10 Astronaut Helse Risiko som truer Deep Space Missions

Noen alvorlige helserisiko forekommer for astronauter som bor på en månebase eller går på dype romoppdrag. Mange truer astronautens liv, og i det minste kan man sette i fare alle dype romoppdrag i overskuelig fremtid.

10Kardiale problemer

En 2014-studie på 12 astronauter fant at hjertet blir 9,4 prosent mer sfærisk etter lang eksponering for mikrogravity eller vektløshet i rommet. Dette kan forårsake hjerteproblemer, spesielt på dypflyvning til Mars.

"Hjertet virker ikke så hardt i rommet, noe som kan føre til tap av muskelmasse," sa Dr. James Thomas fra NASA. "Det kan få alvorlige konsekvenser etter retur til Jorden, så vi ser på om det er tiltak som kan treffes for å forhindre eller motvirke det tapet."

Hittil er forandringen i form igjen etter at astronautene kommer tilbake til jorden. Men ingen vet hva de langsiktige effektene vil være. Legene vet allerede at astronautene opplever svimmelhet når de kommer tilbake til jorden. Noen ganger vil et plutselig blodtrykksfall føre til at de passerer når de står opp. Noen astronauter opplever også arytmi i rommet.

Forskerne må utarbeide treningsregimer for å holde dype rom astronauter trygge fra disse effektene. Visse mennesker på jorden, som for eksempel på hvilemodus eller med hjertesvikt, kan også ha nytte av denne typen trening.

En ny femårig studie er også på vei for å avgjøre om rom kan øke utviklingen av aterosklerose hos astronauter.

9Drykk og psykproblemer

Selv om NASA gjennomførte en anonym helseundersøkelse på astronautene, og i siste instans avviste bekymringer for overdreven drikking, ble anklager gjort i 2007 at drunke NASA-astronauter fikk lov til å fly på romfergen og et russisk Soyuz-romfartøy i to separate hendelser. Dette skjedde selv om flyktkirurger og andre astronauter hentet deres sikkerhetsproblemer til lokale ledere.

På den tiden fløy NASAs politikk forbudt å drikke i 12 timer før astronautene fløy treningsstråler. Politikken skulle også gjelde for spaceflights. For å unngå tvil gjorde NASA sin "flaske til gass" regel offisielle etter at et uavhengig panel har vurdert saken.

En pensjonert astronaut, Mike Mullane, sa at noen astronauter drikker alkohol før et fly for å dehydrere seg selv og gjøre nedtellingen til å lansere mer behagelig på blæren.

Psykologiske problemer har også oppstått i rommet. På Skylab 4-oppdraget ble astronautene så testy med oppdragskontroll at de slått av radioen og ignorert NASA for en dag. Forskere studerer nå de potensielle effektene av et lengre, mer stressende dyp romoppdrag til Mars.

8Sleep mangler og bruk av søvn hjelpemidler

En 10 års søvnstudie viste at astronautene ikke får nok søvn i uker før og under deres romoppdrag. Tre av fire bruker også søvnmedikamenter, noe som kan være farlig når du bruker romfartøyet eller annet utstyr. Dette gjelder spesielt om alle astronautene på et oppdrag tar det samme stoffet samtidig, spesielt hvis de må våkne for en nødalarm.

NASA planlegger 8,5 timers søvn hver natt for astronauter, men de fleste går bare rundt seks timer i løpet av sine oppdrag. De får også mindre enn 6,5 timers søvn hver natt i løpet av de tre månedene med trening før en flytur.

"Fremtidige oppdrag til månen, Mars eller utover vil kreve utvikling av mer effektive motforanstaltninger for å fremme søvn under romfart for å optimalisere menneskelig ytelse," sa seniorforsker Dr. Charles Czeisler. "Disse tiltakene kan omfatte planlegging modifikasjoner, strategisk tidsbestemt eksponering for bestemte bølgelengder av lys, og atferdsstrategier for å sikre tilstrekkelig søvn, noe som er viktig for å opprettholde helse, ytelse og sikkerhet."

7Høreforlust

Studier har vist at enda en shuttle-oppdrag kunne forårsake et betydelig midlertidig hørselstap og et mindre permanent hørselstap, vanligvis ved høyere frekvenser som er involvert i høreapparat. Besetninger ombord på sovjetiske Salyut 7 og russiske Mir-romstasjoner registrerte også midlertidige og permanente hørselstap etter at de kom tilbake. Igjen ble høyere frekvenser mest berørt.

