Что будет с человеком во время полета на Марс: сердце может сжаться, а кости разрушиться

Пока что межпланетные путешествия остаются лишь мечтой, хотя тот же Илон Маск заявляет, что полет людей на Марс является лишь вопросом времени. Пока частные космические компании и космические агентства занимаются разработкой новых ракет и кораблей, способных доставить людей на Марс, более серьезная проблема заключается не в технике. Представьте себе, что вы достигли Марса и рухнули от истощения или столкнулись с невидимым убийцей, который деформировал вашу ДНК. Это не научная фантастика. Это биологическая реальность, которая ждет первых людей, которые отправятся в межпланетное путешествие. Ученые из NASA рассказали, как космос может оказать разрушительное влияние на тело человека, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Полет на Марс занимает от 6 до 9 месяцев в одну сторону. Путешествие на Красную планету представляет собой огромное испытание на выносливость человеческого организма. В космосе исчезают условия, в которых развивалось человеческое тело. Мышцы ослабевают, кости разрушаются, жидкости перераспределяются, и сердце начинает уменьшаться в размерах. Даже мозг и иммунная система начинают вести себя непредсказуемо.

Невесомость – один из главных врагов человека

Как только астронавты попадают в невесомость, условия с очень низкой гравитацией, каждая система органов в теле начинает меняться. На Земле гравитация обеспечивает равновесие тела, активность мышц и крепость костей. Если убрать гравитацию, все начинает рушиться.

Первое, что ощущают астронавты, — это дезориентация. Без гравитации система равновесия мозга не может работать нормально. Зрение говорит одно, а мышечные и суставные сенсоры — другое. В результате у астронавтов возникает тошнота, головокружение, головные боли и усталость.

Мозг со временем адаптируется, но тело продолжает разрушаться. В невесомости кости теряют плотность со скоростью примерно 1% в месяц, по сравнению с примерно 1% в год у пожилого человека с остеопорозом на Земле. Мышцы, особенно в ногах и позвоночнике, начинают атрофироваться, поскольку им больше не нужна поддержка и движение.

Даже сам позвоночник растягивается, в результате чего астронавты "вырастают" на несколько сантиметров, но ценой болей в спине. К моменту возвращения на Землю их мышцы слабеют, кости становятся более хрупкими, а система равновесия нуждается в переподготовке.

Изменение в поведение жидкостей в теле человека

На Земле гравитация притягивает жидкости к нижней половине тела. В космосе это распределение выравнивается. Кровь и другие жидкости смещаются к голове, что приводит к появлению опухлого лица и очень худым ногам.

Смещение жидкостей увеличивает давление в черепе и за глазами, что иногда приводит к необратимым проблемам со зрением. Сердце, работающее с меньшей нагрузкой, начинает сжиматься. Эритроциты разрушаются, чтобы поддерживать равновесие, а регуляция артериального давления становится более нестабильной. В совокупности эти эффекты делают возвращение в условия с нормальной гравитацией болезненным.

Влияние космоса на ДНК и иммунную систему

Космос влияет также на фундаментальные процессы в организме. Как показали исследования, в генах астронавтов, связанных с восстановлением ДНК и реакцией иммунной системы, наблюдаются изменения.

Подвергаясь постоянному воздействию космической радиации, иммунная система становится непредсказуемой. У астронавтов наблюдаются изменения в поведении лейкоцитов, воспалительные процессы и даже аллергические реакции. Длительное пребывание в космосе может увеличить риск развития рака или аутоиммунных заболеваний.

Радиация – это невидимая угроза в глубоком космосе

За пределами магнитного поля Земли астронавты подвергаются воздействию космической радиации, то есть постоянного потока высокоэнергетических частиц, способных повредить ДНК и ткани.

Солнечные бури представляют собой самую большую опасность. Эти мощные выбросы заряженных частиц, исходящих от Солнца, могут за несколько часов привести к получению человеком смертельной дозы радиации.

На Марсе астронавты всегда должны будут находиться недалеко от защищенного жилого комплекса. Даже кратковременное влияние солнечной бури может привести к лучевой болезни, внутренним повреждениям или смерти.

На Марсе длительное воздействие галактических космических лучей представляет собой еще одну проблему. В отличие от солнечных частиц, эти высокоэнергетические частицы практически невозможно полностью заблокировать, и со временем они могут значительно увеличить риск развития рака.

Изоляция в космосе – еще одна проблема

Кроме физических опасностей, существует и психологическая проблема. Месяцы жизни в замкнутом пространстве станут испытанием для психологической выносливости людей.

Во время полета на Марс задержки связи могут достигать 40 минут в обе стороны. Поэтому астронавты не могут наедятся на быструю поддержку с Земли.

Чтобы выжить, экипажам миссий на Марс потребуется полная медицинская и психологическая автономия. Это означает, что астронавтам придется диагностировать, лечить и справляться с кризисными ситуациями без поддержки с Земли. Нагрузка будет колоссальной, как в физическом, так и в эмоциональном плане.

Перспективы полета людей на Марс

Полет на Марс туда и обратно может занять три года. За это время астронавтам придется выдерживать радиацию, потерю костной массы, атрофию мышечной массы, изоляцию и ограниченные запасы продовольствия. Даже имея лучшие технические решения самым большим ограничивающим фактором длительного полета в космосе может быть человеческий организм.

Защита от радиации при многолетнем воздействии остается недостаточной. А психологическое воздействие длительной изоляции до сих пор плохо изучено.

Несмотря на эти огромные трудности, прогресс продолжается. Космические агентства и частные компании разрабатывают новые системы жизнеобеспечения, медицинские технологии и космические аппараты, способные обеспечить пребывание людей за пределами земной орбиты в течение длительного времени.

Как уже писал Фокус, на Марсе появляются свежевырытые каналы, и они напоминают песчаных червей из "Дюны".

Также Фокус писал о том, что астрономы раскрыли тайну образования новых звезд. Впервые в истории астрономы обнаружили место зарождения мощной газовой струи, которую выбрасывает новорожденная звезда. Это открытие подтверждает, что эти струи играют решающую роль в росте новорожденных звезд.