در دهه آینده، تا سال 2033، ناسا و چین قصد دارند برای اولین بار در تاریخ، فضانوردانی را به مریخ بفرستند. این موضوع چالش‌هایی را ایجاد می‌کند، از مسائل لجستیکی و فنی گرفته تا اطمینان از اینکه فضانوردان می‌توانند با زباله‌ها مقابله کنند و غذا و آب کافی برای یک پرواز چند ماهه به مریخ و بازگشت داشته باشند.
اما مطمئناً سلامت و ایمنی فضانوردانی که ماه‌ها در فضا سپری می‌کنند در معرض تشعشعات کیهانی و میکروگرانش قرار خواهند گرفت. حتی این نگرانی وجود دارد که پس از چندین ماه در شرایط ریزگرانشی، فضانوردان در سازگاری با گرانش مریخ دچار مشکل شوند.
برای تعیین اینکه آیا این ترس‌ها موجه هستند، تیمی از کارشناسان پزشکی فضایی از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) یک مدل ریاضی برای پیش‌بینی اینکه آیا فضانوردان می‌توانند با خیال راحت به مریخ سفر کرده و وظایف خود را پس از رسیدن به سیاره سرخ انجام دهند، توسعه دادند.
تیم تحقیقاتی توسط دکتر لکس ون لون، محقق در کالج بهداشت و پزشکی ANU (CHM) رهبری شد. همانطور که او و همکارانش در مطالعه خود خاطرنشان کردند، خطرات بالقوه برای ماموریت های مریخ بسیار زیاد است، اما بزرگترین تهدید ممکن است زمانی باشد که فضانوردان در گرانش ریز سپری می کنند. این تجربه همراه با تشعشعات مخرب خورشید و منابع کیهانی، تغییرات اساسی در بدن آنها ایجاد می کند.
بر اساس تحقیقات گسترده ای که در ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) انجام شده است، ریزگرانش باعث از دست دادن تراکم عضلانی و استخوانی می شود و بر عملکرد اندام ها، بینایی و سیستم قلبی ریوی - قلب و توانایی آن برای پمپاژ خون از طریق سیستم سرخرگ ها و رگهای بدن
همانطور که وانگ لونگ توضیح داد، تحقیقات آنها نه تنها به دلیل ماموریت های پیشنهادی به مریخ، بلکه برای بخش فضای تجاری رو به رشد نیز مهم است: "ما می دانیم که سفر به مریخ شش تا هفت ماه طول می کشد و می تواند ساختار مریخ را تغییر دهد. رگ های خونی یا قدرت قلب شما به دلیل بی وزنی که در نتیجه سفر فضایی رخ می دهد. با ظهور آژانس های تجاری فضایی مانند Space X و Blue Origin، افراد ثروتمند اما نه لزوما سالم فرصت بیشتری برای پرواز به فضا دارند، بنابراین ما می خواهیم از مدل های ریاضی برای پیش بینی اینکه آیا یک فرد برای پرواز به مریخ مناسب است یا خیر استفاده کنیم.
دکتر اما تاکر، اخترفیزیکدان و مسئول ثبت احوال فوریت‌های پزشکی، یکی از نویسندگان این مقاله، اضافه کرد که بی‌وزنی طولانی مدت می‌تواند باعث کندی قلب شود زیرا برای غلبه بر جاذبه و پمپاژ خون در سراسر بدن لازم نیست به سختی کار کند. شما روی زمین هستید، گرانش مایع را به سمت نیمه پایینی بدن شما می کشد، بنابراین پاهای برخی افراد در پایان روز شروع به متورم شدن می کند. اما وقتی به فضا می روید، این کشش گرانشی از بین می رود، به این معنی که مایع به نیمه بالایی بدن شما منتقل می شود و این واکنشی را ایجاد می کند که بدن را فریب می دهد تا فکر کند مایع زیادی وجود دارد.
