Na 340 dagen in de ruimte te hebben doorgebracht, zijn de Amerikaanse astronaut Scott Kelly en de Russische kosmonaut Mikhail Kornienko gepland om vandaag rond 11.30 uur ET ons kleine blauwe marmer te raken.
gerelateerde inhoud
- Vissen doen het niet zo goed in de ruimte
- Een nieuw efficiënt filter helpt astronauten hun eigen urine te drinken
- Een reis naar Mars kan hersenschade veroorzaken
Hoewel het niet de langste periode in de ruimte is, is het de langste die iemand aan boord van het International Space Station (ISS) heeft doorgebracht en de beste gelegenheid die NASA heeft gehad om te bestuderen wat er met het menselijk lichaam gebeurt na langdurige blootstelling aan gewichtloosheid, krappe plekken en schadelijke straling .
Er is geen ontkomen aan het feit dat aardbewoners zijn geëvolueerd om te gedijen met een bepaalde hoeveelheid zwaartekracht. Dus sinds de vroege dagen van de ruimtevaart, heeft NASA geprobeerd erachter te komen wat er met een menselijk lichaam gebeurt buiten de aantrekkingskracht van onze planeet.
"Al die normale dingen die we als vanzelfsprekend beschouwen, niemand wist precies wat er zou gebeuren", zegt Valerie Neal, curator en voorzitter van de ruimtegeschiedenis in het Smithsonian National Air and Space Museum. “Zullen ze goed kunnen slikken? Zullen ze goed kunnen zien? Zullen ze kunnen plassen? '
De eerste experimenten werden gedaan met proefpersonen - honden, apen en muizen, om er maar een paar te noemen. In 1962 werd astronaut John Glenn de eerste Amerikaan die rond de aarde draaide, samen met een tube appelmoes.
"Ze kozen een lekker zacht, glad voedsel en stopten het in een tube tandpasta en lieten hem slechts kleine stukjes per keer nemen om te zien of hij kon slikken en of het voedsel naar zijn maag zou gaan", zegt Neal. Maar de korte duur van deze vluchten beperkte wat wetenschappers konden testen - en testte het geduld van de pionierende ruimtereizigers. "Astronauten waren zo druk bezig met wat ze moesten doen, en ze waren niet noodzakelijk geneigd om als cavia's te worden behandeld, " voegt Neal toe.
Naarmate de lengte van de vluchten toenam, nam ook het fysiologisch testen toe. Tegenwoordig worden ISS-astronauten blootgesteld aan een reeks tests vóór de vlucht, regelmatige gezondheidscontroles tijdens de vlucht en een langdurige revalidatie zodra hun voeten terugkeren naar vaste grond.
Maar met hun vizier op Mars, moet NASA nog veel leren over de effecten van langere tochten. Voor Kelly en Kornienko is hun "Year in Space" -missie de eerste die zich uitsluitend richt op de fysiologie van het in de ruimte zijn - een project dat nog intrigerend is geworden omdat Kelly een tweelingbroer op aarde heeft. Dat betekent dat wetenschappers in staat zullen zijn om naar beide mannen te kijken en eventuele genetische veranderingen door ruimtevaart beter te identificeren.
Hoewel we de komende maanden waarschijnlijk veel meer van Kelly en Kornienko zullen leren, zijn hier enkele van de grote effecten waar NASA naar uitkijkt:
(NASA) Hoofden draaien Over staarten
Je binnenoor werkt ongeveer als een versnellingsmeter in een smartphone - het vertelt je lichaam wanneer je beweegt of stopt en wanneer je op je hoofd staat of op je zij ligt. Maar in de ruimte gaat dat kleine mechanisme mis, waardoor astronauten vaak een dag of wat last hebben van bewegingsziekte nadat ze microzwaartekracht hebben betreden. Velen ervaren ook een soortgelijk probleem bij het opnieuw betreden van de aantrekkingskracht van onze planeet, zegt Neal.
"Het is alsof je van een schip afkomt en je landbenen niet onder je hebt", zegt ze. Astronauten melden vaak in eerste instantie een gevoel van zweven dat uiteindelijk verdwijnt als hun lichamen zich weer aanpassen aan de aarde.
