10 astronaut sundhedsrisici, der truer dybe rum missioner

Nogle alvorlige sundhedsrisici forekommer for astronauter, der bor på en månebase eller på dybe rummissioner. Mange truer astronauternes liv, og i det mindste kan det bringe alle dybe rummissioner i fare i overskuelig fremtid.

10Kardiale problemer

En 2014-undersøgelse om 12 astronauter viste, at hjertet bliver 9,4 procent mere sfærisk efter lang eksponering for mikrogravity eller vægtløshed i rummet. Dette kan forårsage hjerteproblemer, især på et dybt rumflyvning til Mars.

"Hjertet virker ikke så hårdt i rummet, hvilket kan forårsage tab af muskelmasse," sagde Dr. James Thomas fra NASA. "Det kan få alvorlige konsekvenser efter tilbagesendelsen til Jorden, så vi undersøger om der er foranstaltninger, der kan træffes for at forhindre eller modvirke dette tab."

Indtil videre er forandringen i form igen, efter at astronauterne kommer tilbage til Jorden. Men ingen ved, hvad de langsigtede virkninger vil være. Læger ved allerede, at astronauter oplever svimmelhed, når de vender tilbage til Jorden. Nogle gange vil et pludseligt blodtryksfald føre til, at de passerer ud, når de står op. Nogle astronauter oplever også arytmi i rummet.

Forskerne skal udtænke træningsplaner for at holde dybe rum astronauter sikre af disse effekter. Visse mennesker på Jorden, som dem, der hviler på sengetid eller med hjertesvigt, kan også nyde godt af denne form for motion.

En ny femårig undersøgelse er også i gang for at afgøre, om rummet kan fremskynde udviklingen af ​​aterosklerose hos astronauter.

9Drinkende og psykiske problemer

Selv om NASA gennemførte en anonym sundhedsundersøgelse om sine astronauter og i sidste instans afskedede bekymringer for overdreven drik, blev der anlagt beskyldninger i 2007, at berusede NASA-astronauter fik tilladelse til at flyve på rumfærgen og et russisk Soyuz-rumfartøj i to separate hændelser. Dette skete, selvom flyvekirurger og andre astronauter påstod at bringe deres sikkerhedsproblemer til lokale ledere.

På det tidspunkt forbød NASA's politik at drikke i 12 timer før astronauterne fløj træningsstråler. Politikken skulle også gælde for rumflyvninger. For at undgå tvivl lavede NASA deres officielle "flaske til gas" -regel, efter at et uafhængigt panel gennemgik sagen.

En pensioneret astronaut, Mike Mullane, sagde, at nogle astronauter drikker alkohol før en flyvning for at dehydrere sig selv og gøre nedtællingen til at lancere mere behagelig på deres blærer.

Psykologiske problemer har også forekommet i rummet. På Skylab 4-missionen blev astronauterne så testy med missionskontrol, at de slukkede deres radio og ignorerede NASA for en dag. Forskere studerer nu de potentielle virkninger af en længere, mere stressende dyb rummission til Mars.

8 søvnmangel og brug af søvnhjælpemidler

En 10-årig søvnstudie viste, at astronauter ikke får nok søvn i uger før og under deres rumbesøg. Tre ud af fire bruger også søvnmedicin, hvilket kan være farligt, når du bruger rumfartøjet eller andet udstyr. Det drejer sig især om, at alle astronauterne på en mission tager samme stof på samme tid, især hvis de skal vække for en nødalarm.

NASA planlægger 8,5 timers søvn hver nat for astronauter, men de fleste går kun rundt seks timer under deres missioner. De får også mindre end 6,5 timers søvn hver nat i løbet af de tre måneders træning før en flyvning.

"Fremtidige missioner til månen, Mars eller derover vil kræve udvikling af mere effektive modforanstaltninger for at fremme søvn under rumflyvning for at optimere menneskets ydeevne," siger seniorforsker Dr. Charles Czeisler. "Disse foranstaltninger kan omfatte planlægningsændringer, strategisk tidsbestemt eksponering for specifikke bølgelængder af lys og adfærdsmæssige strategier for at sikre tilstrækkelig søvn, hvilket er afgørende for at opretholde sundhed, ydeevne og sikkerhed."

7Høretab

Undersøgelser har vist, at selv en shuttle mission kan forårsage et betydeligt midlertidigt høretab og et mindre permanent høretab, normalt ved de højere frekvenser, der er involveret i høretal. Besætninger ombord på sovjetiske salyut 7 og russiske Mir-rumstationer registrerede også midlertidige og permanente høretab, efter at de vendte tilbage. Igen blev højere frekvenser mest påvirket.

