astronauții de pe Apollo locuite luna pentru doar câteva zile, dar pe termen lung efectele fiziologice ale lunar de viață ar putea fi severe

ei Au fost numite „praf duzină” pentru un motiv bun. Cei 12 astronauți Apollo care au mers pe suprafața lunară între 1969 și 1972 au aruncat atât de mult moondust încât sedimentul pulverulent a fost depus în fiecare colț și crăpătură a costumelor lor spațiale. Caked în chestii, astronauții din neatenție urmărite praf toxic în nava lor spațiale și chiar înapoi în jos pe Pământ la aterizare.acești astronauți NASA s-au plâns de o „febră lunară a fânului” care le-a iritat ochii, plămânii și nările., Un medic care i-a ajutat pe membrii echipajului Apollo 11 să iasă din modulul lor spațial împrăștiat de praf în urma stropirii oceanului a experimentat reacții alergice proprii. „Praful este probabil unul dintre cei mai mari inhibitori ai unei operații nominale pe lună”, a declarat astronautul Apollo 17, Gene Cernan, ultimul om care a mers pe lună, în timpul unei dezbateri postflight. „Cred că putem depăși alte probleme fiziologice, fizice sau mecanice, cu excepția prafului.,”

nori de particule de praf—zimțate și abrazive din lipsă de intemperii și reacții atmosferice—nu sunt singurele pericole pentru sănătate pe care le prezintă o misiune lunară. Razele cosmice galactice ar bombarda locuitorii lunari cu un flux constant de radiații de mare energie. Nivelul de gravitație de pe lună—aproximativ 17% din cel al Pământului—ar putea face ravagii asupra oaselor, mușchilor și a altor organe. Și apoi există aspectele psihologice ale ceea ce un astronaut NASA a descris drept „vasta singurătate” a lunii.,

Ca umanitatea se pregătește să se întoarcă la lună și în cele din urmă coloniza, oamenii de stiinta sunt acum în mod activ de sondare aceste riscuri și începutul de a elabora contramăsurile medicale. Cu toate acestea, dovezile solide privind consecințele asupra sănătății vieții lunare sunt extrem de limitate. „Cu excepția experienței Apollo, nu avem cu adevărat date”, spune Laurence Young, un om de știință în medicina spațială din departamentul de Aeronautică și Astronautică al MIT—iar acele misiuni Apollo nu au fost niciodată proiectate cu obiective de cercetare biomedicală în minte.,

în schimb, Stația Spațială Internațională (ISS) a fost înființată ca un laborator plutitor uriaș de la început și aproape două decenii de experimente de la stația locuită continuu oferă câteva indicii despre cum ar putea fi ca oamenii să trăiască pe lună pentru durate extinse. Dar o stație spațială cu gravitație zero care orbitează în interiorul haloului protector al câmpului magnetic al Pământului nu este aproape analogă cu suprafața Lunii, cu gravitația parțială și radiațiile mai dure.prin urmare, cercetătorii trebuie să se stabilească pentru aproximările condițiilor lunare., Ei studiază praful proxy în loc de lucrul real, deoarece moondust colectat de astronauții Apollo rămâne rar. (Și chiar și acele prețioase probe Apollo au devenit mai puțin reactive după ce au intrat în contact cu aerul umed și bogat în oxigen al Pământului.) Cercetătorii simulează radiația galactică folosind acceleratoare de particule pentru a crea tipurile de ioni energici grei găsiți în spațiul adânc., Și ei au o varietate de trucuri pentru a fudge gravitație: Se iau zboruri parabolice care induc rafale scurte de moonlike condiții; utilizarea hamuri și alte greutatea corporală sisteme de suport pentru a imita biomecanica așteptat în gravitație redusă medii; locul și subiecții din înclinat paturi săptămâni întregi pentru modelul cu efecte de gravitate lunar asupra funcției cardiace.

