چگونه فضانوردان را در ماموریت های سفر به مریخ سالم نگه داریم؟
لینک بگیر: هنگامی که نخستین فضانوردان به مریخ برسند، ممکنست با چالش های متفاوتی روبرو شوند چونکه از آنها انتظار می رود که بعد از ماه ها سفر در حالت بی وزنی و بدون داشتن دستگاه های ورزشی یا درمانگران زمینی که به فضانوردان ساکن در ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) کمک می کنند تا با شرایط گرانش سازگار شوند، وظایف سنگین فیزیکی را انجام دهند و این ممکنست برای آنها چندان آسان نباشد. آیا پژوهشگران تا حالا به این مساله فکر کرده اند که چگونه می توانند سلامت فضانوردان در مریخ را تضمین کنند؟
به گزارش لینک بگیر به نقل از ایسنا، برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی حفظ سلامت مسافران فضایی در چنین ماموریت های طولانی، سایت نیو اطلس با "راشل بلیسل"(Rachel Bellisle) و "تام ابیتانت"(Tom Abitante) دانشمندان دانشگاههای "هاروارد" و "ام آی تی" در مورد دو تکنولوژی جدید که پتانسیل حفظ سلامت فضانوردان در وضعیت جاذبه صفر را در دارد، مصاحبه ای انجام داده است که در ادامه به پرسش های این سایت و پاسخ های آنها پرداخته ایم.
نیو اطلس: مدت هاست که افراد مختلفی به فضا رفته اند و زمانی را در آنجا گذرانده اند و حتی تعدادی از آنها بیش از یک سال نیز در آنجا بوده اند اما گویا باز هم مشکلاتی در حوزه سلامت فضانوردان وجود دارد، حالا مشکل ما چیست که باید در اینجا حل شود؟
ابیتانت: مشکل اصلی این است که فضانوردان در فضا گرفتار مشکلاتی مانند از دست دادن استخوان و توده عضلانی خود می شوند. آنها می توانند با خیال آسوده زمان خودرا در فضا سپری کنند، اما وقتی بعد از یک سال اقامت در فضا، به زمین می آیند، باید برای انجام عملیات فیزیوتراپی آماده شوند. وقتی فضانوردان به مریخ بروند، از آنها انتظار می رود که کارهای فیزیکی مختلفی انجام دهند، اما از دست دادن عضلات و استخوان، آنها را در معرض خطر مبتلاشدن به برخی لطمه ها قرار می دهد. روش فعلی برای جلوگیری از این امر ورزش است. با این وجود، هنگام رفتن به ماه یا مریخ، نمی توانید وسایل ورزشی بزرگ را با خود حمل کنید. ما به دنبال راه هایی هستیم که فضانوردان بتوانند بدون حمل تجهیزات ورزشی عظیم به مریخ، بدن خودرا آماده کرده و از شرایطی مانند از دست دادن عضلات و استخوان خود جلوگیری نمایند.
نیواطلس: پس هدف شما جلوگیری از تحلیل استخوان و عدم رشد عضله فضانوردان است؟
بلیسل: هدف ما فراتر از این مساله است. حقیقت این است که بدن افراد در وضعیت گرانش نمی تواند طبیعی عمل کند. استخوان و عضلات دو نمونه از اعضای بدن هستند که تحت تاثیر قرار می گیرند. البته ممکنست اندام های دیگر نیز تحت تاثیر قرار گیرند.
نیواطلس: مانند چه چیزی؟
ابیتانت: یکی از آنها، اعضای کوچک گوش درونی شماست که همیشه به شما می گوید چه حال بدی دارید که این حس در فضا وجود ندارد. در حالی که این اثر اولیه ممکنست خودش را در حالاتی مانند بیماری حرکت یا تعدادی از بی نظمی های فضایی نشان دهد اما در دوره های زمانی طولانی در حقیقت می تواند به صورتی بر هماهنگی و حس عمقی شما مانند وضعیت بدنی و راه رفتن تاثیر بگذارد. خیلی از مواقع زمانی که فضانوردان به زمین بازمی گردند، چند روز طول می کشد تا باردیگر به حالت عادی بازگردند.
