Људско тело је сложена машина која је фино подешена – кроз милионе година еволуције – да ради овде на Земљи. Па шта се дешава са том машином када је ставите у кутију и баците далеко изван безбедности атмосфере наше планете?
Ово је, у великој мери поједностављено речено, питање које биомедицински истраживачи у НАСА-и постављају деценијама. Ови научници проучавају здравствене утицаје свемирских летова како би развили методе које штите тела и умове астронаута, користећи објекте за истраживање на земљи, аналогна окружења и Међународну свемирску станицу за спровођење најсавременијих студија.
Сада када НАСА коначно шаље људе назад на Месец, ови научници се припремају за животну прилику за истраживање.
Мисија Артемис 2 ће послати НАСА-ине астронауте Реида Висемана, Виктора Гловера, Кристину Кох и астронаута Канадске свемирске агенције Џеремија Хансена даље од Земље него што је било који човек отишао раније. Током свог десетодневног лета око Месеца, они ће наићи на високе нивое свемирског зрачења и достићи максималну удаљеност од 250.000 миља од Земље. Мисија је тренутно на путу да се покрене већ прве недеље фебруара.
„Често говорим да ће најкомпликованији систем на овом возилу бити човек“, рекао је за Гизмодо Стивен Платс, главни научник Програма за људска истраживања у НАСА-ином свемирском центру Џонсон. „Морамо тачно да разумемо шта ће се догодити како бисмо спречили да се догоди било шта лоше и очували их безбедним и здравим.
Опасности од дубоког свемирског лета
Ако су Платс и његове колеге ишта научили из својих деценија истраживања, онда је то да летови у свемир представљају велики притисак на људско тело. Он је објаснио да постоји пет примарних здравствених опасности повезаних са свемирским летовима: радијација, изолација и затвореност, удаљеност од Земље, гравитација (или недостатак исте) и непријатељско, затворено окружење.
Ове опасности се манифестују различито у зависности од профила мисије, рекао је Платтс. Посада Артемис 2 ће провести далеко краћи временски период у микрогравитацији него астронаути у стандардним мисијама ИСС-а, на пример. Ипак, 10 дана је довољно дуго да изазове одређене физиолошке промене, као што су промене течности и вестибуларни поремећаји.
Када је у питању зрачење, астронаути Артемис 2 ће добити много већу дневну дозу од оних на ИСС-у. Они ће путовати кроз Ван Аленове појасеве – две зоне радијације у облику крофни заробљене унутар Земљиног магнетног поља – а затим ће ући у окружење галактичког космичког зрачења изван магнетног поља.
Свемирска летелица Орион—која ће носити астронауте Артемис 2 на овом путовању—је дизајнирана да заштити своју посаду од већине овог зрачења, али је мерење колико се пробија и како људске ћелије и ДНК реагују на то од кључног значаја.
Галактичко космичко зрачење може бити посебно штетно. Када погледате појединачне ћелије које су биле изложене овим високоенергетским честицама, „буквално можете видети трагове које радијација прави кроз ћелију и штету коју ствара“, рекао је Платс.
Орион је опремљен са хиљадама сензора који ће мерити нивое зрачења унутар летелице. Сваки члан посаде ће такође носити сензор који се зове активни дозиметар посаде у својим џеповима како би пажљиво пратио нивое изложености.
Разумевање како људско тело реагује на јединствене опасности окружења дубоког свемира биће од суштинског значаја за будућа слетања на Месец и мисије на Марс. Артемис 2 ће то истражити на неколико различитих начина.
Претварање астронаута у живе научне експерименте
Током ове мисије, чланови посаде ће деловати и као истраживачи и као испитаници, прикупљајући податке који ће помоћи НАСА-и да изгради интервенције, протоколе и превентивне мере за заштиту здравља астронаута. Једна студија, под називом АРЦХеР (Артемис истраживање за здравље и спремност посаде), истраживаће како окружење дубоког свемира утиче на сан, стрес, спознају и тимски рад, а све то је кључно за здравље и перформансе астронаута.
Чланови посаде који учествују ће носити наруквице које континуирано прате њихово кретање и обрасце спавања током мисије. Ови подаци ће подржати праћење здравља у реалном времену и процене безбедности, док ће евалуације пре и после лета пружити увид у све когнитивне промене, промене у понашању и квалитету сна.
Астронаути Артемис 2 ће такође обезбедити влажне узорке пљувачке пре и после мисије, као и суве узорке пљувачке током мисије. Док су у лету, они ће упијати своју пљувачку на посебну врсту папира у књижицама џепне величине, елиминишући потребу за расхладним системом за влажне узорке на броду Орион.
Пљувачка је одличан показатељ људског здравља, јер садржи богата мешавина биомаркера који сигнализирају функцију имуног система. „Можемо да видимо хормоне, можемо видети вирусе, можемо видети друге хемикалије у крви… А са овом техником можемо видети промене у кортизолу,“ рекао је Платс. Мерење како овај хормон стреса флуктуира током мисије биће критично, јер је стрес повезан са многим штетним здравственим исходима свемирских летова, објаснио је он.
Међутим, ово нису једини биолошки узорци које ће НАСА прикупити од посаде Артемис 2. Они ће бити први астронаути у дубоком свемиру који ће учествовати у студији Спацефлигхт Стандард Меасурес, која прикупља узорке крви, урина и пљувачке од астронаута на ИСС-у и другде од 2018. Ови узорци помажу истраживачима да процене статус исхране астронаута, кардиоваскуларно здравље и имунолошку функцију.
Затим, ту је АВАТАР, најреволуционарнија биомедицинска студија која лети на Артемису 2. Скраћено за „Аналогни одговор на ткиво виртуелног астронаута“, АВАТАР укључује „УСБ“ величинечипс органа” који садрже живе људске ћелије култивисане унутар микроскопских канала испуњених течношћу. Ови чипови су дизајнирани да симулирају структуру, функцију и физиолошке одговоре људских органа.
Да би их направили, астронаути Артемис 2 су прво донирали крвне плочице локалном здравственом систему. Ћелије које су преостале из њихових узорака садржавале су малу количину матичних ћелија добијених из коштане сржи, које су истраживачи НАСА-е затим пречистили и ставили у чипове поред ћелија крвних судова и других ћелија за подршку.
„Чип ће функционисати у суштини као наша коштана срж“, објаснио је Платс. Летење овим чиповима у мисији Артемис 2 — заједно са астронаутима који су их створили — омогућиће научницима НАСА-е да упореде промене у чипу са променама у стварној коштаној сржи астронаута.
„Замислите будуће летове“, рекао је Платтс. „Ако ћу да летим за две године, [NASA] могу да однесу део мог ткива — мој аватар — пре времена, а затим га врате и виде шта ће се десити како би могли да осмисле контрамере за мене, за моју личну употребу. Артемис 2 ће бити прва мисија која ће летети са овом биотехнологијом.
Заједно, ове студије ће произвести обиље података, помажући да се утре пут НАСА-ином повратку на површину Месеца и прошири домет човечанства дубље у Сунчев систем. „Невероватно је колико ствари ћемо моћи да сазнамо само из ове једне мисије“, рекао је Платс.
