Organismy žijící v oceánech. Život v oceánu: obecná charakteristika
Lidé snící o vesmíru by měli přemýšlet o naléhavějších problémech, než je kladení otázek o existenci mimozemské civilizace a jejich nedostatek touhy nás navštívit nebo nás alespoň slyšet. Ostatně nejen, že už nějakou dobu posíláme lidi na oběžnou dráhu, mluvíme také o vesmírné turistice téměř na obzoru, radostně překvapeni plány světových vesmírných agentur usadit se na Marsu a zprávami o soukromých společnosti investující stovky milionů dolarů do studia problémů souvisejících s přežitím na jiných planetách.
„Vesmír je drsné prostředí, které jen velmi zřídka odpouští lidské chyby a technické selhání,“ píší vědci v knize Biology in Space and Life on Earth: The Effects of Spaceflight on Biological Systems).
Lidská chyba a technická selhání však bohužel nejsou jedinými problémy, na které musíme všichni myslet, než se pustíme do éry kolonizace vesmíru.
"Nejvíc hlavní problém v takových misích - biomedicínských. A spočívá v tom, jak zachovat lidské zdraví v podmínkách dlouhodobého pobytu v takových drsné podmínky“ komentuje vysloužilý astronaut Leroy Chiao.
Níže se podíváme na příklady důsledků, kterým musí lidé létající do vesmíru čelit, a to jak v rámci samotných letů, tak po návratu domů.
Mikrogravitace je tichý zabiják
Na první pohled se může zdát, že stav beztíže je jednou z nejpříjemnějších věcí spojených s cestováním vesmírem, ale nepodceňujte mikrogravitaci a její vliv na lidské biologické systémy.
Nedostatek gravitace ve vesmíru slábne a činí naši kardiovaskulární systém. Místo jako obvykle a bez zvláštní úsilí rozvádí krev po našem těle, její neefektivní práce umožňuje koncentraci krve v hlavě a hrudníku, což výrazně zvyšuje riziko rozvoje arteriální hypertenze (neustále vysoké krevní tlak). V závažnějších případech, kdy stav beztíže snižuje efektivitu zásobování a distribuce kyslíku v těle, se zvyšuje riziko rozvoje srdeční arytmie.
Vzhledem k tomu, že svalová aktivita v podmínkách mikrogravitace je výrazně snížena (svaly nemusí bojovat se zemskou gravitací), některé z hlavních svalů těla začnou atrofovat, když člověk tráví dlouhou dobu ve vesmíru. Ztráta svalové hmoty a jeho odolnost jsou nepostradatelným bonusem pro každou dlouhodobou vesmírnou misi. Proto členové posádky Internacionály vesmírná stanice je povinné jej provádět každý den po dobu několika hodin fyzické cvičení, zaměřené na posílení lýtkových svalů, kvadricepsů a také svalů šíje a zad.
Částečná slepota
Nejen lidem hrozí následky dlouhého pobytu ve vesmíru svalový systém osoba. Vyskytly se případy, kdy byly po delším pobytu ve vesmíru zaznamenány alarmující známky zrakového postižení. A tyto případy, nutno přiznat, se bohužel ukázaly jako ne ojedinělé.
Dvě třetiny astronautů na Mezinárodní vesmírné stanici hlásily problémy se zrakem. Hlavní podezření podle odborníků z agentury NASA pro letectví a kosmonautiku padá na změny distribuce tekutiny v lebeční dutině, v očích a míše v reakci na podmínky vytvořené mikrogravitací. Výsledkem je výskyt syndromu zrakového postižení v důsledku zvýšeného intrakraniálního tlaku. U nás se tento syndrom nejčastěji nazývá intrakraniální hypertenze (ICH). Technologie naštěstí nestojí na místě a jednou budeme mít nástroje, jak důsledkům spojení nitrolebního tlaku a mikrogravitace nejen porozumět, ale také jim účinně předcházet.
Nevyhnutelnost expozice
Někteří lidé na Zemi se obávají radiace z elektrických zařízení, jako jsou chytré telefony. Zajímalo by mě, co by řekli, kdyby věděli, jaké úrovni radiace musí člověk ve vesmíru čelit?
„Ve vesmíru může být rychlost dávky záření 100–1000krát vyšší než na Zemi,“ komentuje Keri Zeitlin z Southwestern. výzkumný ústav USA.
"Samotné záření je přítomno ve formě kosmického záření - vysoce nabitých částic, před nimiž jsme na Zemi chráněni magnetickým polem naší planety a její atmosféry."
Dopad tohoto dopadu na lidské tělo může daleko přesahovat naše chápání zdravého životního prostředí. Průměrná dávka záření, která v průběhu roku od přírodní zdroje Expozice lidí na Zemi je 2,4 mSv (milisievertů) s rozsahem od 1 do 10 mSv. Cokoli nad 100 mSv může dříve nebo později vést k rakovině. Mezitím by astronauti na palubě Mezinárodní vesmírné stanice mohli být vystaveni radiaci až 200 mSv. Pokud mluvíme o meziplanetárních letech, pak tato úroveň bude obecně asi 600 mSv. I let na nejbližší sousední planetu, Mars, může vést ke genetickým mutacím, zničení řetězců DNA a také ke 30procentnímu zvýšení rizika vzniku rakoviny.
Naštěstí je posádka ISS díky tomutéž chráněna před většinou radiace magnetické pole, která nás chrání na povrchu planety. Ale kdyby mluvíme o tom o skutečném letu na Mars, tak na to zatím nemáme žádnou vhodnou ochranu. Tento problém se snaží vyřešit NASA, která vyvíjí metody optimalizace stínících prostředků a také metody biologických protiopatření ohledně radioaktivní expozice.
Plísňová infekce
Přes veškerou naši snahu zajistit bezpečnost a čistotu uvnitř kosmické lodi zůstává problém výskytu a dopadu patogenních organismů na lidské tělo ve vesmíru stále nevyřešen. Podle zveřejněné studie americká komunita mikrobiologů, rychlost růstu Aspergillus fumigatus (Aspergillus fumigatus), který je nejčastější příčinou plísňové infekce u lidí, je drsnými podmínkami vesmíru zcela nedotčena.
Pokud taková banální a běžná věc jako fumigatus může vstoupit a existovat na ISS, pak s největší pravděpodobností mohou být na stanici jiné a smrtelnější patogenní mikroorganismy. Vzhledem k zdaleka ne snadné dostupnosti nejbližší nemocnice, jakékoli infekci na palubě kosmická loď může vést k velmi vážné následky. Pouze další zlepšování životních podmínek a úrovně hygieny, stejně jako rozvoj technologií schopných poskytovat lékařskou diagnostiku a pomoc ve vesmíru, tedy bude moci ochránit astronauty před velkými problémy, které kdysi začaly, zdá se, od nejmenší a nejnepatrnější.
Duševní poruchy
Nejen fyzické zdraví astronauti, dlouho ti ve vesmíru jsou ohroženi. Být v malé, hermeticky uzavřené plechovce dlouhé měsíce, během kterých musíte každý den komunikovat se stejnými lidmi, si uvědomit, že nemůžete ani jen pohodlně ležet na posteli nebo vstát a volně chodit - to vše a mnohem více vás může zahřát duševní stav až na doraz a v konečném důsledku způsobit vážné psychické trauma.
Výsledky studie financované NASA o problémech dlouhých období ve vesmíru ukazují, že hlavním zájmem amerických astronautů během jejich misí na palubě Mezinárodní vesmírné stanice je to, jak se chovat ke členům posádky. Jeden astronaut ve svém osobním deníku napsal o stresu, který zažil v těchto mezilidských vztazích:
„Opravdu se odsud chci dostat. Z těchto stísněných skříní, ve kterých musíte trávit dlouhou dobu se stejnými lidmi. I ty věci, na které se díváte v každodenním životě obyčejný život, s největší pravděpodobností by tomu nevěnovali žádnou pozornost, po určité době tu začnou být tak otravní, že dokážou každého přivést k šílenství.“
Výzkum bezpečnosti a zabezpečení psychické zdraví Astronauti již během svého pobytu ve vesmíru prošli spoustou výzkumů a s přihlédnutím k prodlužování délky vesmírných letů se bude dělat ještě více.
Maximální podpora lidského zdraví při dlouhých vesmírných letech je velmi vážný problém a časově velmi náročný úkol na řešení, ale ani to nezastaví lidi, kteří se chtějí stát vesmírnými průkopníky. Na světě jsou opravdu lidé, kteří jsou připraveni doslova na cokoliv. Přes všechna rizika popsaná ve výsledcích četných studií, přes všechna potenciální nebezpečí, která na člověka ve vesmíru čekají, přes všechna rizika pro zdraví našeho biologické systémy a psychika, agentura NASA pro letectví a kosmonautiku obdržela v roce 2016 více než 18 000 žádostí o právo stát se astronauty. Rekordní číslo! Můžeme jen doufat, že výzkum, který se dnes v blízké budoucnosti provádí, nám skutečně umožní provádět bezpečně cestování vesmírem, úroveň hrozeb nepředčí běžné pozemské.