در نتیجه شروع به توالت رفتن زیاد می‌کنید، مایعات اضافی را از بدن خارج می‌کنید، احساس تشنگی نمی‌کنید و کمتر می‌نوشید و بنابراین در فضا دچار کم‌آبی می‌شوید.»
به گفته تاکر، به همین دلیل است که فضانوردانی که از ایستگاه فضایی بین‌المللی باز می‌گردند، وقتی دوباره وارد زمین می‌شوند یا باید با ویلچر حمل شوند، از هوش می‌روند. هر چه مدت طولانی تری در فضا بمانند، احتمال فروپاشی آنها هنگام بازگشت به زمین بیشتر می شود و روند سازگاری با گرانش زمین دشوارتر می شود.
زمانی که صحبت از مأموریت های مریخ می شود، تاخیرهای ارتباطی بین زمین و مریخ عارضه دیگری نیز وجود دارد. بسته به موقعیت خورشید، زمین و مریخ، این تأخیرها می تواند تا 20 دقیقه طول بکشد، به این معنی که فضانوردان باید بتوانند وظایف خود را بدون کمک فوری کنترلرهای مأموریت یا خدمه پشتیبانی (از جمله مراقبت های پزشکی اضطراری) انجام دهند.
همانطور که وانگ لون توضیح داد: "اگر یک فضانورد در اولین خروج از فضاپیما هوشیاری خود را از دست بدهد، کسی در مریخ نخواهد بود که به او کمک کند. به همین دلیل است که ما باید کاملاً مطمئن باشیم که فضانورد آماده پرواز است و می تواند با میدان گرانشی مریخ سازگار شود. آنها باید بتوانند به طور موثر و کارآمد با حداقل حمایت در آن دقایق اولیه حیاتی عمل کنند.»
مدل آنها بر اساس یک الگوریتم یادگیری ماشینی است که به نوبه خود بر اساس داده‌های فضانوردان جمع‌آوری‌شده در سفرهای گذشته بر روی ایستگاه فضایی بین‌المللی و ماموریت‌های آپولو، برای مدل‌سازی خطرات مرتبط با سفر به مریخ است.
آزمایشات نشان داده است که می تواند تغییرات کلیدی همودینامیک در سیستم قلبی عروقی را پس از پرواز طولانی مدت فضایی و تحت شرایط بارهای گرانشی و سیال مختلف تقلید کند. و نتایج دلگرم‌کننده هستند، زیرا نشان می‌دهند که فضانوردان می‌توانند پس از گذراندن ماه‌ها در ریزگرانش عمل کنند.
اگرچه مدل فعلی مبتنی بر داده‌های فضانوردان میانسال آموزش‌دیده است، محققان امیدوارند قابلیت‌های آن را برای گنجاندن داده‌های مربوط به پروازهای فضایی تجاری گسترش دهند.
در نهایت، هدف آنها ایجاد مدلی است که بتواند اثرات سفرهای فضایی طولانی مدت را بر روی افراد نسبتاً بیمار مبتلا به بیماری قلبی از قبل موجود یا غیرنظامیان آموزش ندیده شبیه سازی کند. آنها امیدوارند که این مدل تصویر کاملی از آنچه که اگر یک فرد "معمولی" به فضا برود چه اتفاقی می افتد ارائه دهد.
و چه کسی می داند؟ ممکن است بتوان اثرات درازمدت ریزگرانش را بر رشد کودکان و جنین ها مدل کرد. اگر بخواهیم انسان را به ماه، مریخ و جاهای دیگر بفرستیم تا روزی در آنجا زندگی کنند، این تحقیق حیاتی است.
شما می توانید به اوکراین در مبارزه با مهاجمان روسی کمک کنید، بهترین راه برای انجام این کار اهدای کمک مالی به نیروهای مسلح اوکراین از طریق Savelife یا از طریق صفحه رسمی NBU.
همچنین جالب: