پیامدهای سفر به مریخ شبیه‌سازی می‌شوند

گروه پژوهشی دانشگاه ملی استرالیا، تاثیر قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض گرانش صفر بر سیستم قلبی-عروقی را شبیه‌سازی کردند تا مشخص کنند که آیا بدن انسان هنگام بیرون بودن از فضاپیما می‌تواند نیروهای گرانشی مریخ را بدون از هوش رفتن و نیاز داشتن به فوریت‌های پزشکی تحمل کند یا خیر.این مدل ریاضی را می‌توان برای ارزیابی تأثیر پروازهای فضایی کوتاه و طولانی بر بدن مورد استفاده قرار داد و از آن برای یافتن قطعه مهم دیگری از پازل فرود انسان روی مریخ استفاده کرد.

دکتر "لکس ون لون" (Lex van Loon)، پژوهشگر دانشکده پزشکی دانشگاه ملی استرالیا و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: اگرچه سفر به مریخ خطرات بسیاری دارد اما بزرگترین نگرانی، قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض میکروگرانش یا گرانش نزدیک به صفر است که همراه با قرار گرفتن در معرض تشعشعات مخرب خورشید می‌تواند تغییرات بنیادینی را در بدن ایجاد کند.

ون لون ادامه داد: ما می‌دانیم که سفر به مریخ حدود شش تا هفت ماه طول می‌کشد و این می‌تواند باعث شود که ساختار رگ‌های خونی یا قدرت قلب به دلیل بی‌وزنی تجربه‌شده طی سفر فضایی با جاذبه صفر تغییر کند.
وی افزود: با ظهور شرکت‌های پرواز فضایی تجاری مانند "اسپیس ایکس" (Space X) و "بلو اوریجین" (Blue Origin)، امکان بیشتری برای افراد ثروتمند، اما نه لزوما سالم برای رفتن به فضا وجود دارد؛ بنابراین ما می‌خواهیم از مدل‌های ریاضی برای پیش‌بینی این موضوع استفاده کنیم که چه افرادی برای سفر به مریخ مناسب هستند.
دکتر "اِما تاکر" (Emma Tucker)، اخترفیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا گفت: قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض جاذبه صفر می‌تواند به تنبلی قلب منجر شود زیرا برای غلبه بر جاذبه لازم نیست آن قدر کار کند.

تاکر ادامه داد: وقتی روی زمین هستید، گرانش مایعات را به طرف نیمه پایینی بدن می‌کشد؛ به همین دلیل است که برخی افراد متوجه می‌شوند که پاهایشان تا پایان روز شروع به متورم شدن می‌کنند، اما وقتی به فضا می‌روید، کشش گرانشی ناپدید می‌شود و این بدان معناست که مایع به نیمه بالایی بدن منتقل می‌گردد و این واکنشی را ایجاد می‌کند که بدن را فریب می‌دهد تا فکر کند مایع بیش از اندازه وجود دارد. در نتیجه، دفع مایعات اضافی را آغاز می‌کنید، احساس تشنگی ندارید و به اندازه کافی مایعات نمی‌نوشید. بدین ترتیب، در فضا دچار کم‌آبی می‌شوید. به همین دلیل است که فضانوردان وقتی دوباره پا بر زمین می‌گذارند، بیهوش می‌شوند. این یک اتفاق کاملا رایج است که در نتیجه سفرهای فضایی رخ می‌دهد و هر چه مدت طولانی‌تری در فضا باشید، احتمال سقوط هنگام بازگشت به گرانش بیشتر می‌شود.

وی افزود: هدف از مدل ما این است که با دقت زیادی پیش‌بینی کنیم که آیا یک فضانورد می‌تواند بدون بیهوش شدن به مریخ برود و بازگردد یا خیر. ما معتقدیم که این امر امکان‌پذیر است.به دلیل تاخیر ارتباطی در انتقال پیام‌ها بین مریخ و زمین، فضانوردان باید بتوانند بدون دریافت کمک فوری از خدمه پشتیبانی، وظایف خود را انجام دهند. ون لون گفت: این ارتباط بسته به هم‌ترازی خورشید، زمین و مریخ متفاوت است، اما می‌تواند حداقل ۲۰ دقیقه طول بکشد.

اخترفیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا افزود: اگر زمانی که فضانوردی برای نخستین بار از فضاپیما بیرون می‌آید، بیهوش شود یا به فوریت‌های پزشکی نیاز داشته باشد، هیچکس در مریخ نیست که به او کمک کند. به همین دلیل است که ما باید کاملا مطمئن باشیم که فضانورد برای پرواز آماده است و می‌تواند با میدان گرانشی مریخ سازگار شود. فضانوردان باید بتوانند به طور موثر، کارآمد و با حداقل پشتیبانی در آن چند دقیقه اولیه حیاتی عمل کنند.

مدل جدیدی که در دانشگاه ملی استرالیا ابداع شده است، از الگوریتمی مبتنی بر داده‌های فضانوردان استفاده می‌کند که طی سفرهای فضایی گذشته، از جمله "ماموریت‌های آپولو" (Apollo Missions) جمع‌آوری شده‌اند و می‌توان از آنها برای شبیه‌سازی خطرات ناشی از سفر به مریخ استفاده کرد.اگرچه داده‌های فضایی مورد استفاده، از فضانوردان میانسال و آموزش‌دیده گرفته شده‌اند اما پژوهشگران امیدوارند که با شبیه‌سازی بتوانند تأثیر سفرهای فضایی طولانی‌مدت را بر افراد نسبتا ناسالم و مبتلا به بیماری‌های قلبی مشخص کنند و قابلیت‌های مدل خود را گسترش دهند. این کار، تصویری جامع‌تر را در مورد آنچه هنگام سفر به فضا برای بدن اتفاق می‌افتد، در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد.نتایج این پژوهش در مجله npj Microgravity به چاپ رسید.