Az űrutazás izgalmas lehetőségeket rejt, ugyanakkor komoly kihívások elé állítja az emberi szervezetet. A NASA több mint 50 éve kutatja, hogyan hat a súlytalanság és az űrbéli környezet az emberi testre, hogy biztonságosabbá tegye az űrhajósok küldetéseit.
A NASA mérnőkei a kutatási eredmények felhasználásával dolgozzák ki az űrhajók és az űrruhák megfelelő kialakítását, a legmegfelelőbb funkció elérése miatt. A kutatások segítenek feltérképezni a világűr egészségügyi hatásait az emberi szervezetre. Ezen adatok segítenek a protokollok kidolgozásában, amelyek alkalmasak az űrhajósok kiképzésének megfelelő felépítésére. Az űrhajósok kiképzésében fontos hangsúlyt fektetnek a fizikai egészség, fittség, pszichológiai alkalmazkodás és mentális egészség megtartására is.
A NASA különösen érdekelt abban, hogy az űrutazásnak milyen hatásai vannak az emberi szervezetre, mivel további hosszabb távú küldetéseket terveznek mint a Holdra, mind pedig a Marsra.
Nézzük milyen rizikókkal néznek szembe az asztronauták az űrben!
A NASA létrehozott egy mozaik szót amely az űrutazás rizikóit foglalja magába, amelyeket különös odafigyeléssel kell vizsgálni, és felkészülni rájuk. Ez a szó nem más mint a RIDGE (magyarul hegygerinc).
Sugárzás a világűrben/Space Radiation
A Földön védve vagyunk a világűr sugárzásától, viszont az űrállomáson az asztronauták a földi sugárzás tízszeresének vannak kitéve. Ez a sugárzás már rövid távon is változásokat idézhet elő az emberi szervezetben mint például hányinger, hányás, étvágytalanság vagy kimerültség. Hosszú távon pedig nem csak növeli a daganatos megbetegedések kockázatát de különféle degeneratív változásokat idézhet elő, mint például szürkehályog vagy szív és érrendszeri megbetegedések.
A NASA új sugárzásérzékelőket fejleszt, amelyek képesek lesznek monitorozni és jellemezni a sugárzási környezetet. Ez pontosabb adatokat ad arról, hogy az űrhajósokat milyen dózisú és típusú sugárzás éri. A kutatók és mérnökök olyan módszereket dolgoznak ki, amelyek a járművek belső terében található tárolókat és anyagokat felhasználva hatékonyan csökkentik a sugárzásnak való kitettséget.
Elszigeteltség és bezártság/Isolation and Confinement
Az elszigeteltség és bezártság kérdésére is fontos kiemelt hangsúlyt fordítani. Az űrállomásra küldött legénységet gondosan választják ki, képzik és támogatják, hogy biztosítsák, a hatékony együttműködést a hosszabb küldetések alatt is.
A Holdra vagy Marsra induló asztronauták még alaposabb felkészítésen fognak átesni, mivel távolabb utaznak majd, és potenciálisan hosszabb ideig tartózkodnak elszigetelt és zárt környezetben mint azok akik az árállomásra mennek. Ezenkívül a legénység tagjai valószínűleg különböző nemzetiségűek lesznek, így a kultúrák közötti érzékenység és a csapatdinamika kulcsfontosságú lesz a küldetés sikeréhez.
Fontos előre felkészülni azokra a fáradtsággal járó kihívásokra, amelyek az űrhajósokat az űrrepülés alatt érik, hiszen a küldetések során gyakori a nagy munkaterhelés és a rendszertelen munkarend. A hosszú távú, például egy több éves Mars-misszió során a NASA külön figyelmet fordít arra is, hogy megelőzze az unalom kialakulását. Ezért gondosan megtervezi, milyen tevékenységekkel tölthetik idejüket az űrhajósok, hogy mentálisan is kiegyensúlyozottak maradjanak.
A kutatók földi környezetet használnak annak feltérképezésére, hogy mekkora személyes térre és mennyi egyedüllétre van szüksége az űrhajósoknak a hosszabb küldetések során. Emellett a NASA olyan stratégiákon dolgozik, amelyek segítségével a lehető legideálisabb legénységállomány állítható össze – figyelembe véve az egyéni és csoportos jellemzőket, a csapatösszetételt és a dinamikájukat.