Věda
Experimenty na simulaci letu na Mars ukázaly, že dlouhé lety mohou mít neočekávané účinky na spánek a fyzickou zdatnost osoba.
Ale to jsou jen některé z výzev a změn, kterým čelí lidé opouštějící Zemi.
Společnost Mars jedna plánuje vyslat astronauty na Mars v roce 2023 a takový let bude vážnou zkouškou pro lidské tělo.
Zde je 10 změn, se kterými se budou muset lidé ve vesmíru vypořádat.
Vliv vesmíru na člověka
1. Jsme stále vyšší
Dlouhé cesty do vesmíru vedou k tomu, že člověk se zvýší o 3 procenta. Pokud tedy na Zemi byla vaše výška 180 cm, pak se ve vesmíru zvýší na 185 cm Vědci se domnívají, že v důsledku oslabení gravitace se páteř astronauta uvolní a roztáhne.
Změny lidské výšky jsou však dočasné a během pár měsíců po návratu na Zemi se vracíme do své původní výšky.
2. Ztráta kosti
Každých pár měsíců strávených ve vesmíru, astronauti ztratí 1-2 procenta své kostní hmoty. Nejčastěji ubývají kostní hmoty v dolní části těla, zejména v bederních obratlích a nohou. Tento proces je známý jako kosmická osteopenie.
3. Žádné říhání
Protože ve stavu beztíže neexistuje výtah, nic netlačí bubliny plynu nahoru v sycených nápojích. Astronauti nemůže říhnout plyn, a proto jim sycené nápoje způsobují značné nepohodlí. Naštěstí už vědci vyvinuli vesmírné pivo, s bohatou chutí, ale bez plynů.
4. Neustálé pocení
Stav beztíže vede k absenci přirozeného přenosu tepla. V tomto případě tělesné teplo z kůže nestoupá a tělo se neustále zahřívá ve snaze ochladit se. Navíc, protože neustálý proud potu nekape ani se nevypařuje, jednoduše se hromadí.
5. Nevolnost
Asi polovina všech astronautů na počáteční fáze během své cesty zažijí tzv syndrom adaptace na prostor nebo vesmírná nemoc. Hlavními příznaky tohoto stavu jsou nevolnost, závratě, stejně jako zrakové iluze a dezorientace.
Astronauti v nulové gravitaci
6. Bolest hlavy
Bolest hlavy ve vesmíru byla dříve považována za jeden z příznaků vesmírná nemoc. Vědci však dospěli k závěru, že se jedná o samostatný stav, který se může objevit úplně zdravých lidí kteří na Zemi obvykle netrpí bolestmi hlavy. Jedním z vysvětlení jsou účinky mikrogravitace.
7. Tělesné tekutiny jsou distribuovány různě
Naše tělo je z 60 procent tvořeno vodou. V podmínkách stavu beztíže se naše tělesné tekutiny začnou přesouvat do horní části těla. V důsledku toho otečou žíly na krku, oteče obličej a objeví se ucpaný nos, který může zůstat po celou dobu letu.
8. Srdce může atrofovat
To je další stav související s distribucí tekutin v těle. Astronauti ztrácejí ve vesmíru asi 22 procent objemu krve. Protože se pumpuje méně krve, srdce může atrofovat. Oslabené srdce může vést k nízkému krevnímu tlaku a problémům s ortostatickou tolerancí nebo schopností těla dodávat dostatek kyslíku do mozku, aniž by způsoboval mdloby nebo závratě.
9. Zhoršení zraku
Dalším vážným problémem spojeným se stavem beztíže je zhoršování zraku. Polovina astronautů, kteří byli na orbitálních misích od roku 1989, tedy hlásila změny spojené s krátkozrakostí nebo dalekozrakostí. Studie také odhalily zvýšený intrakraniální tlak u astronautů, který ovlivnil změny v očním nervu.
10. Změna chuti
Jedním z důsledků stavu beztíže jsou také změny ve vnímání chuti v prostoru. Pro některé astronauty se jídlo stane nevýrazným, jiní zjistí, že jejich oblíbená jídla už nechutnají tak dobře, a další začnou preferovat jídla, která by normálně nejedli. Důvod zatím není znám, ale může to být způsobeno hyperémií, zhoršením kvality potravin a také nudou.
Další informace o jak astronauti spí, čistí si zuby a dokonce pláčou najdete v článku.