- Космос-опасное и недружелюбное место, непригодное для жизни человека, но астронавтов каждый год отправляют на Международную космическую станцию.
- От воздействия высоких уровней радиации до выживания в условиях микрогравитации космос может быть трудным местом для жизни.
- Без гравитации, воздействующей на ваше тело, ваши кости и мышцы начинают разрушаться. Плотность костной ткани падает более чем на 1% в месяц.
- На Земле гравитация сжимает наши спинные мозги. Но в космосе микрогравитация растягивает позвоночник, и астронавты могут стать на пару дюймов выше.
В 2016 году астронавт Скотт Келли вернулся на Землю после почти годичного пребывания на Международной космической станции. Но когда он вернулся, то был на 2 дюйма выше. Итак, что же именно там произошло и что это значит для будущего космических путешествий?
Если вы планируете поездку на Международную космическую станцию, будьте готовы почувствовать себя невесомым. Станция вращается вокруг планеты каждые 90 минут, двигаясь со скоростью более 17 000 миль в час. Это в 30 раз быстрее, чем коммерческий реактивный самолет. В результате астронавты на борту живут в постоянном состоянии свободного падения, или невесомости.
Гаррет Райсман: Находиться там, наверху, в условиях микрогравитации-это потрясающе. Это, типа, самая крутая вещь, потому что у тебя как будто есть сила летать.
Это Гаррет Райсман, бывший астронавт НАСА, который провел в космосе 107 дней. Есть несколько непосредственных побочных эффектов, говорит он, когда вы впервые испытываете микрогравитацию.
Райсман: Итак, первое, что вы действительно чувствуете, - это тошноту. Ты не очень хорошо себя чувствуешь в первые дни. Это похоже на воздушную или морскую болезнь. Мы называем это болезнью космической адаптации. Ваша вестибулярная система, ваши органы, которые обеспечивают мозг информацией о вашем вращении и ускорении, они не работают так хорошо, не находясь в гравитации.
Если гравитация не воздействует на ваше тело, ваши кости и мышцы тоже начинают разрушаться. На самом деле плотность костной ткани падает более чем на 1% в месяц. Для сравнения, скорость потери костной массы у пожилых мужчин и женщин составляет от 1% до 1,5% в год. И, потому что не требуется много усилий, чтобы плыть в пространстве, ваши мышцы довольно быстро теряют силу и выносливость.
Райсман: Вы должны тренироваться каждый день. Таким образом, они планировали два часа в день почти каждый день, пока я был на космической станции для тренировки. Мы обнаружили, что если вы делаете достаточно резистивных упражнений, вы можете остановить последствия потери костной массы и атрофии мышц.
Рассказчик: Без гравитации, тянущей их вниз, жидкости скапливаются в теле, обманывая его, думая, что он несет слишком много воды. В результате астронавтам приходится писать... много. Это облегчает им обезвоживание и развитие камней в почках.
Райсман: Итак, у вас есть сдвиг в вашей жидкости. Большая часть крови, которая обычно находится в ногах, оказывается здесь, и ваша грудь как бы раздувается, и ваше лицо раздувается, и вы можете это видеть. Если
вы посмотрите на наши фотографии на космической станции, то вам покажется, что мы немного прибавили в весе или что-то в этом роде, и мы все надулись.
Отек верхней части тела также оказывает давление на глаза, что может вызвать проблемы со зрением.
Райсман: У многих из нас, в том числе и у меня, изменилось видение, пока мы были в космосе. Вы начинаете, все было хорошо, и вдруг все становится размытым. Мы могли видеть последствия этого. Мы могли видеть отек зрительного нерва, мы могли видеть складки на роговице, но мы все еще не уверены на 100%, что именно вызывает его и как его остановить.
Рассказчик: При всех трудностях космических путешествий одно преимущество заключается в том, что вы действительно становитесь выше.
Райсман: Так что да, вы действительно становитесь выше, когда летите в космос. Это единственная причина, по которой я согласился на эту работу. Ваш позвоночник сжимается под действием силы тяжести. Итак, когда вы входите в среду микрогравитации и у вас больше нет никаких сжимающих нагрузок на позвоночник, он растягивается. Я вырос примерно на дюйм.
Астронавт: У-у-у!
Рассказчик: Без гравитации, работающей против нее, сердце не должно работать так усердно, чтобы перекачивать кровь по всему телу. Со временем это может привести к тому, что сердце действительно уменьшится в размерах.
Райсман: Пребывание в космосе оказывает влияние на сердечно-сосудистую систему. Таким образом, вы получаете сниженную аэробную способность. Вы можете быть в отличной форме, и после того, как пробудете в космосе пару дней, вы можете выйти на беговую дорожку и сказать: "Чувак, я, должно быть, не ходил в спортзал."
Диктор: Иммунная система тоже принимает удар. Исследователи обнаружили, что недостаток гравитации ослабляет функции Т-клеток, которые играют решающую роль в борьбе с болезнями.
Другая проблема - космическое излучение. Астронавты на станции подвергаются воздействию более чем в 10 раз большего количества радиации, чем мы получаем на Земле.
Райсман: На расстоянии двухсот миль мы находимся значительно выше атмосферы, но все еще значительно ниже магнитного поля Земли. Но мы все равно получаем большую защиту от этого магнитного поля. На самом деле, вы можете сказать, потому что, когда вы закрываете глаза, вы видите маленькие молнии, и это на самом деле результат того, что часть излучения попадает в ваши глазные яблоки и высвобождает фотоны.
Искусственное экранирование на МКС лишь частично защищает астронавтов от резкого излучения, делая их более восприимчивыми к раку и другим заболеваниям в более позднем возрасте.
Наконец, астронавты также должны уметь справляться с психологическими проблемами, связанными с заключением и изоляцией.
Райсман: Итак, есть психологический аспект пребывания в космосе, и из-за того, что вы изолированы от остального человечества, было действительно странно смотреть в окно на миллиарды людей там, внизу, которые не могли добраться до меня. Когда я был там, у меня было только два члена экипажа одновременно на космической станции, так что если вы не ладите с кем-то, это может быть плохо, потому что у вас не так много вариантов завести новых друзей.
Рассказчик: А без 24-часового цикла сна циркадный ритм астронавта сбивается, что может вызвать еще больший стресс и привести к нарушениям сна.
Райсман: Вы доводите смену часовых поясов до совершенно иной крайности. Ну, самое странное, что ты облетаешь планету раз в полтора часа. Таким образом, каждые 45 минут солнце либо встает, либо садится. Так что вы не можете сказать, сколько сейчас времени, глядя в окно.
Итак, что все это означает для будущего космических путешествий? Что ж, путешествие на Марс подвергнет астронавтов еще большей опасности, чем на Международной космической станции. Они столкнутся с более высоким уровнем радиации, смещением гравитационных полей и более длительным временем путешествия, что усугубит все негативные последствия космоса для человеческого тела и разума.
Райзман: Я думаю, что самая большая проблема, с которой мы должны иметь дело, - это радиация. Мы не знаем точно, что именно это излучение делает с людьми. Но что делают гамма-лучи или что делают тяжелые ионы, что они делают с человеческой тканью? На самом деле мы не знаем.
Сейчас НАСА и другие исследовательские организации работают над разработкой лучшей технологии, которая защитит астронавтов от этих опасностей, так что, возможно, когда-нибудь люди смогут добраться до Марса.