Перейти на мобильную версию сайта

» » »

Человеческий организм плохо подходит для путешествий в космос


313  17     Звездочёт   05.10.2023

Пребывание в космосе сопряжено с различными рисками для здоровья

В связи с тем, что НАСА планирует в будущем больше полётов в космос,

учёные думают, как смягчить опасность для здоровья, связанную с космическими полётами.

Когда 30 мая 2023 г. на орбите вокруг Земли одновременно оказались 17 человек, это стало рекордом. Благодаря тому, что НАСА и другие федеральные космические агентства планируют больше пилотируемых полётов, а коммерческие компании уже доставляют людей в космос, возможности для полётов человека в космос быстро расширяются.

Однако полёты в космос сопряжены с риском для человеческого организма. Поскольку NASA планирует отправить пилотируемый полёт на Марс в 2030-х годах, учёным необходимо как можно скорее найти решение этой проблемы.

Как кинезиолог, работающий с космонавтами, я много лет изучаю влияние космоса на тело и мозг человека. Я также участвую в проекте НАСА, направленном на снижение риска для здоровья участников будущего полёта на Марс.

Космическое излучение

У Земли есть защитный экран — магнитосфера, представляющая собой область пространства вокруг планеты, контролируемую её магнитным полем. Этот экран отфильтровывает космическое излучение. Однако космонавты, путешествующие дальше Международной космической станции, подвергаются постоянному воздействию этого излучения, эквивалентному от 150 до 6 000 рентгеновских снимков грудной клетки.

Это излучение может нанести вред нервной и сердечно-сосудистой системам, в том числе сердцу и артериям, что приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, она может привести к разрыву гематоэнцефалического барьера. В результате мозг может подвергнуться воздействию вредных для него химических веществ и белков — соединений, которые безопасны в крови, но токсичны для мозга.

NASA разрабатывает технологию защиты путешественников на Марс от радиации путём встраивания в космические аппараты и скафандры таких отражающих материалов, как кевлар и полиэтилен. Некоторые диеты и добавки, такие как энтеродез, также могут минимизировать воздействие радиации. Подобные добавки, которые также используются на Земле для лечения рака во время лучевой терапии, могут облегчить побочные эффекты облучения со стороны желудочно-кишечного тракта.

Гравитационные изменения

Космонавты должны заниматься спортом в космосе, чтобы свести к минимуму потерю мышечной массы после длительного полёта. При полётах на Марс космонавты должны будут получать такие добавки, как бисфосфонат, который используется для предотвращения разрушения костей при остеопорозе. Эти добавки должны поддерживать мышцы и кости в хорошем состоянии в течение длительного времени, проведённого без воздействия земной гравитации.

Микрогравитация также влияет на нервную и кровеносную системы. На Земле сердце перекачивает кровь вверх, а специальные клапаны в системе кровообращения не позволяют жидкостям скапливаться у ног. В отсутствие гравитации жидкость смещается к голове.

Мои и другие работы показали, что это приводит к расширению заполненных жидкостью пространств в средней части мозга. Наличие дополнительной жидкости в черепе и отсутствие гравитации, «удерживающей мозг», приводит к тому, что мозг располагается выше в черепе, прижимая его верхнюю часть к внутренней поверхности черепа.

Такие сдвиги жидкости могут способствовать развитию нейро-окулярного синдрома, связанного с космическими полётами, — заболевания, с которым сталкиваются многие космонавты и которое влияет на структуру и функционирование глаз. Задняя стенка глаза может сплющиваться, а нервы, по которым зрительная информация поступает в мозг, набухают и изгибаются. Космонавты по-прежнему могут видеть, хотя у некоторых зрительные функции могут ухудшиться. Хотя эта область ещё не исследована, но, судя по некоторым случаям, он может сохраняться даже через несколько лет после возвращения на Землю.

Возможно, учёные смогут переместить жидкость обратно в нижнюю часть тела с помощью специализированных «штанов», которые благодаря разрежению втягивают жидкость обратно в нижнюю часть тела. Такие штаны могут быть использованы для перераспределения жидкостей в организме таким образом, чтобы это было более похоже на то, что происходит на Земле.

Астронавт НАСА Скотт Келли (на снимке) одет в скафандр с отрицательным давлением в нижней части тела "Чибис", который может помочь противостоять негативному воздействию

вызванных гравитацией сдвигов жидкости в организме.