Botten en spieren
Een van de eerste dingen die wetenschappers ontdekten in onze ondernemingen in de ruimte, is dat de levensstijl met lage zwaartekracht niet geschikt is voor sterke botten en spieren, inclusief het hart. Hoewel ze aan de aarde zijn gebonden, werken deze lichaamsdelen in feite een behoorlijke hoeveelheid, gewoon om ons stil te houden. Zonder de neerwaartse zwaartekracht werkt het lichaam aanzienlijk minder, waardoor spierverslechtering en verlies van botdichtheid wordt veroorzaakt.
Volgens NASA kunnen astronauten in een maand in de ruimte net zoveel botmassa verliezen als een postmenopauzale vrouw in een jaar. Deze verrassende afname veroorzaakt hogere calciumspiegels in het bloed, wat kan leiden tot een grotere incidentie van nierstenen. Om deze problemen tegen te gaan, oefenen astronauten krachtig gebruik van speciaal ontworpen machines aan boord van het ruimtestation. Volgens NASA heeft Kelly tijdens zijn missie ongeveer 700 uur geoefend.
De meeste van deze effecten kunnen bij het landen worden tegengegaan, maar het vergt wel wat werk. "Gewoon mijn hoofd omhoog houden is een bizarre nieuwe ervaring, " vertelde astronaut Chris Hadfield tegen CBC News na een stint in het ISS in 2013. "Ik heb mijn hoofd al vijf maanden niet meer op mijn nek moeten houden."
Drijvende vloeistoffen
Elke seconde stromen vloeistoffen door ons lichaam en voor de aarde gebonden helpt zwaartekracht deze vloeistoffen naar beneden in de benen te bewegen. Maar neem de zwaartekracht weg en de vloeistoffen drijven naar het hoofd. Volgens NASA zou in de loop van zijn jaar in de ruimte de hoeveelheid vloeistof die in het hoofd van Scott Kelly verschuift een soda-fles van twee liter kunnen vullen.
Hierdoor zien astronauten er 'brutaler uit', zegt Neal. Deze vloeibare drift veroorzaakt ook ernstigere aandoeningen, waaronder druk op de oogzenuw, die het gezichtsvermogen kan beïnvloeden. Eenmaal terug op aarde verdwijnen de oogproblemen meestal, maar dit is een van de grote problemen die NASA wil begrijpen voor langere vluchten.
Kosmische straling
Het magnetische veld van de aarde biedt een vorm van natuurlijke afscherming die het leven op het oppervlak beschermt tegen een goede hoeveelheid hoogenergetische straling, die anders DNA zou kunnen beschadigen. Buiten deze veilige zone kan kunstmatige afscherming op het ISS astronauten gedeeltelijk beschermen tegen blootstelling aan straling, maar het is niet effectief voor alle stralingstypen, waardoor astronauten gevoeliger worden voor kanker en andere gezondheidsrisico's op de lange termijn.
Een reis naar Mars zal nog brutaler zijn, want naast de blootstellingsduur tijdens het transport heeft de rode planeet geen natuurlijk magnetisch schild. Met de nieuwste ISS-missie hopen wetenschappers precies te weten hoe ruimtestraling veranderingen in het DNA van Kelly kan veroorzaken, en wat dat zou kunnen betekenen voor toekomstige Mars-gebonden reizigers.
Ondanks al deze ernstig klinkende effecten, kan de meeste bekende schade worden teruggedraaid na de terugkeer van een astronaut naar de aarde. In een persconferentie vanuit de ruimte vorige week was Kelly opgewekt. Hoewel hij enkele kleine effecten aan zijn ogen rapporteert, zegt hij over het algemeen dat hij zich goed voelt en psychologisch in goede staat is: "Het is niet alsof ik tegen de muren klim."
"Ik heb geprobeerd dit te doen met een zeer weloverwogen methodologie en weloverwogen tempo", zegt hij, eraan toevoegend dat hij elke missietaak als een mijlpaal heeft gebruikt. “Ik denk dat dat belangrijk is, met dat soort mijlpalen die een langeafstandsvlucht verbreken. De volgende mijlpaal komt naar huis. "
