Paaiškėjo, kas kosmose nutinka astronautams

Skrydis į Marsą trunka 6-9 mėnesius. Kai ten skris žmonės, visą šį laiką jų nesaugos Žemės magnetosfera, be to, jie greičiausiai gyvens nesvarumo būklėje. Du nauji tyrimai nagrinėja, kiek šios aplinkybės pavojingos žmonėms.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Pirmajame nagrinėjama, kiek astronautams pakenks kosminiai spinduliai. Tai yra elektringos dalelės, kurių srautą galima sudalinti į dvi grupes: Saulės vėją ir Galaktinius kosminius spindulius. Tyrėjai pasitelkė skaitmeninį modelį, kuriuo galima įvertinti radiacijos poveikį skirtingiems žmogaus organams, priklausomai nuo spinduliuotės tipo, krypties ir intensyvumo. Modelio rezultatus jie apjungė su daugybės medicininių tyrimų rezultatais, taip įvertindami poveikį sveikatai.

Modeliuota misija buvo gana ilga – 300 dienų (10 mėnesių) skrydis į Marsą, 400 dienų planetoje ir 300 dienų skrydis atgal. Per šį laikotarpį astronautams tenkanti žalingos spinduliuotės dozė, deja, viršytų visų kosmoso agentūrų nustatytas leistinas spinduliuotės ribas. Kitaip tariant, astronautai per vieną misiją gautų daugiau spinduliuotės, nei šiandieniniai astronautai gauna per visą karjerą. Iš kitos pusės, medikamentai bei maisto papildai, tinkama dieta ir – svarbiausia – ekranavimo technologijos leistų sumažinti gaunamą dozę bent dvigubai.

Nuvykus į Marsą lengviausia apsisaugoti būtų gyvenant ne paviršiuje, o lavos tuneliuose. Iki žmonių skrydžio į Raudonąją planetą dar liko bent dešimtmetis, o gal ir daugiau. Per tiek laiko tikrai galima ištobulinti technologijas ir misijų planus, kad astronautų sveikatai kiltų kuo mažesnis pavojus. Šis tyrimas prisideda prie tokio progreso. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

Iš Tarptautinės kosminės stoties grįžę astronautai turi kurį laiką adaptuotis prie žemiškos gravitacijos. Nuskridus į Marsą galimybės saugiai adaptuotis nebus. Ar tai nesukels problemų misijai? Siekdami atsakymo, mokslininkai sukūrė matematinį modelį, leidžiantį įvertinti žmonių kaulų ir kraujotakos sistemos pokyčius skirtingos gravitacijos sąlygomis.

Modelis remiasi mašininio mokymo algoritmais. Jie apmokyti naudojant informaciją apie astronautų sveikatos pokyčius Tarptautinėje kosminėje stotyje bei grįžus iš jos, taip pat iš „Apollo“ misijų. Apmokytas modelis gerai atkuria žinomus duomenis, panaudotus bandymams. Modelis apima ne tik raumenų ir kaulų atrofiją nesvarumo būklėje – ši problema gerai žinoma, egzistuoja ir būdai ją spręsti specialiomis treniruočių programomis. Kita, galimai didesnė, problema yra skysčių persiskirstymas žmogaus organizme.

Mikrogravitacijoje skysčiai pakyla į viršutinę kūno pusę; dėl to norisi daugiau šlapintis, o troškulys sumažėja, todėl astronautams kyla dehidratacijos pavojus. Staigiai pasikeitus gravitaciniam laukui, net jei tai Marso, o ne Žemės gravitacija, skysčių persiskirstymas gali sukelti ir alpimą. Jei taip nutiktų Marse, pasekmės gali būti tragiškos, nes šalia nebus vietinės įgulos, galinčios suteikti pagalbą. Be to, komunikacijos tarp Žemės ir Marso užtrunka apie 20 minučių, taigi astronautai negalės greitai gauti net ir ekspertų patarimų.

Toks modelis galėtų labai gerai pasitarnauti planuojant misijos eigą ir astronautų išsilaipinimą Raudonojoje planetoje. Modelis bus naudingas ne tik misijoms į Marsą, bet ir komerciniam kosmoso sektoriui. Pavyzdžiui, kosminių viešbučių valdytojai galės įvertinti, kaip geriausia prižiūrėti svečius, kad jiems kiltų mažiau problemų adaptuojantis tiek mikrogravitacijoje, tiek grįžus iš jos. Tiesa, tam reikės patobulinti modelį, papildant mokymo duomenų rinkinį informacija iš komercinių skrydžių programų ar įvairių garsenybių – ne astronautų – skrydžių į kosmosą. Tai yra vienas iš tyrimo autorių užsibrėžtų artimiausių tikslų. Tyrimo rezultatai publikuojami „NPJ Microgravity“.