imitații nu sunt perfecte, dar sunt informative. Anul trecut, o echipă interdisciplinară de la Universitatea Stony Brook, din New York, a expus celulele pulmonare umane și celulele creierului mouse-ului la mostre de praf care seamănă cu regolitul găsit în zonele muntoase lunare și pe câmpiile vulcanice ale lunii. În comparație cu materialele cu particule mai puțin reactive, praful toxic a provocat mai multe mutații genetice și moartea celulelor, ridicând spectrul moondust declanșând neurodegenerarea și cancerul în viitorii exploratori lunari., „ADN-ul este deteriorat, deci există riscul ca aceste tipuri de lucruri să se întâmple”, spune Rachel Caston, biolog molecular care a condus cercetarea. (Acum este la Universitatea Indiana-Universitatea Purdue Indianapolis.dar se vor întâmpla aceleași daune în interiorul corpului uman? Și dacă este așa, ar asigura siguranța de luna viitoare coloniști nevoie de echivalentul a un antreu, un scump și logistic provocatoare piesă de echipament pentru a transporta nostru ceresc vecin? Și cât de curată ar trebui să fie acea cameră de noroi pentru a menține astronauții în siguranță?,

„pur și simplu nu știm și în aceasta se află actuala enigmă”, spune Kim Prisk, fiziolog pulmonar la Universitatea din California, San Diego. „Este doar un praf neplăcut sau ceva potențial foarte toxic?niciunul dintre astronauții Apollo nu a suferit efecte bolnave pe termen lung din cauza expunerii la praf, doar probleme respiratorii acute-ceea ce sugerează că schmutzul lunar ar putea să nu fie prea urât. Dar cea mai lungă ședere pe lună de până acum a fost misiunea de 75 de ore a astronauților Apollo 17, echivalentul unei escapade lungi de weekend., În plus, cu doar 12 puncte de date umane pentru a trage de la, multe incertitudini rămân. Pentru a fi în siguranță, când vine vorba de praful lunar, „trebuie să existe o strategie de atenuare înainte de a stabili habitate pe suprafața lunară”, spune Andrea Hanson, inginer aerospațial la NASA care a gestionat anterior fiziologia exercițiilor & laborator de contramăsuri la Centrul Spațial Johnson.dar Hanson vede o preocupare mai mare decât praful lunar: expunerea la razele cosmice, particulele de energie înaltă din afara sistemului nostru solar care lovesc constant luna., Își face griji în special cu privire la ce ar putea face un duș mare al acestor ioni reactivi organelor sensibile ale unui astronaut, cum ar fi creierul și inima.pentru a studia acest tip de scenariu, în 2003 NASA a construit un laborator de radiații spațiale la Laboratorul Național Brookhaven din statul New York. Este prima și singura instalație din Statele Unite capabilă să producă ioni grei de tipul celor găsiți în spațiul cosmic., Acolo, cercetătorii aruncă șoareci cu raze cosmice pentru a arăta, de exemplu, cum radiațiile spațiale pot dăuna grav tractului gastro-intestinal sau cum un potențial tratament profilactic de droguri ar putea proteja creierul de declinul cognitiv indus de radiații.

experimente Mouse-ul sprijină, de asemenea, Mary Bouxsein investigațiile asupra efectelor parțiale greutate pe musculo de sănătate. Cercetarea ei va avea loc la bordul ISS într-o invenție cu cușcă de filare construită de Agenția de explorare Aerospațială din Japonia., Acest contrabalansat centrifugă va permite Bouxsein, un biomecanice inginer de la Beth Israel Deaconess Medical Center din Boston, pentru a monitoriza soareci vii la o varietate de nivele de gravitate pentru săptămâni la rând, în scopul de a determina dacă lunarlike gravitația este suficient pentru menținerea corespunzătoare a oaselor și a mușchilor. „Este imposibil pe pământ să facem un adevărat experiment de gravitație artificială”, spune Bouxsein, în timp ce pe ISS „putem, de fapt, să privim cu adevărat efectele protectoare ale gravitației artificiale.,Ben Levine, directorul Institutului pentru exerciții fizice și Medicină de mediu, un program comun al Spitalului presbiterian Texas Health Dallas și al Centrului Medical Southwestern al Universității din Texas, prezice că gravitația de o șesime a lunii nu va pune suficientă greutate pe corpul nostru pentru a proteja împotriva pierderii masei osoase, a forței musculare și a capacității de pompare a inimii. Dar, din fericire, subliniază el, există deja regimuri eficiente de exerciții care pot fi adaptate pentru viața pe lună., „Dacă faceți ceea ce fac acum pe Stația Spațială”, spune Levine, ” ar trebui să puteți preveni complet atrofia continuă.”