نیواطلس: در ماموریت های طولانی به ماه یا مریخ، چه چیزهایی می توانند جایگزین تجهیزات ورزشی شوند؟
بلیسل: احیانا تجهیزات ورزشی کوچکتری وجود خواهند داشت. هدف ما تکمیل آنست. من فکر می کنم راه هایی برای انجام این کار با ابزارهای پوشیدنی وجود دارد. من درحال مطالعه لباس پوستی(skinsuit) هستم که مقداری از آن بار مکانیکی بدن را باردیگر به بدن بازمی گرداند. این لباس در اصل یک فشار عمودی به بدن وارد میکند و خیلی از گیرنده های بار(load receptors) را که بطور معمول در محیط ریزگرانش غیرفعال می شوند را باردیگر فعال می کند.
نیواطلس: این گیرنده های بار چه هستند و چه کار می کنند؟
بلیسل: بدن شما مملو از یک سری سنسورهای بیولوژیکی است که آنها نحوه اعمال گرانش بر بدن شما را روی زمین اندازه گیری می کنند. مقداری از آن حسگرها در استخوان های شما وجود دارد که استخوان شما را ملزم به حفظ استواری می کند و مقداری نیز در عضلات شما وجود دارد. عضلات شما باید دریابند که برای راه رفتن چقدر نیرو نیاز دارند. وقتی همه آن ورودی های حسی را به سبب گرانش از دست دهید، این فرآیندها قطع می شوند. گیرنده ها باید خودرا با شرایط ریزگرانش تطبیق دهند و بعد از بازگشت فضانوردان به زمین نیز باید باردیگر با شرایط زمین سازگار شوند. این یک مشکل بزرگ برای سازگاری بدن با مریخ بعد از یک سفر طولانی در گرانش صفر است.
نیواطلس: ممکنست کمی در مورد لباس پوستی خود توضیح دهید؟
بلیسل: این لباس های پوستی یک لباس پارچه ای غیرفعال هستند، بدین سبب هیچ عملگر مکانیکی وجود ندارد و کمی شبیه یک اسکلت بیرونی نرم یا یک لباس تنگ هستند. نحوه پوشیدن آنها نیز بدین صورت است که ابتدا از روی شانه ها پوشیده می شود، سپس پارچه را کشیده و آنرا تا زیر پاها می آوریم.
نیواطلس: چه مدت باید این لباس ها را بر تن داشت؟
بلیسل: بستگی به برنامه فضانوردان دارد. آژانس فضایی اروپا در حقیقت بر روی این لباس ها کار کرده است تا از کمردرد فضانوردان در فضا پیشگیری کند و از تعدادی از افراد نیز خواسته شده تا هشت ساعت این لباس را بپوشند. اما ایده های دیگری وجود دارد که طی آن فضانوردان باید آنرا برای یک یا دو ساعت و آن هم در حین ورزش بپوشند.
نیواطلس: تام، شما نگاهی کاملا متفاوت در این مورد دارید. می توانید درباره آن به ما بگویید؟
ابیتانت: رویکرد من کمی فعال تر است. من به دنبال استفاده از تحریک الکتریکی، خصوصاً تحریک عصبی عضلانی، برای افزایش عملکرد روزانه استخوان های افراد هستم. این نگاهی است که پزشکان برای بیماران مبتلا به لطمه طناب نخاعی بسیار استفاده می نمایند. آنها از الکترودهایی روی عضله استفاده می نمایند که پالس الکتریکی را بوسیله عضله می فرستند و این عمل موجب انقباض آن عضله می شود. این بطور بالقوه می تواند به کاهش از دست دادن استخوان ناشی از عدم استفاده از صندلی چرخ دار یا قرار گرفتن در فضا کمک نماید. ایده من این است که اگر این انقباضات مصنوعی چند صد بار در روز صورت گیرد، می توان به اندازه کافی استخوان را تحریک کرد که این سنسورهای کوچکی که راشل به آن اشاره نمود به بدن بگویند که استخوان را از دست ندهد. اما یک نکته وجود دارد و آن این است که از آنجا که این افراد سالم هستند، گرفتار بی حسی مانند بیماران فلج نیستند و برای همین ممکنست این روش برایشان چندان راحت نباشد. بیماران پاراپلژی لزوما نمی توانند این مساله را احساس کنند که این امر به پزشکان این امکان را می دهد که برای مدت طولانی تری عملیات را انجام دهند. در مورد افراد سالم، یک محدودیتی وجود دارد برای اینکه از آنها خواسته می شود تا در همان حین تحریک الکتریکی برخی کارها را نیز انجام دهند. ما باید اینجا آزمایشاتی را انجام دهیم تا درک نماییم که این روش چقدر موثر خواهد بود و چه مدت فضانوردان می توانند از آن استفاده کنند. نمی توانیم صبر نماییم تا به مریخ برویم و ببینیم که آیا روش ما در آنجا کار می کند یا خیر.
