Susana Zanello je odbornicí na přizpůsobování lidí životu ve vesmíru. Pozvaná jako host na Ecole Federal Lausanne (EPFL), sdílela svůj pohled na průzkum, průzkum vesmíru, budoucí cestování na Mars a další. Publikujeme rozhovor prezentovaný na Phys.org.
Cestování vesmírem ovlivňuje lidské tělo mnohem silněji, než si myslíme. Susana Zanello se specializuje na tyto účinky. Biologička pracuje pro divizi věd o vesmírném životě v Houstonu, instituci, která podporuje práci NASA. Jejím posláním je studovat adaptaci člověka na život ve vesmíru, identifikovat související rizika a vyvinout protiopatření, aby astronauti byli zdraví při provádění průzkumných misí.
Jak tento pobyt EPFL pomůže vašemu výzkumu?
Přišel jsem sem, abych se dozvěděl více o miniaturizaci a sbíral nějaké nápady. V kosmické medicíně potřebujeme malá zařízení, která umožní letové analýzy a monitorování zdraví v reálném čase: puls, krevní tlak, rychlost dýchání a teplota astronautů. Kromě toho musí existovat nějaký způsob, jak shromažďovat zdravotní údaje pro celou posádku. To je důležitý bod, protože ve vesmíru existuje spousta omezení: dostupný prostor, čas posádky, váha předmětů, které tam vezmeme. Hledáme tedy nové mikro a nanotechnologie pro výrobu menších a lepších zařízení.
Jaké jsou nejdůležitější projevy kosmického letu v těle?
Život mimo Zemi je výzva. V procesu evoluce se život přizpůsobil této planetě. Ve vesmíru je jedním z hlavních rizik mikrogravitace - absence gravitace. Zjevným důsledkem je ztráta minerální hustoty kostí. Tam nahoře prostě nemusíte neustále bojovat s gravitační silou, jako my na Zemi.
Kostra nás tedy jednoduše nemusí podporovat. Lidské tělo se začíná přizpůsobovat snížením hustoty kostní matrice a odlišným zpracováním vápníku. To vede ke ztrátě pevnosti kostí, což zvyšuje riziko zlomenin při návratu na Zemi, stejně jako ledvinových kamenů.
Kosmické záření je dalším významným rizikem pro život ve vesmíru. Zemské magnetické pole je účinným štítem, který brání většině vysokoenergetických částic v dosažení povrchu planety. Mimo pásy Van Allen nebo na jiných planetách budeme neustále bombardováni silnými slunečními protony a galaktickými kosmickými paprsky.
Propagační video:
Existují přesvědčivé důkazy, že mohou procházet našimi těly a interagovat s DNA. Z dlouhodobého hlediska existuje riziko spojené se změnami DNA, rakovinou, proto je nutný seriózní výzkum.
Je vaše práce zaměřena na změny ve vizi astronautů?
Na počátku dvacátých let jsme začali pozorovat pokles zrakové ostrosti astronautů poté, co strávili nějaký čas na ISS, Mezinárodní vesmírné stanici. Další studie ukázaly změny ve tvaru očí, zploštění oční bulvy a zesílení zadní části oka na začátku zrakového nervu. 60% astronautů má snížené vidění, v některých případech je to nevratné. Proto to NASA považuje za zdravotní riziko s vysokou prioritou.
Co způsobuje tuto ztrátu zraku?
Myslíme si, že je to způsobeno vytěsňováním tekutin v těle. Na Zemi mají tekutiny tendenci se pohybovat směrem k nohám. Jejich pohyb a ventily v žilách nohou pomáhají pumpovat krev zpět do srdce. V mikrogravitaci tento systém již není potřeba a vaše tekutina je místo toho čerpána do vaší hlavy.
To vede k vzniku nafouklé tváře a kuřecích nohou, stejně jako případně ke zvýšenému nitrolebnímu tlaku. Vědci předpokládají, že když stoupne tlak v mozkomíšním moku, změní to tlak v očích, což ovlivní ostrost zraku.
Jaký výzkum budete v budoucnu dělat?
Existují fyziologické příznaky adaptace, které můžeme pozorovat, a také ty, které jsou jejich základem na molekulární úrovni. Geny lze ve vesmíru vyjádřit různými způsoby, což vede k určitým fyziologickým změnám. Výzkum, který právě dělám, by měl na tyto otázky odpovědět. Ale opět existuje mnoho omezení při provádění experimentů ve vesmíru.
Nyní tam astronauti žijí až šest měsíců a pouze dva z nich se rozhodli pro roční misi. Ale když mluvíme o dalších vzdálených destinacích, jako je Mars, hovoří o potřebě dlouhých misí. Abychom zjistili, co se může na takových plavbách stát, musíme provést experimenty nejen na ISS, ale také na pozemských analogech vesmírných základen, na platformách, které simulují vesmírné podmínky.
Jaké jsou hlavní výzvy cestování na Mars?
Taková mise bude trvat nejméně tři roky. První riziko je fyziologické. Abychom to změřili, musíme vzít v úvahu dobu trvání, odlehlost, izolaci, uvěznění s omezeným počtem lidí, stres vysokého stresu a tlak nutnosti uspět. Jakmile dorazíte na Mars, je to lepší: částečná gravitace. Vaše kosti dostanou okamžitou stimulaci a rychlost poklesu hustoty kostí se sníží. Ale na povrchu opět astronauti čelí riziku vysokoenergetického záření. Nemluvě o drsném podnebí, prachu a potřebě dobrého jídla.
A co ostatní planety?
Samozřejmě začínáme přemýšlet o vzdálenějších objektech, jako je Jupiterův měsíc Europa, na kterém byla objevena voda. Ale je mnohem dále. Navíc tomu věřte nebo ne, i když se zdá, že Mars je mrtvá planeta, ve srovnání se zbytkem je stále relativně přátelský. Jeho velikost a rotace jsou podobné jako na Zemi. Den trvá téměř 24 hodin. To je důležité pro lidi, kteří jsou zvyklí žít v takových podmínkách. Například život na planetě s 10hodinovými dny může mít pro tělo mnoho vedlejších účinků.
Jsme příliš zvyklí na pozemské podmínky, abychom létali do vesmíru?
Zkušenosti ukazují, že se dokážeme přizpůsobit novému prostředí. Samozřejmě vždy budou existovat určitá rizika. Musíme pečlivě určit úrovně těchto potenciálních rizik. Ale nemůžeme ignorovat touhu po lidském průzkumu. I při vysokém riziku se vždy najde někdo ochotný vrhnout se do nového a neznámého.