På den internationale rumstation måtte astronauterne i første omgang bære ørepropper hele dagen. Men NASA udviklede måder at reducere støjniveauerne med akustisk polstring til væggene og mere støjsvage fans, blandt andre foranstaltninger.

Udover støjniveauet kan andre faktorer, der kan bidrage til høretab i rummet, omfatte atmosfæriske forureninger, højere intrakranielt tryk og større carbondioxidniveauer.

I 2015 vil NASA studere hvordan man forhindrer høretab i løbet af et års mission til den internationale rumstation med to besætningsmedlemmer. De ønsker at se, hvor meget hørelse de kan bevare for disse personer og bestemme en acceptabel risiko for høretab. I sidste ende ønsker de at finde ud af, hvordan man minimerer høretab i løbet af en astronauts levetid, ikke blot en mission.

6Kidney Stones

Ca. 1 ud af 10 personer udvikler en nyresten i deres levetid på jorden. Men denne risiko er langt større for astronauterne i rummet, fordi knoglerne demineraliseres i et vægtløst miljø. Det frigiver salte som calciumphosphat i blodet. Koncentrerer i nyrerne, disse salte kan danne sten, der spænder i størrelse fra mikroskopisk til så stor som en valnød. Nyresten kan forårsage ubehagelig smerte. Men det er også muligt for nyrerne at stoppe med at arbejde, hvis en sten blokerer røret, der dræner organet.

For astronauter intensiveres risikoen, fordi mikrogravity også medfører et fald i blodvolumen.Desuden drikker mange astronauter ikke den 2 liter (0,5 gal) vand, der er nødvendigt for at forblive helt hydreret og passere stenene i deres urin.

Mindst 14 amerikanske astronauter udviklede nyre sten kort efter deres missioner sluttede. Og i 1982 fordoblede en sovjetisk kosmonaut i ubehagelige smerter i to dage på Salyut 7-rumstationen, mens hans besætningsmedlem så hjælpeløst. Før sovjeterne kunne starte en redning for, hvad de troede var appendicitis, passerede kosmonauten en lille sten i hans urin.

Forskere har arbejdet på en ultralydsmaskine om størrelsen af ​​en stationær computer til at opdage nyresten og skubbe dem ud af nyren med korte bølger af lydbølger.

5Lunger og støv

Selvom vi ikke ved, hvilke virkninger støv fra andre planeter eller asteroider vil have på vores astronauter, ved vi, at månestøv forårsagede nogle problemer på deres måneopgaver.

Den farligste effekt kan være på lungerne, hvis de fine partikler af månestøv indåndes. Ekstremt skarpkantet månestøv kan skade hjertet og lungerne, med virkninger fra inflammation til øget risiko for kræft. Det er lidt som at indånde asbest.

Denne skarpe kant kan også forårsage irritation og slid på huden. Faktisk har det været kendt at bære gennem flere lag på en støvle af Kevlar-lignende materiale. Lunar støv kan også ridse hornhinden af ​​en astronauts øje, hvilket forårsager en særlig alvorlig nødsituation i rummet.

Men forskere indrømmer, at de ikke kan duplikere Månens betingelser for deres test. For eksempel på støvpartikler er støvpartiklerne ikke længere i et vakuum eller udsat for stråling. Kun flere undersøgelser udført på Månen, i stedet for i et laboratorium, vil give forskere resten af ​​de oplysninger, de har brug for om månens støvtoksicitet.

4Confused Immune System

På jorden ændres vores immunsystem, hvis vi ikke får nok søvn eller ernæring, eller hvis vi er under for meget stress. Astronauternes immunsystem på lange missioner ser ud til at ændre sig i rummet, hvilket gør en simpel forkølelse eller influenza til en potentielt alvorlig sundhedsrisiko.

Fordelingen af ​​immunceller ændres ikke meget. Men cellernes funktion kan være højere eller lavere end normalt, forvirrende immunsystemet. Når immuncellefunktionen slukkes, kan dvale virus i en menneskekrop genaktiveres, men uden symptomer på sygdom. Når cellefunktionen går i overdrive overreagerer immunsystemet, hvilket forårsager allergier og udslæt.

"Ting som stråling, mikrober, stress, mikrogravity, ændrede søvncykler og isolering kan alle have en effekt på besætningsmedlems immunsystemer," sagde NASA-immunologen Brian Crucian. "Hvis situationen fortsatte for længere dyb rummissioner, kunne det muligvis øge risikoen for infektion, overfølsomhed eller autoimmune problemer for astronauternes efterforskning."