zilnic cardio și puterea de formare acum comun pentru ISS astronauți ar putea fi dificil de realizat în viitorul luna explorari, deși—lor la 2,5 ore de antrenamente includ haltere, alergare și ciclism pe masini care folosesc corzi elastice pentru a trage la ei. De aceea, Tobias Weber și colegii săi de la Centrul European de astronauți al Agenției Spațiale Europene din Köln, Germania, au studiat alternative simplificate., Ca parte a studiului Movement in Low Gravity, echipa de Medicină Spațială ESA a folosit recent o bandă de alergare special concepută, care permite oamenilor să alerge, să meargă și să sară în timp ce este suspendată orizontal de o serie de cabluri.reglarea forței prin care scripetele aduc utilizatorii lateral înapoi spre banda de alergare permite sistemului să furnizeze diferite niveluri de gravitate., Cu acest „verticalized” banda de alergare setup, cercetătorii au arătat că doar câteva minute de zi cu zi țopăit, într-un mod simplu în sus și în jos mișcare asemănătoare cu coarda, ar putea exercita suficientă forță la oasele, mușchii și tendoanele în gravitația lunii pentru a combate fiziologice de degradare așteptat să apară pe lună.”săriturile pot fi o contramăsură multisistemică cu adevărat puternică”, spune Fiziologul aerospațial David Green, membru al echipei ESA. Ca un bonus suplimentar, crizele scurte de salt pot fi mai eficiente—și mai puțin plictisitoare—decât alergarea pe o banda de alergare, adaugă el., „Cel puțin la început”, spune Green, ” este greu să nu zâmbești când sari.în cele din urmă, este probabil ca misiunile lunare să se desfășoare la fel cum au făcut-o în epoca Apollo: cu multe întrebări de sănătate fără răspuns și puține proceduri medicale de protecție complet elaborate. Această situație poate suna înfricoșător pentru unii ar fi luna de piftie, dar incertitudinile nu faze de Lege Paloski, director al NASA Umane Program de Cercetare.”de fapt, nu sunt foarte îngrijorat de problemele de sănătate și fiziologie”, spune el., „Vom putea monitoriza suficient de îndeaproape starea generală de sănătate și performanța membrilor echipajului și apoi vom oferi sprijin aproape în timp real de pe Pământ pentru majoritatea lucrurilor.”În cel mai rău caz, astronauții ar putea zbura acasă în câteva zile-un plan de salvare care nu va fi posibil pe măsură ce misiunea se deplasează pe Marte și nu numai.

asta face ca luna să fie o astfel de” piatră de temelie interesantă”, spune Paloski. „Este o modalitate de a testa o mulțime de concepte pe care le avem pentru a face lucrurile pe suprafața Marte.,”

despre autor

Elie Dolgin este un scriitor științific specializat în cercetarea biomedicală și descoperirea de droguri. După un doctorat petrecut studiind genetica populației de nematode, el a schimbat viermi pentru cuvinte-intrând în jurnalism ca editor la Scientist, Nature Medicine și STAT. Acum freelancer, Dolgin contribuie frecvent la New Scientist, Nature, IEEE Spectrum și multe altele.