Távolság a Földtől/Distance from Earth
A űrállomás 384 kilométerre kering a Föld körül. A Hold 1000-szer távolabb van a Földtől, mint az űrállomás. Ezzel szemben a Mars átlagosan 225.308.160 kilométerre található a Földtől. Mivel a Marsról való kommunikációs késlekedés akár 20 perc is lehet egy irányban, az űrhajósoknak képesnek kell lenniük arra, hogy csapatként oldjanak meg problémákat és találjanak megoldásokat, anélkül, hogy segítséget kérhetnének a NASA küldetésirányító központjától.
A többéves küldetésekhez szükséges élelmiszer és gyógyszereket is fontos figyelembe venni, mivel nem lesz hozzáférésük sem bolthoz, sem gyógyszertárhoz. Ellentétben az űrállomás személyzetével, akik rendszeresen kapnak utánpótlást a Földről indított szállítmányokból, a Marsra utazó űrhajósoknak minden szükséges élelmiszert, felszerelést és orvosi készletet magukkal kell vinniük.
Az űrállomás űrhajósai már a küldetés előtt és alatt is orvosi képzésben részesülnek, amely megtanítja őket arra, hogyan reagáljanak az egészségügyi problémákra, amikor azok felmerülnek. Például az űrhajósok megtanulják, hogyan használják az űrállomás fedélzetén található eszközöket, mint például az intravénás hogy intravénás oldatot készítsenek tisztított vízből, amelyet orvosi célokra alkalmazhatnak. Emellett a legénység tagjai ultrahangos vizsgálatokat is végeznek egymáson, hogy figyelemmel kísérjék a belső szervek egészségét. Ha egyikük megbetegszik a küldetés során, a legénység készen áll arra, hogy laboratóriumi teszteket végezzen, amelyek segítenek a helyes diagnózis felállításában és a megfelelő kezelés irányításában.
Gravitációs tér/Gravity fields
A NASA kutatásai alapján a Föld gravitációjának hiányában az űrben a súlyt viselő csontok havonta átlagosan 1% és 1,5%-ot veszítenek sűrűségükből. A Földre való visszatérés után a csont sűrűség elvesztését rehabilitáció során nem biztos, hogy sikerül visszaszerezni, ugyanakkor a törés rizikója nem lesz sokkal magasabb. A megfelelő étrend és testmozgás nélkül az űrhajósok izomtömeget is gyorsabban veszítenek a mikrogravitációban, mint a Földön.
Emellett a mikrogravitációban a testfolyadékok a fej irányába tolódnak, ami nyomást gyakorolhat a szemekre ezzel látásproblémát okozhat. Ha nem alkalmaznak megelőző intézkedéseket, a legénység tagjainál nő a kockázat a vesekövek kialakulására a dehidratáció és a csontjaikból történő megnövekedett kalciumkiválasztás miatt.
Az aerob és ellenállásos edzésről kimutatták, hogy pozitív hatással van a szív és érrendszeri megbetegedések elleni védelemben. Emellett a csontokat és izmokat a megfelelő mértékben terheli. A testmozgás pozitív hatással van emellett a mentális egészségre is mivel fenntartja a pozitívabb életszemléletet, sőt, segíthet az egyensúly és a koordináció javításában is.
Barátságtalan, Zárt környezet/Hostile, Closed Environments
Kutatások alapján elmondható, hogy az űrhajó belső környezet nagy szerepet játszik az űrben élő asztronauták mindennapi életében. Az űrben a mikroorganizmusok megváltoztathatják egyes tulajdonságaikat, és könnyebben kijuthatnak a szervezetünkből. A kijutott organizmusok pedig könnyebben megfertőzhetik a többi űrhajóst a zárt környezetben. Az egyének stressz szintje is megemelkedett, amely az immunrendszer fokozott aktivitását vonja maga után. Ezért az űrben az allergia és egyéb betegségek megjelenésére nagyobb az esély mint a Földön.
A lakó- és munkaterületeket gondosan megtervezik és értékelik annak érdekében, hogy a kialakítás egyensúlyt teremtsen a kényelem és a hatékonyság között. Emellett az űrállomáson használt világítás hasonló a Földön természetesen megtapasztalható fényhez, köszönhetően az új LED világítási rendszernek.
A NASA kutatói minden rizikó és kockázati tényezőt próbálnak a legmegfelelőbb módon kezelni és ellensúlyozni. Mind az űrkutatásból, mind pedig a földi laboratóriumból származó adatok és eredmények hozzájárulnak a jövőbeli sikeresebb és hosszabb expedíciókhoz.