Психическое здоровье и изоляция

Космические путешествия могут нанести вред организму, однако изоляция, в которой они проходят, может оказать глубокое воздействие и на психику.

Представьте себе, что вам придётся жить и работать с одной и той же небольшой группой людей, не имея возможности видеть своих родных и близких в течение нескольких месяцев подряд. Чтобы научиться управлять экстремальными условиями, поддерживать коммуникативные и лидерские качества, астронавты сначала проходят командную подготовку на Земле.

Они проводят недели либо в рамках программы НАСА по работе в экстремальных условиях на исследовательской станции Aquarius, расположенной под водой у острова Флорида-Кис, либо в рамках программы Европейского космического агентства CAVES по картированию и исследованию пещер. Эти программы помогают космонавтам наладить товарищеские отношения с членами своей команды и научиться справляться со стрессом и одиночеством во враждебной и далёкой среде.

Исследователи изучают, как лучше контролировать и поддерживать психическое здоровье в таких экстремальных и изолирующих условиях.

Несмотря на то, что космические путешествия сопряжены со стрессами и возможностью одиночества, космонавты рассказывают об эффекте стороннего наблюдателя [overview effect]: чувстве благоговения и единения со всем человечеством. Это часто происходит при наблюдении Земли с борта Международной космической станции.

Восход Земли — знаменитый снимок, сделанный во время полёта корабля Apollo, — показывает Землю из космоса. Многие астронавты отмечают, что при виде Земли издалека они испытывают «эффект стороннего наблюдателя».

Изучение способов поддержания здоровья и физиологии человека в космосе также может принести много пользы для живущих на поверхности Земли. Например, препараты, защищающие космонавтов от космического излучения и противодействующие её вредному воздействию на наш организм, могут также использоваться для лечения онкологических больных, проходящих курс лучевой терапии.

Понимание того, как защитить наши кости и мышцы в условиях микрогравитации, может помочь врачам в лечении хрупкости, которая часто сопровождает старение. А освоение космоса привело к многочисленным технологическим достижениям, таким как очистка воды и спутниковые системы.

Такие исследователи, как я, изучающие способы сохранения здоровья космонавтов, надеются, что наша работа принесёт пользу людям как в космосе, так и у нас дома.

Автор: Вячеслав Голованов

Источник

Категория: Космос | Просмотров: 313 | Добавил: Звездочёт | Теги: дальние космические путешествия | Рейтинг: 5.0/3

Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


КОММЕНТАРИИ:

1 Pacak 05.10.2023 в 16:18 / Материал
Человеческий организм не может функционировать без гравитации. Никакие штаны не помогут. Отправлять человека на Марс или еще куда-либо навсегда останется в фантастических фильмах.
1
2 LEXX 05.10.2023 в 18:11 / Материал
Думаю, что к тому времени, когда земляне научатся летать на Марс, то изобретут что-то типа искусственной гравитации на борту корабля.
0
3 Pacak 05.10.2023 в 18:20 / Материал
Это фантастика, к сожалению.
1
4 LEXX 05.10.2023 в 18:27 / Материал
ПОКА фантастика. На самом деле давно уже летали бы, если бы не тратили огромные ресурсы на вооружение и войны, а объединили бы умы планеты и т.п.

Я всегда был оптимистом, но с возрастом пессимист во мне побеждает. Так же как и толераст проигрывает biggrin
0
5 Pacak 05.10.2023 в 18:50 / Материал
Да дело не в деньгах, это просто невозможно. Что такое гравитация объяснять же не надо? Я даже приблизительно не представляю , как можно это сделать. Может с помощью энергии вакуума?))
1
6 Lenchik 05.10.2023 в 18:58 / Материал
Почему фантастика? Вроде как собирались на МКС центрифугу испытывать. Читал об этом больше года назад. Не знаю, прошли испытания или нет?

Гораздо раньше у наших была подготовлена лебедка и трос. Собирались соединить тросом корабль и разгонный блок и раскрутить. Но всё это было предназначено для корабля "Восток". Программу восток закрыли раньше чем осуществили этот проект, а к новым кораблям это оборудование не подходило.

Американцы в гораздо меньшем объеме и позже нашего провели такой эксперимент в космосе. То ли трос у них был тонкий, то ли еще что, раскрутили они две части корабля мало. Гравитация была такой маленькой, что авторучка на пол упала только за несколько часов.

То есть за счет центробежной силы создать гравитацию вполне реально. И вроде как с космическим излучением можно бороться. Сейчас кислород на станции получают электролизом воды. И для питья вода нужна. 100% регенерация воды не получается. Значит воды нужно много. Предлагают бочку с водой сделать диаметром с жилой отсек и повернуть корабль бочкой к солнцу. Вода очень хорошо задерживает нейтронное излучение и другие лучи тоже.

То есть как бы идеи есть, как осуществить полет к Марсу. Всё упирается в финансирование. Проект не принесет никакой прибыли.
1
7 LEXX 05.10.2023 в 19:07 / Материал
Придумают магнитные полЫ и магнитные ботинки wacko
0
8 LEXX 05.10.2023 в 19:08 / Материал
Цитата
Не знаю, прошли испытания или нет?


Вроде, нет
0
9 Pacak 05.10.2023 в 19:32 / Материал
Эксперимент проводили на околоземной орбите, а что будет в открытом космосе никто не знает.
1
10 LEXX 06.10.2023 в 17:45 / Материал
Цитата
То о чем я твердил а меня забивали


О чём ты твердил? Почему тебя не добили?

Цитата
Сейчас два мудрогена обсуждают с серьезным видом


Три. Ты Пацака не заметил?

Цитата
Закон природы (Творца)


Не кричи тут, лучше бы Трюдо и Зелебобе в морду "плюнул", как сделали многие канадцы во время их визита в Торонто.

Во-вторых, тут не религиозный форум.
0
11 Lenchik 06.10.2023 в 17:52 / Материал
Есть еще один теоретический способ создать гравитацию. Идея не моя. Прочитал где-то.
Нужно двигатели у корабля не выключать. И не нужно 8 G или больше развивать, нужно ускоряться на 1 G. Людей будет прижимать к корме корабля точно с такой же силой как на земле. На середине пути к Марсу корабль развернуть и начать тормозить с таким же ускорением.
Двигатели только нужны другие, а не такие как сейчас. Нужны не очень мощные, но способные работать довольно продолжительное время.
1
12 LEXX 06.10.2023 в 18:07 / Материал
Ясно дело, что на современных движках туда особо много груза не довезёшь, кроме лёгких марсоходов в один конец.

Короче, вся проблема в расходе топлива.
1
13 Val 08.10.2023 в 06:57 / Материал
Где-то в 2006-2007 годах я "вычислил", что даже для полётов в пределах нашей Солнечной системы нужен Био-скафандр, и там же написал принцип его работы - в кратце, - душу (дух, как хотите) переселяют в искусственное био-тело соответствующее параметрам среды выполнения задания (космос, глубины океана и т.п.), а тело остаётся в поддерживающей жизнеобеспечение капсуле на Земле. Так вот тогда-же мне написал один корреспондент из Москвы (учились они с космонавтом Крикалёвым в параллельных классах, и часто встречались, и т.п.. ), и поговорив о том откуда я это знаю и ещё на пару тем, далее рассказал, что в Москве (ещё со времён СССР) ведутся работы над таким устройством, и что уже (к моменту разговора) есть серьёзные успехи.
Насколько всё серьёзно - не знаю.

Может и так как в сериале "Кибердеревня", сделали "переселятор сознания" smile :

0
14 LEXX 08.10.2023 в 17:35 / Материал
Цитата
душу (дух, как хотите) переселяют в искусственное био-тело соответствующее параметрам среды выполнения задания (космос, глубины океана и т.п.), а тело остаётся в поддерживающей жизнеобеспечение капсуле на Земле.


Так вот откуда Кэмерон идею "Аватара" слямзил! biggrin biggrin biggrin
Надо бы предъявить ему миллионов 200 biggrin biggrin
1
15 LEXX 14.10.2023 в 19:00 / Материал
Цитата
То человек привык к Земле (или к Марсу) и кроме гравитации, волн,радиации
Да психонёт просто от однообразия и разобьет к вселенской матери миллиардный корабль!


К тому времени не будет никакой необходимости посылать туда людей - всё сделают роботы, может, БИО, а может и железные
0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
ПОПУЛЯРНОЕ: