Podróż w kosmos poprzedzona jest szeregiem wymagających treningów, by możliwie jak najbardziej zminimalizować ryzyko wystąpienia choroby lub problemów zdrowotnych. Astronauta ma być przygotowany na wszystko, choć życie w kosmosie to nie tylko bezwiedne fruwanie po statku, ale i masa odpowiedzialności.
Już nie mówiąc o tym, że… wszystko się może zdarzyć. Na pokład statku kosmicznego wysyłany jest zestaw podstawowych urządzeń do udzielania pierwszej pomocy medycznej oraz specjalna apteczka. Co w niej znajdziemy?
Spis treści
Życie w kosmosie to nie bajka
Astronauta musi nie tylko prowadzić badania naukowe, lecz także wykonywać codzienne czynności życiowe, takie jak jedzenie, sen i higiena osobista. Jak wygląda zatem życie w kosmosie?
Pierwszym wyzwaniem jest adaptacja do specyficznych warunków, w których brak grawitacji zmienia sposób wykonywania nawet najprostszych czynności. Biuro Edukacji Kosmicznej ESERO, które powstało z inicjatywy Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA, przybliża, w jaki sposób wygląda typowy dzień astronauty. Według informacji przedstawionych w jednym z wpisów, na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (dalej: ISS) dzień trwa tylko 92 minuty z powodu stałego ruchu stacji wokół Ziemi.
Plusy? Można obserwować wschody oraz zachody słońca nawet kilkanaście razy dziennie. Wymusza to specjalne procedury regulujące rytm snu i czuwania. Astronauta musi spać w specjalnych śpiworach, które przymocowane są do ściany, aby uniknąć dryfowania w stanie nieważkości. Mówienie, że przed snem „odpływamy”, w przestrzeni kosmicznej może nabrać dosłownego znaczenia.
Brak grawitacji może prowadzić do degeneracji mięśni, stawów i kości, dlatego też astronauci muszą poświęcać kilka godzin dziennie na ćwiczenia fizyczne. W przestrzeni kosmicznej znajdują się specjalnie zaprojektowane urządzenia, takie jak bieżnie czy rowerki, które pomagają w zachowaniu kondycji fizycznej.
Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jest dużo miejsca na trzy podstawowe przyrządy – bieżnię, rowerek i coś na wzór Olympu – który symuluje ćwiczenia obciążeniowe. Jednak już teraz wiemy, że statki kosmiczne lecące na Księżyc lub Marsa nie będą miały tyle przestrzeni, więc trzy urządzenia zastąpimy prawdopodobnie jednym.
Dr Anna Fogtman, zarządzająca operacjami ochrony radiologicznej astronautów w Europejskim Centrum Astronautów w Kolonii (Niemcy), cytowana przez serwis naukawpolsce.pl.
Higiena osobista w kosmosie to kolejne wyzwanie. Aby umyć zęby astronauta musi korzystać z wody z torby do mycia zębów, a do mycia ciała używają specjalnych szamponów i mydeł, które nie wymagają spłukiwania. Nawet codzienne czynności, takie jak mycie włosów czy branie prysznica, odbywają się w warunkach mikrograwitacji.
Ważnym aspektem życia w kosmosie jest również dieta. Astronauta spożywa trzy posiłki dziennie, które są starannie dobrane pod względem kaloryczności i wartości odżywczych. Żywność przechowywana jest w jednorazowych pojemnikach, a wiele dań dostarczanych jest w formie zliofilizowanej. Życie w kosmosie zdecydowanie wyklucza pewne przyjemności.
Pomimo surowych warunków, astronauci znajdują też czas na relaks i rozrywkę. Mogą podziwiać widoki Ziemi przez okna stacji, czytać książki, grać w karty. Niektórzy z nich nawet sięgają po instrumenty muzyczne, co potwierdza słynna interpretacja piosenki „Space Oddity” Chrisa Hadfielda, której można wysłuchać tutaj.
Życie w kosmosie to więc nie tylko wyzwania, ale także chwile spokoju, refleksji i rozrywki, które pozwalają astronautom utrzymać równowagę psychiczną i czerpać radość z pobytu w przestrzeni kosmicznej.
