper hervorrufen.
Basierend auf umfangreichen Forschungsarbeiten an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) ist bekannt, dass die Mikrogravitation zu einem Verlust der Muskel- und Knochendichte führt und die Organfunktion, das Sehvermögen und das Herz-Lungen-System – das Herz und seine Fähigkeit, Blut durch das Arteriensystem des Körpers zu pumpen – beeinträchtigt und Venen.
Wie Van Loon in einem ANU beschrieben hat Pressemitteilung Ihre Forschung ist nicht nur wegen der geplanten Missionen zum Mars von entscheidender Bedeutung, sondern auch für den aufstrebenden kommerziellen Raumfahrtsektor:
„Wir wissen, dass die Reise zum Mars etwa sechs bis sieben Monate dauert und dies dazu führen kann, dass sich die Struktur Ihrer Blutgefäße oder die Stärke Ihres Herzens aufgrund der Schwerelosigkeit, die die Raumfahrt in der Schwerelosigkeit mit sich bringt, verändert.“
„Mit dem Aufkommen kommerzieller Raumfahrtagenturen wie Space
Co-Autorin Dr. Emma Tucker, Astrophysikerin und Notfallmedizinerin, fügte hinzu, dass eine längere Exposition gegenüber der Schwerelosigkeit dazu führen könnte, dass das Herz träge wird, da es nicht so hart arbeiten muss, um die Schwerkraft zu überwinden und Blut durch den Körper zu pumpen.
„Auf der Erde zieht die Schwerkraft Flüssigkeit in die untere Körperhälfte, weshalb bei manchen Menschen gegen Ende des Tages die Beine anschwellen.“
Wenn Sie jedoch in den Weltraum fliegen, verschwindet diese Anziehungskraft, was bedeutet, dass sich die Flüssigkeit in die obere Hälfte Ihres Körpers verlagert und eine Reaktion auslöst, die den Körper täuscht, es sei zu viel Flüssigkeit.
Die Folge ist, dass man häufiger auf die Toilette geht, überschüssige Flüssigkeit ausscheidet, kein Durst verspürt und nicht mehr so viel trinkt, was bedeutet, dass man im Weltraum dehydriert.“
Das ist laut Tucker der Grund dafür, dass Astronauten, die von der ISS zurückkehren, ohnmächtig werden, wenn sie wieder die Erde betreten oder in Rollstühlen transportiert werden müssen.
Je länger sie im Weltraum bleiben, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie bei ihrer Rückkehr zur Erde zusammenbrechen, und desto schwieriger wird die Anpassung an die Schwerkraft der Erde.
Im Fall der NASA-Zwillingsstudie verbrachte Mark Kelly über ein Jahr im Orbit und litt bei seiner Rückkehr unter schrecklichen Schmerzen, Schwellungen und anderen Symptomen (wie er in seinem Buch beschrieb). Ausdauer: Ein Jahr im Weltraum, ein Leben voller Entdeckungen ).
Bei Missionen zum Mars kommt die zusätzliche Komplikation durch die Kommunikationsverzögerung zwischen Erde und Mars hinzu. Abhängig von der Ausrichtung von Sonne, Erde und Mars können diese Verzögerungen bis zu 20 Minuten dauern, was bedeutet, dass Astronauten in der Lage sein müssen, ihre Aufgaben ohne sofortige Hilfe von Missionsleitern oder Unterstützungsteams (einschließlich medizinischer Notfälle) zu erfüllen.
Wie Van Loon erklärte:
„Wenn ein Astronaut beim ersten Ausstieg aus dem Raumschiff in Ohnmacht fällt oder ein medizinischer Notfall eintritt, gibt es auf dem Mars niemanden, der ihm helfen kann.“
Deshalb müssen wir absolut sicher sein, dass der Astronaut flugfähig ist und sich an das Gravitationsfeld des Mars anpassen kann.
Sie müssen in den entscheidenden ersten Minuten in der Lage sein, mit minimaler Unterstützung effektiv und effizient zu arbeiten.“
Ihr Modell basiert auf a maschinelles Lernen Algorithmus, der auf Astronautendaten basiert, die bei früheren Expeditionen an Bord der ISS und den Apollo-Missionen gesammelt wurden, um die mit Reisen zum Mars verbundenen Risiken zu simulieren.
Tests zeigten, dass es wichtige kardiovaskuläre hämodynamische Veränderungen nach längerem Raumflug und unter verschiedenen Gravitations- und Flüssigkeitsbelastungsbedingungen simulieren konnte. Und die Ergebnisse sind ermutigend, da sie darauf hinweisen, dass Astronauten auch nach Monaten in der Schwerelosigkeit noch funktionieren können.
Während das aktuelle Modell auf Daten basiert, die von gut ausgebildeten Astronauten mittleren Alters stammen, hoffen die Forscher, seine Fähigkeiten um die Einbeziehung kommerzieller Raumfahrtdaten zu erweitern.
Letztendlich besteht ihr Ziel darin, ein Modell zu entwickeln, das die Auswirkungen einer längeren Raumfahrt auf relativ ungesunde Personen mit bereits bestehenden Herzerkrankungen (also ungeschulte Zivilisten) simulieren kann. Sie hoffen, dass dieses Modell ein ganzheitlicheres Bild davon liefern wird, was passieren würde, wenn ein „normaler“ Mensch in den Weltraum reisen würde.
Weitere Verfeinerungen könnten vorgenommen werden, um altersbedingte Gesundheitsprobleme einzubeziehen, was angesichts der Anzahl der Prominenten, die in letzter Zeit ins All geflogen sind (Wally Funk, William Shatner, Laura Shepard, Richard Branson usw.), sinnvoll wäre.
Wer weiß? Möglicherweise ist es möglich, die Auswirkungen einer langfristigen Schwerelosigkeit auf Kinder und die Entwicklung des Fötus zu simulieren. Diese Forschung ist von entscheidender Bedeutung, wenn wir jemals Menschen dorthin schicken wollen der Mond , Mars und andere Ziele, um eines Tages zu leben.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .