Исследования показывают, как космос влияет на человеческий организм
Людям, грезящим космосом, следовало бы подумать о более насущных проблемах, нежели задаваться вопросами о существовании внеземных цивилизаций и отсутствии у них желания нас навестить или хотя бы услышать. В конце концов, мы уже не только довольно давно посылаем людей на орбиту, мы также говорим об уже почти ощущаемом на горизонте космическом туризме, радостно удивляемся планам мировых космических агентств поселиться на Марсе и новостям о частных компаниях, инвестирующих сотни миллионов долларов в изучение вопросов, связанных с выживанием на других планетах.
В космосе очень одиноко
«Космос — это суровая среда, очень редко прощающая человеческие ошибки и технические неисправности», — пишут исследователи в книге «Биология в космосе и жизнь на Земле: влияние космических полетов на биологические системы» (Biology in Space and Life on Earth: The Effects of Spaceflight on Biological Systems).
Но, к сожалению, человеческие ошибки и технические сбои – не единственные проблемы, о которых всем нам стоит подумать, перед тем как начать эпоху космической колонизации.
«Самая главная проблема в подобных миссиях — биомедицинская. И заключается она в том, как поддерживать здоровье человека в условиях долгого пребывания в подобных суровых условиях», — комментирует отставной астронавт Лерой Чиао.
Ниже рассмотрим примеры последствий, с которыми людям, летающим в космос, приходится сталкиваться как в рамках самих полетов, так и после их возвращения домой.
Может ли микрогравитация убить?
В кораблях тесновато
На первый взгляд может показаться, что невесомость – это одна из самых приятных вещей, связанных с космическими путешествиями, однако не стоит недооценивать микрогравитацию и ее влияние на биологические системы человека.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Нехватка гравитации в космосе ослабляет и делает менее эффективной нашу сердечно-сосудистую систему. Вместо того чтобы как обычно и без особых усилий распределять кровь по всему нашему организму, ее неэффективная работа позволяет крови концентрироваться в голове и груди, что существенно повышает риск развития артериальной гипертензии (постоянно высокого артериального давления). В более серьезных случаях, когда вследствие невесомости снижается эффективность подачи и распределения кислорода в организме, повышается риск развития сердечной аритмии.
Даже на космической станции на следить за здоровьем
Так как мышечная активность в условиях микрогравитации существенно снижается (мышцам не нужно бороться с земной гравитацией), некоторые главные мышцы организма при долгом нахождении человека в космосе начинают атрофироваться. Потеря мышечной массы и ее прочности являются непременным бонусом каждой долгоплановой космической миссии. Именно поэтому членам экипажа Международной космической станции предписано в обязательном порядке ежедневно выполнять в течение пары часов физические упражнения, направленные на укрепление икроножных мышц, квадрицепсов, а также мышц шеи и спины.
Частичная слепота в космосе
Проверки проходят постоянно
Риску последствий от долгого пребывания в космосе подвержена не только мышечная система человека. Были случаи, когда после продолжительного нахождения в космосе отмечались тревожные признаки нарушения зрения. И случаи эти, нужно признаться, оказались, к сожалению, не единичными.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Две трети астронавтов Международной космической станции сообщали о проблемах со зрением. Основное подозрение, по мнению специалистов из аэрокосмического агентства NASA, падает на изменения в распределении жидкости в полости черепа, в глазах и спинном мозге в ответ на условия, создаваемые микрогравитацией. Результатом этого является появление синдрома нарушения зрения ввиду повышения интракраниального давления. У нас этот синдром чаще всего называют внутричерепной гипертензией (ВЧГ). К счастью, технологии не стоят на месте, и однажды мы получим инструменты, позволяющие не только понимать, но и эффективно предотвращать появление последствий связи между внутричерепным давлением и микрогравитацией.
Неизбежность космического облучения
Выход в открытый космос это вообще отдельная история
Некоторые люди на Земле обеспокоены излучением электрических устройств вроде смартфонов. Интересно, что бы они сказали, если бы узнали, с каким уровнем излучения приходится сталкиваться человеку в космосе?
«В космосе мощность дозы облучения может быть в 100-1000 раз выше, чем на Земле», — комментирует Кери Зейтлин из Юго-Западного исследовательского института США.
«Само же излучение присутствует в виде космических лучей – высокозаряженных частиц, от которых нас на Земле экранируют магнитное поле нашей планеты и ее атмосфера».
Влияние этого воздействия на человеческий организм может выходить далеко за рамки нашего понимая здоровой среды. Средняя доза облучения, которой в течение года от естественных источников подвергается человек на Земле составляет 2,4 мЗв (миллизиверта) с разбросом от 1 до 10 мЗв. Все, что выше 100 мЗв, рано или поздно может привести к возникновению рака. Тем временем астронавты, находящиеся на борту Международной космической станции, могут подвергаться облучению в 200 мЗв. Если же говорить о межпланетных перелетах, то этот уровень вообще будет составлять около 600 мЗв. Даже полет на самую ближайшую соседнюю планету, Марс, может привести к возникновению генетических мутаций, разрушению ДНК-цепочек, а также к 30-процентному повышению риска развития рака.
К счастью, экипаж МКС находится под защитой от большей части излучения благодаря тому же магнитному полю, которое бережет нас на поверхности планеты. Но если речь идет о реальном полете на Марс, то никакой подходящий защиты для этого у нас пока нет. Решить этот вопрос пытается NASA, которое ведет разработку методов по оптимизации экранирующих средств, а также способов биологических контрмер в отношении радиоактивного облучения.
Грибковая инфекция
Если один раз такое увидел, уже не забудешь.
Несмотря на все наши старания обеспечить безопасность и чистоту внутри космических аппаратов, проблема появления и воздействия на человеческий организм патогенных организмов в космосе по-прежнему остается нерешенной. Согласно исследованию, опубликованному Американским сообществом микробиологов, уровень роста Aspergillus fumigatus (аспергиллус фумигатус), являющегося самой распространённой причиной появления грибковой инфекции у людей, совершенно не подвержен суровым космическим условиям.
Если такая банальная и распространенная вещь, как фумигатус, способна попадать и существовать на МКС, то, вероятнее всего, на станции могут иметься другие и уже более летальные патогенные микроорганизмы. Учитывая далеко от легкой доступность ближайшей больницы, любая инфекция на борту космического аппарата может привести к очень серьезным последствиям. Поэтому только дальнейшее улучшение жилищных условий и уровня гигиены, а также развитие технологий, способных обеспечить медицинскую диагностику и помощь в космосе, сможет уберечь астронавтов от больших проблем, начинавшихся когда-то, казалось бы, с самого малого и незначительного.
Нарушения психики у космонавтов
Никогда не было желания попробовать?
Не только физическое здоровье астронавтов, долгое время пребывающих в космосе, находится под угрозой. Нахождение в маленькой, герметично запертой космической консервной банке в течение долгих месяцев, в рамках которых вам приходится ежедневно общаться с одними и теми же людьми, осознавать то, что вы не можете даже просто удобно улечься на кровать или встать и свободно пройтись, – все это, а также многое другое может накалить ваше психическое состояние до предела и в конечном итоге нанести серьезную психологическую травму.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Результаты профинансированного аэрокосмическим агентством NASA исследования, связанного с проблемами долгого пребывания в космосе, показывают, что основная обеспокоенность американских астронавтов во время их миссий на борту Международной космической станции связана с вопросом о том, как себя вести с членами экипажа. В своем личном дневнике один астронавт писал о стрессе, который он испытал в рамках таких межличностных отношений:
«Мне очень хочется выбраться отсюда. Из этих тесных каморок, в которых тебе приходится проводить долгое время с одними и теми же людьми. Даже те вещи, на которые вы в повседневной обычной жизни, скорее всего, не обратили бы своего внимания, после определенного времени начинают здесь надоедать настолько, что способны свести с ума любого».
Исследований на тему безопасности и защиты психологического здоровья астронавтов в рамках их пребывания в космосе проводилось уже немало и будет проводиться еще больше с учетом увеличения времени продолжительности космических полетов.
Космонавты годами живут для этого.
Максимальная поддержка здоровья человека в период долгих космических полетов является очень серьезной проблемой и очень трудоемкой задачей для решения, однако даже это не останавливает людей, желающих стать космическими пионерами. В мире действительно есть люди, готовые буквально на все.
Несмотря на все риски, описанные в результатах многочисленных исследований, несмотря на все те потенциальные опасности, которые ожидают человека в космосе, несмотря на все те риски для здоровья наших биологических систем и психики, аэрокосмическое агентство NASA в 2016 году получило более 18 000 заявок на право стать астронавтами. Рекордное число! Остается лишь надеяться, что проводящиеся сегодня исследования в недалеком будущем действительно позволят нам осуществлять безопасные космические путешествия, по уровню угроз не обгоняющие обычные земные.
Источник
10 главных опасностей, которые подстерегают человека в открытом космосе
Если вам когда-нибудь представится возможность оказаться лицом к лицу с Вселенной, выйти в открытое космическое пространство и насладиться панорамой бесконечности, примите меры предосторожности — в космосе таится немало угроз, и вот лишь некоторые из неприятностей, которые могут случиться.
1. Отсутствие воздуха
На космической станции всегда существует опасность повреждения оболочки каким-либо объектом (например, астероидом), в таком случае разница давлений «высосет» членов экипажа в открытый космос.