Astronauta i jego apteczka
Braki w apteczce astronautów to istotny problem, który stawia przed naukowcami wyzwania w zapewnieniu opieki zdrowotnej w warunkach kosmicznych. Po pierwsze, istnieje niewystarczająca ilość leków w apteczce, co może ograniczać możliwości leczenia różnych dolegliwości zdrowotnych. Co więcej, trudności z działaniem leków w warunkach kosmicznych sprawiają, że niektóre substancje mogą być mniej skuteczne lub nawet zupełnie nieefektywne. W związku z tym konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań nad efektywnością leków w mikrograwitacji, aby lepiej zrozumieć, jak działają one w warunkach kosmicznych i jak można zoptymalizować ich skuteczność.
Jednym z podejść mających na celu rozwiązanie tego problemu jest testowanie różnych rozwiązań, takich jak skafander LBNP (ang. Low Body Negative Pressure), który ma na celu obniżenie ciśnienia śródczaszkowego. Poprzez wykorzystanie tego typu technologii, naukowcy mogą poszukiwać sposobów na minimalizację negatywnych skutków mikrograwitacji na organizm astronautów oraz zapewnić im lepszą opiekę zdrowotną w przestrzeni kosmicznej.
W apteczce astronauty jest niewiele leków, bo ich działanie w warunkach kosmicznych nie zostało jeszcze dobrze poznane. Są leki przeciwbólowe, antyalergiczne, antybiotyki oraz dwa antydepresanty. Generalnie sposób dostarczenia leków też jest problemem w warunkach mikrograwitacji, bo nie wszystkie substancje wchłaniają się jednakowo. Najlepiej wchłaniają się w stanie rozpuszczonym, a nie wszystkie da się podać w ten sposób.
Dr Anna Fogtman, zarządzająca operacjami ochrony radiologicznej astronautów w Europejskim Centrum Astronautów w Kolonii (Niemcy), cytowana przez serwis naukawpolsce.pl.
Projekt Bed Rest i jego znaczenie. „Niepokojące, ale ważne odkrycie”
Europejska Agencja Kosmiczna stale przeprowadza rozmaite badania, których zadaniem jest przybliżenie naukowcom między innymi wpływu przebywania w przestrzeni kosmicznej na ludzkie ciało i umysł. Aktualnie realizowany jest projekt o nazwie Bed Rest.
Badanie przeprowadzane w Europejskim Centrum Astronautów w Kolonii ma na celu symulowanie warunków mikrograwitacji i ich wpływu na ludzki organizm. Podczas tego projektu grupa studentów wolontariuszy jest przez sześć tygodni umieszczana na platformie przypominającej łóżko, gdzie ich głowa spoczywa o 6 stopni niżej niż reszta ciała.
W tej pozycji uczestnicy projektu jedzą, myją się i śpią, symulując wszystkie efekty fizjologiczne, które pojawiają się w stanie nieważkości. Dochodzi do przesunięcia płynów w organizmie, utraty masy mięśniowej i gęstości kości, a także do wzrostu ciśnienia śródczaszkowego i obniżenia ciśnienia krwi.
Podczas projektu uczestnicy są ciągle monitorowani pod kątem stanu zdrowia, co pozwala naukowcom na analizę wpływu mikrograwitacji na organizm ludzki oraz opracowanie różnych rozwiązań mających na celu minimalizację negatywnych skutków przebywania w przestrzeni kosmicznej. Projekt Bed Rest stanowi więc ważne narzędzie do zrozumienia mechanizmów adaptacji organizmu do mikrograwitacji oraz poszukiwania skutecznych metod zapobiegania negatywnym konsekwencjom długotrwałego przebywania w stanie nieważkości.
Po sześciu tygodniach organizm znajduje nowy stan adaptacyjny – czyli dostosowuje się bez wyrządzania większej szkody. Dobrze sobie radzi nawet z niższym ciśnieniem krwi i zmienionym ciśnieniem śródczaszkowym. Wyjątek stanowi syndrom SANS (ang. Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome) dotyczący zmian w oczach. Podczas badania okazało się, że zmiany w oczach następują już w 2-3 tygodniu przebywania w symulowanym stanie nieważkości. Jest to niepokojące, ale ważne odkrycie. W dodatku, przeciwnie do tego, co sądzono wcześniej, dotyka w takim samym stopniu mężczyzn, jak i kobiet. Oznacza to, że podczas długiej misji na Marsie może dojść do utraty wzroku, co zagrozi też życiu człowieka.
Dr Anna Fogtman, zarządzająca operacjami ochrony radiologicznej astronautów w Europejskim Centrum Astronautów w Kolonii (Niemcy), cytowana przez serwis naukawpolsce.pl.
Czym jest syndrom SANS?
Syndrom SANS to zespół zmian, które występują u astronautów po kilku tygodniowym pobycie w przestrzeni kosmicznej. Objawia się on głównie zmianami anatomicznymi w gałce ocznej, takimi jak pojawienie się plamek i ubytków w ostrości wzroku. Te zmiany mogą prowadzić do różnego stopnia zaburzeń widzenia, a w skrajnych przypadkach nawet do utraty wzroku. Co niepokojące, zmiany nie cofają się w momencie, gdy astronauta wraca na Ziemię.
Syndrom SANS jest jednym z najbardziej niepokojących aspektów zdrowotnych związanych z podróżami kosmicznymi, ponieważ nie jest jeszcze w pełni zrozumiany. Naukowcy podejrzewają, że może być on spowodowany zmianami w ciśnieniu śródczaszkowym, które występują w warunkach mikrograwitacji. Jednak dokładny mechanizm powstawania tego syndromu nadal pozostaje przedmiotem badań.
Astronauta i jego zdrowie psychiczne
Walka z izolacją to niezwykle istotny aspekt podróży kosmicznych, który ma kluczowe znaczenie dla zdrowia psychicznego astronautów. Pierwszym wyzwaniem jest wpływ izolacji na samopoczucie i psychikę członków załogi, którzy podczas długotrwałych misji kosmicznych muszą radzić sobie z brakiem kontaktu z rodziną i przyjaciółmi oraz ograniczonymi możliwościami interakcji społecznej.
Dodatkowym wyzwaniem jest brak komunikacji bezpośredniej z Ziemią podczas misji na Marsa lub Księżyc. Astronauci będą zmuszeni do radzenia sobie w sytuacjach kryzysowych bez możliwości szybkiego kontaktu z bazą naziemną, co może wpłynąć negatywnie na ich psychikę oraz zdolność podejmowania decyzji.
W odpowiedzi na te wyzwania naukowcy testują różne rozwiązania mające poprawić dobrostan psychiczny astronautów. Jednym z nich są hologramy lekarzy, którzy za pomocą sztucznej inteligencji mogą wspierać załogę w sytuacjach medycznych oraz udzielać porad zdrowotnych na odległość. To się nazywa telemedycyna!
W zeszłym roku takie rozwiązanie było testowane na ISS. Ponadto stosowane są inne środki mające poprawić atmosferę i komfort psychiczny na statkach kosmicznych, takie jak lepsze oświetlenie, generator zapachów oraz dekoracje roślinne, które mogą pomóc w utrzymaniu dobrego samopoczucia i równowagi psychicznej podczas długotrwałych podróży kosmicznych – uważa dr Anna Fogtman.
Kwestia finansowania Europejskiej Agencji Kosmicznej
Wyzwania finansowe związane z organizacją badań naukowych w ramach Europejskiej Agencji Kosmicznej stanowią istotny element funkcjonowania tego instytutu.
Realizacja programów badawczych, projektów eksploracyjnych i misji kosmicznych wymaga znaczących nakładów finansowych na rozwój technologii, przygotowanie ekwipunku oraz utrzymanie infrastruktury. Brak jednolitego źródła finansowania może prowadzić do trudności w zapewnieniu ciągłości badań naukowych oraz realizacji planów kosmicznych.
Model biznesowy ESA, oparty głównie na składkach członkowskich od państw uczestniczących, ma wpływ na alokację środków finansowych. Składki te nie zawsze pokrywają w pełni koszty projektów, co może prowadzić do niedoboru środków na niektóre obszary działalności ESA. Równocześnie konieczność uwzględnienia potrzeb różnych państw członkowskich i ich zainteresowań może skomplikować proces alokacji środków na konkretne projekty i badania.
Ruchy dyplomatyczne odgrywają istotną rolę w zapewnieniu finansowania i uczestnictwa w programach ESA. Dyplomacja jest kluczowym narzędziem w negocjacjach dotyczących składek członkowskich oraz ustalania priorytetów i celów agencji. Zdolność do efektywnej komunikacji i negocjacji między państwami członkowskimi może decydować o sukcesie finansowym oraz realizacji ambitnych projektów badawczych i kosmicznych przez ESA.
Źródło: naukawpolsce.pl, Zdjęcie otwierające: NASA / materiały prasowe