Susana Zanello er ekspert i at tilpasse mennesker til livet i rummet. Inviteret som gæst på Ecole Federal Lausanne (EPFL), delte hun sit perspektiv på efterforskning, rumforskning, fremtidig rejse til Mars og mere. Vi offentliggør interviewet præsenteret på Phys.org.
Rumrejser påvirker menneskekroppen meget stærkere, end vi tror. Susana Zanello har specialiseret sig i disse effekter. Hun er biolog og arbejder for Division of Space Life Sciences i Houston, en institution, der understøtter NASAs arbejde. Dens mission er at studere menneskelig tilpasning til livet i rummet, identificere de dermed forbundne risici og udvikle modforanstaltninger for at holde astronauterne sunde, når de udfører rekognosceringsmissioner.
Hvordan vil dette EPFL-ophold hjælpe din forskning?
Jeg kom her for at lære mere om miniaturisering og indsamle nogle ideer. Inden for rummedicin har vi brug for små enheder, der muliggør analyser under flyvningen og sundhedsovervågning i realtid: til måling af astronauternes puls, blodtryk, respirationsfrekvens og temperatur. Derudover skal der være en eller anden måde at indsamle sundhedsdata for hele besætningen på. Dette er et vigtigt punkt, da der er mange begrænsninger i rummet: ledig plads, besætningstid, vægten af objekter, som vi tager der. Således leder vi efter nye mikro- og nanoteknologier til at skabe mindre og bedre enheder.
Hvad er de vigtigste manifestationer af rumfart i kroppen?
At leve uden for Jorden er udfordrende. I løbet af evolutionen har livet tilpasset sig denne planet. I rummet er en af de største risici mikrogravitation - fraværet af tyngdekraften. Den åbenlyse konsekvens er tabet af knoglemineraltæthed. Deroppe behøver du bare ikke konstant at kæmpe med tyngdekraften, som vi gør på Jorden.
Således behøver skeletet simpelthen ikke at støtte os. Den menneskelige krop begynder at tilpasse sig ved at reducere tætheden af knoglematrixen og behandle calcium forskelligt. Dette fører til et tab af knoglestyrke, hvilket øger risikoen for brud, når du vender tilbage til jorden samt nyresten.
Kosmisk stråling er en anden vigtig risiko for liv i rummet. Jordens magnetfelt er et effektivt skjold, der forhindrer de fleste højenergipartikler i at nå planetens overflade. Uden for Van Allen-bælterne eller på andre planeter vil vi konstant blive bombarderet af kraftige solprotoner og galaktiske kosmiske stråler.
Salgsfremmende video:
Der er stærke beviser for, at de kan passere gennem vores kroppe og interagere med DNA. På lang sigt er der en risiko forbundet med DNA-ændringer, kræft, så der er behov for seriøs forskning.
Er dit arbejde fokuseret på ændringer i astronauternes vision?
I begyndelsen af 2000'erne begyndte vi at observere et fald i astronauternes synsstyrke, efter at de havde brugt tid på ISS, den internationale rumstation. Yderligere undersøgelser viste ændringer i formen af øjnene, en udfladning af øjeæblet og en fortykkelse af bagsiden af øjet i begyndelsen af synsnerven. 60% af astronauterne oplever nedsat syn, i nogle tilfælde er det irreversibelt. Derfor anser NASA dette for en højt prioriteret sundhedsrisiko.
Hvad forårsager dette synstab?
Vi tror, dette skyldes forskydning af væsker i kroppen. På jorden har væsker tendens til at bevæge sig mod fødderne. Deres bevægelse og ventiler i vores benår hjælper med at pumpe blod tilbage til hjertet. I mikrogravitation er dette system ikke længere nødvendigt, og din væske pumpes ind i dit hoved i stedet for.
Dette fører til udseendet af et oppustet ansigt og kyllingelår samt muligvis til øget intrakranielt tryk. Forskere spekulerer i, at når trykket i cerebrospinalvæsken stiger, ændrer det trykket i øjnene, hvilket påvirker synsstyrken.
Hvilken slags forskning skal du lave i fremtiden?
Der er fysiologiske tegn på tilpasning, som vi kan observere såvel som dem, der ligger til grund for dem på molekylært niveau. Gener kan udtrykkes på forskellige måder i rummet, hvilket fører til visse fysiologiske ændringer. Den forskning, jeg laver lige nu, skal besvare disse spørgsmål. Men så er der igen mange begrænsninger for at udføre eksperimenter i rummet.
Nu bor astronauter der i op til seks måneder, og kun to af dem besluttede sig for et års mission. Men når vi taler om andre fjerne destinationer som Mars, taler det om behovet for lange missioner. For at finde ud af, hvad der kan ske under sådanne rejser, er vi nødt til at udføre eksperimenter ikke kun på ISS, men også på jordbaserede analoger af rumbaser, på platforme, der simulerer rumforhold.
Hvad er de største udfordringer ved at rejse til Mars?
En sådan mission vil tage mindst tre år. Den første risiko er fysiologisk. For at måle det er vi nødt til at tage højde for varighed, afstand, isolation, indespærring med et begrænset antal mennesker, stresset med høj arbejdsbyrde og presset for at skulle lykkes. Når du ankommer til Mars, er det bedre: delvis tyngdekraft. Dine knogler får øjeblikkelig stimulering, og hastigheden af fald i knogletæthed falder. Men igen, på overfladen står astronauter over for risikoen for højenergistråling. For ikke at nævne det barske klima, støv og behovet for god mad.
Hvad med andre planeter?
Selvfølgelig begynder vi at tænke på mere fjerne objekter, som Jupiters måne Europa, hvor vand blev opdaget. Men han er meget længere. Plus, tro det eller ej, mens Mars ser ud til at være en død planet, er den stadig relativt venlig sammenlignet med resten. Dens størrelse og rotation svarer til Jorden. Dagen varer næsten 24 timer. Dette er vigtigt for mennesker, der er vant til at leve under sådanne forhold. At bo på en planet med 10 timers dage kan for eksempel forårsage mange bivirkninger for kroppen.
Er vi vant til jordiske forhold til at flyve ud i rummet?
Erfaringen viser, at vi kan tilpasse os et nyt miljø. Selvfølgelig vil der altid være visse risici. Vi skal nøje bestemme niveauerne af disse potentielle risici. Men vi kan ikke ignorere tørsten efter menneskelig udforskning. Selv med høj risiko er der altid nogen, der ønsker at skynde sig ind i det nye og ukendte.