Проведя 340 дней в космосе, американский астронавт Скотт Келли и российский космонавт Михаил Корниенко планируют приземлиться на наш маленький голубой мрамор около 23:30 по восточному времени сегодня.
Связанный контент
- Рыба не делает так хорошо в космосе
- Новый эффективный фильтр помогает астронавтам пить собственную мочу
- Поездка на Марс может привести к повреждению мозга
Хотя это и не самое длительное пребывание в космосе, это самое продолжительное время, которое кто-либо провел на борту Международной космической станции (МКС), и у НАСА была лучшая возможность изучить, что происходит с человеческим телом после длительного воздействия невесомости, тесноты и разрушительного излучения.,
Нельзя избежать того факта, что земляне эволюционировали, чтобы развиваться с определенной степенью гравитации. Итак, с первых дней космических путешествий НАСА пытается выяснить, что происходит с человеческим телом за пределами нашей планеты.
«Все те нормальные вещи, которые мы принимаем как должное, никто не был уверен, что именно произойдет», - говорит Валери Нил, куратор и заведующая кафедрой истории космоса в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики. «Смогут ли они правильно проглотить? Смогут ли они видеть правильно? Смогут ли они помочиться?
Самые ранние эксперименты были проведены на животных-предметах - собаках, обезьянах и мышах. Затем в 1962 году астронавт Джон Гленн стал первым американцем, вышедшим на орбиту Земли вместе с трубкой яблочного пюре.
«Они выбрали хорошую мягкую, скользкую пищу и положили ее в тюбик с зубной пастой, чтобы он брал по несколько кусочков за раз, чтобы посмотреть, сможет ли он проглотить пищу и спустится к нему в живот», - говорит Нил. Но короткая продолжительность этих полетов ограничивала возможности ученых и проверяла терпение первопроходцев в космосе. «Астронавты были так заняты тем, что им нужно было делать, и они не обязательно были склонны относиться к ним как к морским свинкам», - добавляет Нил.
По мере увеличения продолжительности полетов увеличивались и физиологические тесты. В наши дни космонавты МКС подвергаются целому ряду испытаний перед полетом, регулярным проверкам здоровья в полете и длительной реабилитации после того, как их ноги возвращаются на твердую поверхность.
Но с их взглядами на Марс НАСА еще многое узнает об эффектах более длинных походов. Для Келли и Корниенко их миссия "Год в космосе" - первая, которая сосредоточена исключительно на физиологии пребывания в космосе - проект, сделанный еще более интригующим, потому что у Келли есть брат-близнец на Земле. Это означает, что ученые смогут смотреть на обоих мужчин и лучше определять любые генетические изменения, вызванные космическим полетом.
Хотя мы, вероятно, узнаем намного больше от Келли и Корниенко в ближайшие месяцы, вот несколько важных эффектов, которые НАСА будет ожидать:
(NASA) Вращающиеся головы над хвостами
Ваше внутреннее ухо работает примерно как акселерометр в смартфоне - он сообщает вашему телу, когда вы двигаетесь или останавливаетесь, а также когда вы стоите на голове или лежите на боку. Но в космосе этот маленький механизм выходит из строя, что часто дает астронавтам укачивание в течение дня или около того после входа в микрогравитацию. По словам Нила, многие из них сталкиваются с подобной проблемой при повторном входе в нашу планету.
«Это все равно, что сойти с корабля и не держать свои сухопутные ноги под собой», - говорит она. Астронавты часто вначале сообщают о чувстве плавания, которое в конечном итоге рассеивается по мере того, как их тела приспосабливаются к Земле.
Кости и мышцы
Одна из первых вещей, которые ученые обнаружили в наших исследованиях в космосе, заключается в том, что образ жизни с низкой гравитацией не поддается сильным костям и мышцам, включая сердце. В то время как Земля привязана, эти части тела на самом деле работают изрядное количество, чтобы держать нас на месте. Без силы гравитации тело работает значительно меньше, вызывая ухудшение мышц и потерю плотности костей.
По данным НАСА, за один месяц полета в космос астронавты могут потерять столько же костной массы, сколько постменопаузальная женщина за год. Это поразительное снижение вызывает повышение уровня кальция в крови, что может привести к увеличению частоты почечных камней. Чтобы противодействовать этим проблемам, астронавты энергично тренируются на специально разработанных машинах на борту космической станции. По данным НАСА, Келли проработал около 700 часов на протяжении всей своей миссии.
Большинству из этих эффектов можно противостоять при приземлении, но это требует некоторой работы. «Просто поднять голову - это странный новый опыт», - сказал CBC News астронавт Крис Хэдфилд после пребывания на МКС в 2013 году. «Мне не приходилось держать голову на шее в течение пяти месяцев».
Плавающие жидкости
Каждую секунду, жидкости текут по всему нашему телу, и для Земли, гравитация помогает перемещать эти жидкости вниз в ноги. Но уберите гравитацию, и жидкости всплывают до головы. Согласно НАСА, в течение его года в космосе количество жидкости, попадающей в голову Скотта Келли, могло заполнить двухлитровую бутылку содовой.
Из-за этого астронавты «имеют тенденцию выглядеть дерзкими», говорит Нил. Этот флюидный дрейф также вызывает более серьезные состояния, включая давление на зрительный нерв, что может повлиять на зрение. По возвращении на Землю проблемы со зрением обычно проходят, но это одна из больших проблем, которые НАСА хочет понять для более длительных полетов.
Космическое излучение
Магнитное поле Земли обеспечивает форму естественного экранирования, защищающего жизнь на поверхности от значительного количества высокоэнергетического излучения, которое в противном случае могло бы повредить ДНК. За пределами этой безопасной зоны искусственное экранирование на МКС может частично защитить космонавтов от радиационного облучения, но оно не эффективно для всех типов радиации, в результате чего космонавты более восприимчивы к раку и другим долгосрочным рискам для здоровья.
Поездка на Марс будет еще более жестокой, потому что, помимо времени экспозиции, красная планета не имеет естественного магнитного щита. С последней миссией на МКС ученые надеются выяснить, как именно космическое излучение может вызвать изменения в ДНК Келли, и что это может означать для будущих путешественников на Марсе.
Несмотря на все эти серьезные звучащие эффекты, большая часть известных повреждений может быть обращена вспять после возвращения астронавта на Землю. На пресс-конференции из космоса на прошлой неделе Келли была в приподнятом настроении. Хотя он сообщает о некоторых незначительных последствиях для своих глаз, он в целом говорит, что чувствует себя хорошо и находится в хорошей психологической форме: «Это не то, что я карабкаюсь по стенам».
«Я пытался сделать это с очень продуманной методологией и осознанным темпом», - говорит он, добавляя, что он использовал каждое задание в качестве вехи. «Я думаю, что это важно, имея такие вехи, которые нарушают полет на дальние расстояния. Следующая веха возвращается домой ».