نیواطلس: گام بعدی چیست؟ امیدوار هستید که آنرا در فضا آزمایش کنید؟
بلیسل: لباس های پوستی قدمت زیادی دارند چونکه آنها از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۷ توسط آژانس فضایی اروپا به ایستگاه فضایی بین المللی فرستاده شده اند. حالا، ما تعدادی از کارها را در ام آی تی جهت بررسی بیشتر آن در برنامه های مختلف و ایجاد نسخه جدید لباس، باردیگر آغاز نموده ایم. من آنرا در بهار گذشته با یک پرواز سهمی گرانش صفر آزمایش کردم. در بهار امسال هم قصد دارم آنرا در پرواز دیگری آزمایش کنم. ما آنرا به محیط ریزگرانش می آوریم و آزمایش های کوتاه مدتی را بر روی شرکت کننده ای که لباس را پوشیده است انجام می دهیم که این کار واقعا هیجان انگیز است. من دوست دارم ناسا نیز از آن استفاده نماید. فکر می کنم در این صورت عالی خواهد شد.
نیواطلس: این فناوری ها به جز کاربردشان در مسافرت به ماه و مریخ چه کاربردهایی در زمین دارند؟
ابیتانت: آنها اساسا کاربردهایی در بهبود فناوری لطمه نخاعی و از دست دادن استخوان دارند. تا حالا تحقیقات زیادی در مورد بهینه سازی بهبود درمان های از دست دادن استخوان برای افرادی که روی صندلی چرخ دار هستند، انجام نشده است.
بلیسل: فناوری ما ممکنست دو کاربرد در زمین داشته باشد. نخستین مورد این است که لباس پوستی یک لباس فشرده است. ما می توانیم از خیلی از این پیشرفت های فناوری روی زمین استفاده نمائیم. آنها احیانا می توانند کاربردهایی در مواردی مانند ورم لنفاوی یا پیش گیری از ترومبوز سیاهرگی عمقی و مواردی از این دست داشته باشند. همچنین، برنامه دومی نیز وجود دارد که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. روس ها لباسی شبیه به این داشتند که به آن لباس پنگوئن(penguin suit) می گفتند. آنها آنرا به درمانی برای کودکان مبتلا به فلج مغزی تبدیل کردند. این می تواند کاربردهای واقعا جالبی برای توانبخشی داشته باشد که هنوز کشف نشده و می تواند فناوری بسیار جالبی جهت استفاده روی زمین باشد.
نیواطلس: مدتی پیش ویلیام شاتنر ۹۰ ساله به همراه چند فرد دیگر توسط شرکت "بلواوریجین"به فضا رفت و برگشت. ما می دانیم که با بالا رفتن سن افراد، آتروفی عضلانی و تحلیل استخوان به یک مشکل بسیار جدی تبدیل می شود. چگونه این فناوری می تواند به فضانوردان مسن کمک کند؟
ابیتانت: ممکنست شما فردی باشید که دوست دارد از خودش مراقبت کند و هر روز به باشگاه می رود. آن ساعتی در روز که تمرین می کنید، نیروهای واقعا زیادی دریافت می کنید، اما ۱۵ ساعت دیگر از روز که بیدار هستید، چه کار می کنید؟ یا راه می روید یا ایستاده اید یا درحال بالا رفتن از جایی هستید. همه این نیروهای کوچک مانند اسکات زدن نیستند، اما همین نیروهای کوچک همان چیزی است که در ۱۵ یا ۱۶ ساعت دیگر از روز دریافت می کنید. در فضا وقتی یک ساعت و نیم یا دو ساعت ورزش می کنند، همان انرژی را دریافت می کنند، اما ۱۵ ساعت دیگر، چیزی دریافت نمی کنند. پس چگونه می توانیم این شکاف را اصلاح کنیم؟ می توانند بیشتر ورزش کنند، اما این امر به ایجاد مشکلات بیشتری می انجامد. کاری که راشل و من می خواهیم انجام دهیم این است که آن ساعات بیداری دیگر را با چیزهای کوچک دیگری پر نماییم که ممکنست معادل قدم زدن شما باشد.
منبع: linkbegir.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب