Ανακαλύπτοντας τις αντιδράσεις του ανθρώπινου σώματος στο διάστημα

Θα μπορούσαμε να εισερχόμαστε σε μια αναγέννηση για την έρευνα για ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις, καθώς ένας αριθμός ρεκόρ ιδιωτών κατευθύνεται στο

διάστημα

– και καθώς οι επιστήμονες βελτιώνουν τις τεχνικές για τη συλλογή δεδομένων για αυτά τα ατρόμητα υποκείμενα δοκιμής.

Ένα σημάδι ότι η αναγέννηση είναι επικείμενη εμφανίστηκε νωρίτερα αυτή την εβδομάδα, όταν δημοσίευσε το περιοδικό Nature

μια κρύπτη από χαρτιά

περιγράφοντας λεπτομερώς τις σωματικές και ψυχικές αλλαγές που γνώρισε το τετραμελές πλήρωμα του Inspiration4 πριν από σχεδόν τρία χρόνια. Αυτή η αποστολή, σε συνεργασία με τη SpaceX, εκτοξεύτηκε στις 15 Σεπτεμβρίου 2021 και επέστρεψε στη Γη τρεις ημέρες αργότερα.

Κατά τη διάρκεια της αποστολής, το πλήρωμα παρουσίασε ένα ευρύ σύνολο μέτριων μοριακών αλλαγών, απορρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος και ελαφρές μειώσεις στη γνωστική απόδοση. Αλλά οι ερευνητές είναι σε θέση να αναλύσουν τα δεδομένα – περισσότερα από 100.000 σημεία δεδομένων που σχετίζονται με την υγεία – επειδή το πλήρωμα των τεσσάρων ατόμων ήταν σε θέση να τα συλλέξει αξιόπιστα εξαρχής.

Αυτό είναι ένα μεγαλύτερο επίτευγμα από ό, τι μπορεί να αντιληφθεί κανείς. Το πλήρωμα του Inspiration4 έλαβε αρκετή εκπαίδευση, σε μεγάλο βαθμό με το SpaceX, το οποίο παρείχε την κάψουλα

Dragon

για τη βόλτα τους στην τροχιά. Αλλά η προετοιμασία τους απέχει πολύ από αυτή των αστροναυτών της NASA στο

ISS

, και οι οποίοι επίσης κάνουν τακτικά μια σειρά από τεστ υγείας στον εαυτό τους. Αυτό περιλαμβάνει υπερ

ήχου

ς, γνωστικές εξετάσεις, βιοψίες, εξετάσεις αίματος και σάλιου, επιχρίσματα δέρματος και αισθητικοκινητικές εξετάσεις.

«Μπορείς να κάνεις έρευνα με ιδιώτες στο διάστημα, αυτό είναι το νούμερο ένα αποτέλεσμα [of the

research

]», είπε η Δρ Ντόριτ Ντόνοβιελ σε πρόσφατη συνέντευξη. Ο Δρ Donoviel είναι συν-συγγραφέας μιας από τις εργασίες που δημοσιεύθηκαν στο Nature και αναπληρωτής καθηγητής στο Κέντρο Διαστημικής Ιατρικής στο Πανεπιστήμιο Baylor. Είναι επίσης η εκτελεστική διευθύντρια της ερευνητικής κοινοπραξίας που χρηματοδοτείται από τη NASA Translational Research Institute for Space Health (TRISH), η οποία διεξάγει και χρηματοδοτεί έρευνα αιχμής για τη βελτίωση της ανθρώπινης ασφάλειας στο διάστημα.

«Θα είμαι ειλικρινής, κανείς δεν ήταν σίγουρος ότι θα μπορούσαμε να συλλέξουμε έναν εύλογο όγκο δεδομένων, ότι θα μπορούσαμε να τα εφαρμόσουμε, ότι οι τακτικοί άνθρωποι που δεν είχαν ποτέ έκθεση σε επιστημονική έρευνα θα μπορούσαν να κάνουν κάτι που θα μπορούσαμε πραγματικά να αναλύσουμε», συνέχισε, αναφερόμενη στην αποστολή Inspiration4.

Κατά κάποιους προφανείς τρόπους, το πλήρωμα του Inspiration4 απέχει πολύ από το συνηθισμένο: Ο αρχηγός της αποστολής, Jared Isaacman, είναι ένας δισεκατομμυριούχος που ίδρυσε μια εταιρεία επεξεργασίας πληρωμών όταν ήταν 16 ετών. Η Hayley Arcenaux είναι βοηθός ιατρού στο παγκοσμίου φήμης παιδικό νοσοκομείο St. Jude Children’s Research Hospital. Η Sian Proctor είναι πιλότος με διδακτορικό που διδάσκει γεωλογία σε επίπεδο κολεγίου. και ο Christopher Sembroski είναι ένας πρώην τεχνίτης της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ, του οποίου η μακρά καριέρα ως μηχανικός αεροδιαστημικής τον έφερε στον τωρινό χώρο εργασίας του, την Blue Origin.

Και όμως, εξακολουθούσαν να έρχονται στο Inspiration4 ως αρχάριοι διαστημικών πτήσεων. Αυτό σήμαινε ότι οι ερευνητές της TRISH έπρεπε να καταλήξουν σε μια σουίτα δοκιμών που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί με ελάχιστη εκπαίδευση. Το πλήρωμα του Inspiration4 φορούσε επίσης ρολόγια Apple και η κάψουλα ήταν εξοπλισμένη με περιβαλλοντικούς αισθητήρες που οι ερευνητές μπόρεσαν να συσχετίσουν με τα άλλα αποτελέσματα δοκιμών. Ο συσχετισμός των δεδομένων είναι «ασυνήθιστος», είπε ο Δρ Donoviel, αλλά έδωσε στους ερευνητές μοναδικές γνώσεις για το πώς οι αλλαγές στο περιορισμένο περιβάλλον επηρέασαν πράγματα όπως ο καρδιακός ρυθμός ή η γνωστική απόδοση.

Συνολικά, οι ερευνητές προσπαθούν να κινηθούν προς την ψηφιοποίηση των δοκιμών και να κάνουν περισσότερο παθητικό τη συλλογή δεδομένων, για να μειώσουν τα γνωστικά έξοδα για τον ιδιωτικό αστροναύτη. (Οι αστροναύτες της NASA κάνουν επίσης γνωστικά τεστ, αλλά το κάνουν χρησιμοποιώντας μολύβι και χαρτί, είπε ο Δρ Ντόνοβιελ.)

Η συλλογή τέτοιων πληροφοριών θα είναι κρίσιμη καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ιδιωτών που κατευθύνονται στο διάστημα, όπως φαίνεται σχεδόν σίγουρα έτοιμο να κάνει την επόμενη δεκαετία. Οι ερευνητές θα είναι σε θέση να κατανοήσουν καλύτερα τις επιπτώσεις των διαστημικών πτήσεων σε ανθρώπους που δεν ταιριάζουν στο καλούπι του τυπικού αστροναύτη της NASA: άνδρας, λευκός και στα κορυφαία εκατοστημόρια για σωματική και γνωστική απόδοση. Αλλά θα μπορούν να το κάνουν μόνο εάν οι μελλοντικοί διαστημικοί τουρίστες είναι πρόθυμοι να συλλέξουν τα δεδομένα.

Περισσότερα δεδομένα σημαίνει καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι διαστημικές πτήσεις επηρεάζουν τις γυναίκες έναντι των ανδρών ή θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους μελλοντικούς διαστημικούς τουρίστες με προϋπάρχουσες συνθήκες να κατανοήσουν πώς θα τα πάνε στο περιβάλλον μηδενικού G. Τα αποτελέσματα από το Inspiration4 είναι ελπιδοφόρα, ειδικά για τον διαστημικό τουρισμό: η εργασία του TRISH διαπίστωσε ότι, με βάση τα δεδομένα αυτής της αποστολής, οι αποστολές μικρής διάρκειας δεν ενέχουν σημαντικούς κινδύνους για την υγεία. Αυτό το πιο πρόσφατο προκαταρκτικό εύρημα προσθέτει στα υπάρχοντα δεδομένα ότι οι πιο μακροπρόθεσμες διακοπές στο διάστημα —στην περίπτωση αυτή, 340 ημέρες— μπορεί να μην είναι τόσο επικίνδυνες όσο υποτίθεται κάποτε.

Μέχρι στιγμής, οι εμπορικοί πάροχοι που κυμαίνονται από το Axiom Space έως τη SpaceX έως την Blue Origin ήταν περισσότερο από πρόθυμοι να συνεργαστούν με την TRISH και συμφώνησαν να τυποποιήσουν και να συγκεντρώσουν τα δεδομένα που συλλέχθηκαν στις αντίστοιχες αποστολές τους, είπε ο Δρ Donoviel.

«Όλοι ανταγωνίζονται για αυτούς τους ανθρώπους [as customers]αλλά αυτό τους επιτρέπει να συνεισφέρουν σε μια κοινή βάση γνώσεων», πρόσθεσε.

Αυτό είναι μόνο η αρχή. Η αύξηση των μη κυβερνητικών αποστολών διαστημικών πτήσεων εγείρει σημαντικά ερωτήματα που σχετίζονται με τους κανόνες, την ηθική και τη ρύθμιση της ανθρώπινης έρευνας στο διάστημα. Ενώ περισσότεροι ιδιώτες κατευθύνονται πιθανότατα στο διάστημα από ποτέ, θα ενδιαφέρονται να γίνουν πειραματόζωα για να συνεχίσουν την επιστημονική έρευνα; Ένας ιδιωτικός αστροναύτης που πληρώνει 50 εκατομμύρια δολάρια για μια εμπειρία πολυτελούς διαστημικού τουρισμού θέλει να περάσει το χρόνο του σε τροχιά κάνοντας υπερήχους στον εαυτό του ή μετρώντας σχολαστικά την προσωρινή γνωστική του έκπτωση;

Πιθανώς; πιθανώς όχι. Πέρυσι, η Donoviel συνδημοσίευσε ένα

άρθρο στο Science

ζητώντας, μεταξύ άλλων, την ανάπτυξη ενός συνόλου αρχών που θα καθοδηγούν τις εμπορικές διαστημικές αποστολές. Μία από αυτές τις αρχές που ζήτησαν οι συγγραφείς είναι η κοινωνική ευθύνη – ουσιαστικά, η ιδέα ότι οι ιδιωτικοί αστροναύτες έχουν αναμφισβήτητα αυξημένη κοινωνική ευθύνη για την προώθηση αυτής της έρευνας.

«Αν πάτε στο διάστημα, επαναπαύεστε στις δάφνες όλης της δημόσιας χρηματοδότησης που σας επέτρεψε να πάτε στο διάστημα. Οι φορολογούμενοι πλήρωσαν για όλες αυτές τις διαστημικές δυνατότητες που σας επέτρεψαν τώρα να πάτε στο διάστημα. Άρα οφείλετε στους φορολογούμενους την έρευνα», υποστήριξε ο Δρ Ντόνοβιελ. Πρόσθεσε ότι η πρόοδος στην τεχνολογία φορητών συσκευών έχει μειώσει μόνο το βάρος για τους συμμετέχοντες στην έρευνα — όχι μόνο με το Apple Watch, αλλά με τεχνολογία όπως η

Συσκευή Biobutton

που συλλέγει συνεχώς πολλά ζωτικά σημεία ή ένα έμπλαστρο ιδρώτα.

«Δεν θα σου κάνουμε τη δυστυχία, δεν θα σε τρυπήσουμε με βελόνα, δεν θα σε αναγκάσουμε να κάνεις υπέρηχο, αλλά φόρεσε το Biobutton και βάλε το επίθεμα ιδρώτα».