På den internasjonale romstasjonen måtte astronauter i utgangspunktet bære øreplugger hele dagen. Men NASA utviklet måter å redusere støynivåene med akustisk polstring for veggene og roligere fans, blant annet tiltak.

Foruten støynivået kan andre faktorer som kan bidra til hørselstap i rommet omfatte atmosfæriske forurensninger, høyere intrakranielt trykk og høyere karbondioksidnivåer.

I 2015 vil NASA studere hvordan man kan forhindre hørselstap under et års oppdrag til den internasjonale romstasjonen med to mannskap. De vil se hvor mye hørsel de kan bevare for disse personene, og bestemme en akseptabel risiko for hørselstap. Til slutt vil de finne ut hvordan man kan minimere hørselstap over en astronauts levetid, ikke bare et oppdrag.

6Kidney Stones

Omtrent 1 av 10 personer utvikler en nyre stein i livet på jorden. Men den risikoen er langt større for astronautene i rommet fordi bein demineraliserer i et vektløst miljø. Det frigjør salter som kalsiumfosfat i blodet. Konsentrerer seg i nyrene, disse saltene kan danne steiner som varierer i størrelse fra mikroskopisk til så stor som en valnøtt. Nyresten kan forårsake ubehagelig smerte. Men det er også mulig for nyrene å slutte å jobbe hvis en stein blokkerer røret som drenerer orgelet.

For astronauter, øker risikoen fordi mikrogravity også medfører en nedgang i blodvolumet.I tillegg drikker mange astronauter ikke den 2 liter (0,5 gal) vann som trengs for å holde seg helt hydrert og passere steinene i urinen.

Minst 14 amerikanske astronauter utviklet nyre steiner kort tid etter at oppdragene deres avsluttet. Og i 1982 doblet en sovjetisk kosmonaut i utrolige smerter i to dager på Salyut 7-romstasjonen mens hans mannskap så på hjelpeløs. Før sovjettene kunne starte en redning for det de trodde var blindtarmbetennelse, førte kosmonauten en liten stein i urinen.

Forskere har jobbet på en ultralydsmaskin om størrelsen på en stasjonær datamaskin for å oppdage nyresteiner og skyve dem ut av nyrene med korte bølger av lydbølger.

5Lunger og støv

Selv om vi ikke vet hvilke effekter støv fra andre planeter eller asteroider vil ha på astronautene våre, vet vi at månestøv forårsaket noen problemer på deres måneoppdrag.

Den farligste effekten kan være på lungene dersom de fine partiklene av månestøv innåndes. Ekstremt skarpkantet månestøv kan skade hjertet og lungene, med effekter som strekker seg fra betennelse til økt risiko for kreft. Det er litt som å inhale asbest.

Dette skarpe kanter kan også forårsake irritasjon og slitasje på huden. Faktisk har det vært kjent å bære gjennom flere lag på en oppstart av Kevlar-lignende materiale. Månedøv kan også rive hornhinnen til et astronautens øye, og forårsake en særlig alvorlig krise i rommet.

Men forskere innrømmer at de ikke kan duplisere forholdene til månen for sine tester. For eksempel på jorda er støvpartiklene ikke lenger i vakuum eller utsatt for stråling. Bare flere studier utført på Månen, i stedet for i et laboratorium, vil gi forskere resten av den informasjonen de trenger om toksisitet av mave støv.

4Confused Immune System

På jorden forandres immunforsvaret dersom vi ikke får nok søvn eller ernæring, eller hvis vi er under for mye stress. Immunsystemet til astronauter på lange oppdrag ser ut til å forandre seg mens de er i rommet, gjør en enkel forkjølelse eller influensa til en potensielt alvorlig helserisiko.

Fordelingen av immunceller endres ikke mye. Men cellens funksjon kan være høyere eller lavere enn normalt, forvirrende immunforsvaret. Når immuncellefunksjonen slår seg av, kan sovende virus i en menneskekropp reaktivere, men uten symptomer på sykdom. Når cellefunksjonen går i overdrive overreager immunforsvaret, forårsaker allergi og utslett.

"Ting som stråling, mikrober, stress, mikrogravity, endrede søvncykluser og isolasjon kan alle ha en effekt på besetningsmedlems immunsystem," sa NASA-immunologen Brian Crucian. "Hvis situasjonen vedvarer for lengre dyprommet oppdrag, kan det muligens øke risikoen for infeksjon, overfølsomhet eller autoimmune problemer for letevirksomhet astronauter."