Внутри всегда поддерживается атмосфера и сохраняются условия для «жителей» орбиты, близкие к земным, но если появится пробоина, воздух устремится в неё, попутно захватывая оборудование и самих космонавтов. В такой ситуации шансов уцелеть мало: даже если избежать смерти от обломков, образующихся при аварии, остаётся не слишком привлекательная перспектива некоторое время дрейфовать в безвоздушном пространстве, пока не кончатся запасы кислорода.
2. Сильное опухание
Это малоприятное явление может возникнуть из-за того, что вода, составляющая около 70% человеческого тела, без воздействия атмосферного давления стремится превратиться в пар — в результате организм будто «набухает», иногда увеличиваясь в объёме почти в два раза.
Водяной пар не может вырваться наружу, повредив кожу, но, несомненно, доставит «опухшему» человеку серьёзные проблемы.
3. Солнечный свет
Многим знакомы ощущения при солнечном ожоге, «обгореть» на пляже — обычное дело. Но теперь представьте, что будет, если пляж этот будет располагаться чуть ближе к светилу: человек, находясь в открытом космосе, без озонового слоя и атмосферы, которые «фильтруют» вредное ультрафиолетовое излучение, подвергается чудовищному риску.
Последствия для организма могут быть самыми печальными: кожа подвергается сильнейшему солнечному воздействию, которое заставит её моментально «обуглиться», а бросив невооружённый взгляд на нашу звезду, можно остаться слепым — сетчатка глаз будет сожжена. И даже у выживших резко повысится риск заболевания раком кожи.
4. Гипоксия
В вакууме человек умирает от удушья, но не потому, что там нет воздуха: при отсутствии земного давления кислород в крови разрушается, и сердечно-сосудистая система начинает работать «вхолостую» — жизненно важные органы и мышцы страдают от недостатка кислорода, при этом новые порции воздуха перестают усваиваться клетками. Явление носит название гипоксия: проистекающее из неё удушье придаёт коже синеватый оттенок, а через десять секунд жизнь человека заканчивается.
5. Резкое снижение температуры тела
Известно, что выделение пота помогает регулировать температурный режим тела, ведь при испарении жидкости поглощается тепловая энергия, и организм таким образом сам себя охлаждает. В насыщенном влагой воздухе испарение происходит менее интенсивно, а в открытом космосе влаги нет вообще, поэтому процесс набирает обороты: в результате глаза, ротовая полость и дыхательные пути резко отдают большое количество энергии, и, как следствие, наступает переохлаждение.
6. Декомпрессионная болезнь
Расщепление кислорода в крови — не единственное последствие пребывания в вакууме: при отсутствии атмосферного давления молекулы газов в организме (например, соединения азота) начинают «пузыриться», закупоривая сосуды и разрушая стенки клеток. При этом возникает невыносимая боль в суставах, но главное — тромбы в кровеносной системе могут привести к инфаркту, судорогам или остановке сердца.
7. Понижение артериального давления
При всех опасностях нахождения в открытом космическом пространстве, существует и такая: неизбежная (как следует из вышеизложенных пунктов) деформация тела создаст огромную дополнительную нагрузку на мускулатуру сердца, которое будет пытаться прогнать кровь по расширившимся сосудам, поддерживая стабильное кровяное давление, но рано или поздно давление сойдёт на нет, и последует смерть. Чтобы понять принцип, представьте, насколько тяжело будет пить коктейль через соломинку, если её диаметр многократно увеличится.
8. Внезапная разгерметизация
Если пробоина в обшивке космического аппарата привела к разгерметизации, и всё живое будто гигантским пылесосом вытягивает наружу, в вакуум, не надо спешить набирать полные лёгкие воздуха, чтобы прожить на несколько драгоценных секунд дольше. Результат будет строго противоположный: разница между внешним и внутренним давлениями разорвёт лёгкие, как воздушный шарик, — когда вам, вдруг, случится вылетать через дыру в оболочке космического судна, постарайтесь перед этим хорошенько выдохнуть.
9. Кипящая кровь
Почему вода в горах закипает при температуре ниже 100°C? Дело в том, что чем ниже окружающее давление, тем легче заставить молекулы двигаться, и меньше тепловой энергии потребуется, чтобы превратить плотную жидкость в пар. «Прогулка» в безвоздушном пространстве заставит вас «вскипеть», так как тут действует ровно такой же принцип: давление в вакууме практически равно нулю, и температуры тела хватит, чтобы кровь в сосудах, в буквальном смысле, закипела.
10. Клеточные мутации
Находясь в открытом космосе, помните, что при всех очевидных рисках, вроде взрыва лёгких или гипоксии, есть опасность, не столь ярко выраженная, но оттого не менее реальная: организм будут каждое мгновение «прошивать» субатомные частицы. Незримые глазу заряженные протоны, а также рентгеновские и гамма-лучи действуют на клеточном уровне и вызывают отклонения в строении ДНК. В итоге вряд ли получится обрести сверх-способности — более вероятна отложенная на годы смерть от радиации или онкологических заболеваний.
Источник