Om nødvendigt vil NASA bruge nyere former for strålingsafskærmning, kosttilskud og medicin til modvirkning af disse ændringer i immunsystemet.

3Radiation farer

Et ekstremt usædvanligt og langt fravær af solaktivitet forårsager farlige strålingsniveauer i rummet. Intet som dette har været set i næsten 100 år. "Selvom disse forhold ikke nødvendigvis er en showstopper for langvarige missioner til månen, forbliver en asteroide eller endog Mars, den galaktiske kosmiske stråling i særdeleshed en betydelig og forværrende faktor, som begrænser missionens varighed," forklarede Nathan Schwadron fra UNH Institute for Studien af ​​Jord, Hav og Rum.

Virkningerne af denne type eksponeringsområde fra strålingssygdom til kræft og organskader. Disse strålingsniveauer vil også reducere antallet af tilladte dage bag afskærmning af et rumfartøj med 20 procent.

En mission til Mars kunne udsætte en astronaut for to tredjedele af hans eller hendes sikre levetid for stråling. Denne stråling kan skade human DNA og øge kræftrisikoen. "Med hensyn til akkumuleret dosis er det som om at få en CT CT-skanning hver femte eller seks dage," siger forsker Cary Zeitlin.

2Kognitive problemer

Ved simulering af dybe rumforhold opdagede forskerne, at udsættelse for højenergipartikler, selv i lave doser, fik rotter til at reagere langsommere og blive distraheret. Rotterne viste også proteinændringer i deres hjerner.

Men ikke alle rotter blev påvirket på samme måde. Hvis det er sandt for astronauter, tror forskerne, at de kan udtænke en biologisk markør for at forudsige, hvilke astronauter der oplever disse effekter. Så kan de måske mindske virkningerne af stråling for disse mennesker.

En mere alvorlig bekymring er Alzheimers. "Eksponering for strålingsniveauer svarende til en mission til Mars kunne producere kognitive problemer og fremskynde ændringer i hjernen, der er forbundet med Alzheimers sygdom," sagde neuroscientist Kerry O'Banion. Jo mere tid i rummet, desto større er risikoen for astronauten.

Det ene lyspunkt er, at forskerne testede et worst case scenario. De oversvømmede rotterne med den fulde mængde af en hele missionens stråling på en gang. Astronauter ville blive udsat for strålingsbeløbet i løbet af tre år. Den menneskelige krop kan tilpasse sig de mindre doser.

Også plast og andre lette materialer kan give astronauter mere beskyttelse mod stråling end aluminium gør i øjeblikket.

1Vision tab

Nogle astronauter har udviklet alvorlige, permanente synsproblemer fra deres tid i rummet. Jo længere mission er, desto større er chancen for forandring. Af de 300 amerikanske astronauter, der blev undersøgt siden 1989, udviklede synsproblemer i 29 procent af dem på to ugers missioner og en kæmpe 60 procent af dem, der tilbragte flere måneder på den internationale rumstation.

Læger ved University of Texas udførte hjerneskanninger på 27 astronauter, der havde været i rummet i over en måned. I over 25 procent af dem havde bagsiden af ​​det ene eller begge øjne fladt ud. Dette forkortede det berørte øje, hvilket gør personen mere fremsynet. Igen, jo længere i rummet, jo mere alvorlige og mere sandsynlige problemet.

Forskere mener, at dette kan være en anden effekt af stigningen af ​​væske, der forekommer i en persons krop i et vægtløst eller mikrobiologisk miljø. I dette tilfælde synes trykket at bygge inde i kraniet fra den øgede strøm af cerebrospinalvæske ind i hovedet. Væsken kan ikke udvide knoglen, så det flader øjet i stedet. Forskere ved ikke, om denne effekt vil mindske eller intensivere for astronauter i rummet længere end seks måneder. Men det er kritisk at finde ud af, før du sender et besætning på et Mars-mission, der kan vare mindst et år.

Hvis problemet skyldes intrakranielt tryk, er en mulig løsning at skabe kunstig tyngdekraften i omkring otte timer hver dag ved at dreje rumskibet, mens astronauterne sover. Men det er for tidligt at vide, om det vil fungere. "Dette er et problem, at vi endnu ikke har et godt håndtag på, og det kan være en showstopper [for langvarige missioner]," siger NASAs forsker Mark Shelhamer.