Om nødvendig vil NASA bruke nyere typer strålingsskjerming, kosttilskudd og medisiner for å motvirke disse endringene i immunsystemet.

3Radiation Hazards

Et ekstremt uvanlig og langt fravær av solaktivitet forårsaker farlige strålingsnivåer i rommet. Ingenting som dette har blitt sett i nesten 100 år. "Selv om disse forholdene ikke nødvendigvis er en showstopper for langvarige oppdrag til månen, forblir en asteroide, eller enda Mars, galaktisk kosmisk stråling en betydelig og forverrende faktor som begrenser oppdragsperioden, forklarer Nathan Schwadron fra UNH Institute for Studien av jord, hav og rom.

Effektene av denne typen eksponeringsområde fra strålingssykdom til kreft og organskade. Disse strålingsnivåene vil også redusere antall tillatte dager bak skjermingen av et romfartøy med 20 prosent.

Ett oppdrag til Mars kunne avsløre en astronaut til to tredjedeler av hans eller hennes trygge levetidgrense for stråling. Denne strålingen kan skade menneskelig DNA og øke kreftrisikoen. "Når det gjelder akkumulert dose, er det som å få en CT-skanning i hele kroppen en gang hver fem eller seks dager," sa forsker Cary Zeitlin.

2kognitive problemer

Ved simulering av dype romforhold oppdaget forskere at eksponering for højenergipartikler, selv i lave doser, forårsaket at rotter reagere sakte og blir distrahert. Rottene viste også proteinendringer i hjernen deres.

Men ikke alle rotter ble påvirket på samme måte. Hvis det er sant for astronauter, tror forskerne at de kan utarbeide en biologisk markør for å forutsi hvilke astronauter som vil oppleve disse effektene. Da kan de kanskje redusere effektene av stråling for disse menneskene.

En mer alvorlig bekymring er Alzheimers. "Eksponering for strålingsnivåer som tilsvarer et oppdrag til Mars, kan produsere kognitive problemer og fremskynde endringer i hjernen som er forbundet med Alzheimers sykdom," sa nevrologer Kerry O'Banion. Jo mer tid i rommet, desto større er risikoen for astronauten.

Det ene lyspunktet er at forskerne testet et worst case scenario. De oversvømmet rotter med en fullstendig oppgave av en helt oppdrags stråling samtidig. Astronautene ville bli utsatt for strålingsbeløpet over tre år. Menneskekroppen kan tilpasse seg de mindre dosene.

Også, plast og andre lette materialer kan gi astronautene mer beskyttelse mot stråling enn aluminium gjør det for øyeblikket.

1Vision tap

Noen astronauter har utviklet alvorlige, permanente synsproblemer fra sin tid i rommet. Jo lengre oppdraget, desto større er sjansen for endring. Av de 300 amerikanske astronautene som ble undersøkt siden 1989, utviklet synsproblemer i 29 prosent av de på to ukers oppdrag og en hel del av de som brukte flere måneder på den internasjonale romstasjonen.

Leger ved University of Texas utførte hjerneskanninger på 27 astronauter som hadde vært i rommet i over en måned. I over 25 prosent av dem hadde baksiden av ett eller begge øynene flatt ut. Dette forkortet det berørte øyeeballet, noe som gjør personen mer oversiktlig. Igjen, jo lengre i rommet, jo mer alvorlig og mer sannsynlig problemet.

Forskere mener at dette kan være en annen effekt av veksten av væske som oppstår i en persons kropp i et vektløst eller mikrogravity-miljø. I dette tilfellet synes trykket å bygge inne i skallen fra den økte strømmen av cerebrospinalvæske inn i hodet. Væsken kan ikke utvide beinet, så det flater øyebolene i stedet. Forskere vet ikke om denne effekten vil redusere eller intensivere for astronautene i rommet lenger enn seks måneder. Men det er viktig å finne ut før du sender et mannskap på et Mars-oppdrag som kan vare minst ett år.

Hvis problemet skyldes intrakranielt trykk, er en mulig løsning å skape kunstig tyngdekraft i ca åtte timer hver dag ved å spinne romskipet mens astronautene sover. Men det er for tidlig å fortelle om det vil fungere. "Dette er et problem vi ikke har et godt håndtak på, og det kan være en showstopper [for langvarige oppdrag]," sa NASAs forsker Mark Shelhamer.