نویسنده: افشان کرباسی
آیا بدن ما تاب تحمل سفرهای فضایی را دارد؟
تاریکی مطلق، تغییر نیروی گرانشی و تحلیل عضلانی، از جمله دشوارترین چالش های پیش روی فضانوردان برای سفر به فضا است. موارد ذکر شده، با بررسی های پزشکی فضانوردانی که در ایستگاه فضایی روسی "میر" کار می کردند، به دست آمده است. در این پروژه، تأثیر سفرهای فضایی بر سلامت بشر در طول انجام مأموریت و پس از آن مشخص شد. تحلیل عضلانی که برای فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) به وجود آمد، نشان داد که ما باید پیش از هر مأموریت فضایی به بررسی خطرات و مشکلات احتمالی در وضعیت جسمی فضانوردان بپردازیم."گیلز کلمنت" و همکارنش از دانشگاه فضایی بین المللی در تولوز فرانسه، آزمایش هایی را بر روی شش فضانوردان اروپایی که در بین سال های 1988 و 1999 در میر کار می کردند انجام می دادند.
محققان، پیش از پرواز آزمایش های دقیقی را بر روی فضانوردان انجام دادند با این حال، برای سه نفر از فضانوردان عوارض ناشی از حضور در فضا نمایان شد. اما روی هم رفته، غربال گری داوطلبان موفقیت آمیز بود. در هفت مأموریتی که بین 14 و 189 روز به طول انجامید، مشکلات جسمانی خفیفی از قبیل سردرد، بی خوابی و احتقان دیده شد که تمامی آنها با داروهای موجود قابل درمان بود.
اما مشکلات اصلی از زمانی شروع شد که فضانوردان به زمین بازگشتند. بدن آنها با شریط بی وزنی سازگار شده بود؛ بنابراین بازگشت به زمین، همچون شوکی برای بدن آنها محسوب می شد. مثلاً در فضا، به دلیل گرانش کم، قلب نیروی زیادی برای پمپ خون به قسمت های بالای بدن صرف نمی کند.
اما مهمترین اثر نامطلوب ناشی از قرارگیری در شرایط گرانش ناچیز، تحلیل عضلانی و تضعیف استخوان فضانوردان است. برای مبارزه با این مشکل، فضانوردان به انجام فعالیت های ورزشی ویژه ای همچون استفاده از دوچرخه و تردمیل پرداختند، اما با این حال نرخ کاهش جرم استخوانهای آنها بیش از 2 درصد در ماه بود.
باتوجه به اثرات نامطلوب ذکر شده، سفر به سیارات دیگر مشکلات فراوانی را برای فضانوردان ایجاد می کند. مثلا سفر به مریخ حدود 9 ماه به طول می انجامد.تحت جاذبه مریخ، فضانوردان برای انجام عملیات خود بسیار ضعیف می شوند آنها باید خود
را برای شرایط تاریکی مطلق و دیگر اثرات نامطلوب، از جمله شکستن استخوان ها، آماده کنند.
با انجام آزمایش های گوناگون بر روی فضانوردانی که در ایستگاه فضایی بین المللی کار می کردند، مشکل کاهش عضله تأیید شد. "باب فیتس" و همکارنش از دانشگاه مارکوئت در میلواکی، بر روی9 فضانورد پیش و پس از ملاقات شش ماهه در ایستگاه فضایی بین المللی آزمایش هایی را انجام دادند. آنها به این نتیجه رسیدند که این سفر فضایی، سبب تضعیف استخوان های آنها شده است. فیتس می گوید: "ایستادن در هر مدت زمانی برای آنها بسیار مشکل بود. اگر چه فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی در طول مأموریت خود به انجام فعالیت های ورزشی می پرداختند، اما مشکل کاهش عضله برای آنها نیز به وجود آمد. به طور متوسط پس انسان ها چگونه می توانند در سفر به دیگر سیارات از خطر درامان بمانند؟
از جمله پیشنهادهایی که برای این منظور مطرح شده است، می توان به استفاده از یک سانتریفوژ غول پیکر برای شبیه سازی گرانش، و قرص هایی که مانع از تحلیل استخوان ها و عضلات می شوند، اشاره کرد. همچنین تمرین های ورزش ویژه نیز می تواند در حفظ سلامت فضانوردان تأثیر زیادی داشته باشد.
فیتس می گوید:"انجام ورزش های مقاومتی با شدت بالا به مدت 15 دقیقه و دوبار در روز، می تواند حدوداً 70 درصد از بیشینه حجم عضلات را تامین کند" پژوهش های صورت گرفته نشان می دهند که خواب، بهتر از ورزش ایروبیک با شدت پایین در دوره های طولانی مدت، می تواند از عضلات محافظت کند و شاید در مقابل تضعیف استخوانها نیز کارساز باشد. "دن بایکل" از دانشگاه کالیفرنیا که فرایند تحلیل استخوان را در موش ها مطالعه کرده است، انجام تمرین های تحمل وزن شدید را به مدت چند دقیقه در هر روز توصیه کرده است.مشکل این است که در فضا، همه چیز در شرایط بی وزنی است. فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی، ریسمان های بانجی را از سمت مقابل کشیدند، اما آنها اظهار می کردند که کار آنها با بالا بردن وزنه هایی بدون هیچ وزنی است. ناسا هم اکنون در حال بررسی طرحی است که در آن از سیلندرهای خلأ برای تولید مقاومت بزرگتر استفاده می شود.
فضانوردان باید تمرین های ورزشی خود را به محض ورود به فضا و شروع ماموریت آغاز کنند. "کن بالدوین" از دانشگاه ایرواین کالیفرنیا، پی برد که یک مرتبه عضله های موش ها از تحمل وزن بدن سرباز می زنند، ژن هایی که برای تولید پروتئین های میوسین و آکتین (ترکیبات کلیدی عضله) کدگذاری شدهاند، به مدت 12 ساعت غیر فعال می شوند و هنگامی که این اتفاق می افتد، فعال شدن مجدد این ژن بسیار مشکل خواهد بود. این خبر بدی برای فضانوردانی است که درگیر ماموریت فضایی هستند. آنها تا مدتهای زیادی احساس بیماری وضعف می کنند نمی توانند همچون فرد عادی به انجام فعالیت های ورزشی بپردازند. بالدوین می گوید: "مدت زیادی طول می کشد تا آنها به وضعیت و شرایط عادی برای انجام فعالیت های ورزشی برسند."
فضانوردان باید همه مواد غذایی را که برای آنها تعیین شده، مصرف کنند. آنها در فضا اشتهایشان را از دست می دهند، بنابراین ممکن است توانایی شان برای انجام ماموریت های فضایی کم شود. اگر کالری به اندازه کافی به بدن شما نرسد، فرایند غضله سازی در بدن با مشکل مواجه می شود.
