Sıfır yerçekimi hapsi: uzay sağlığı nasıl etkiler ve neye hazırlanmalı

Kozmonot eğitimi

SSCB ve ABD'deki ilk kozmonotlar askeri pilotlar arasından seçildi ve

test pilotları, ancak astronotiklerin çeşitli uzmanlara olan ihtiyaçları arttı ve kısa süre sonra doktorlar, mühendisler, bilim adamları ve diğer mesleklerden temsilciler uzaya uçtu.

Tarihsel olarak, Rusya'da üç müfreze vardıkozmonot eğitimi için bunlar RGNII TsPK, RSC Energia ve SSC IBMP'nin birimleridir. 31 Mayıs 2008 itibariyle Rusya'da 33 aktif kozmonot ve 7 kozmonot adayı vardı.

31 Ağustos 2008 itibariyle NASA kadrosu 90 astronottan oluşuyordu, buna ek olarak 28 kişi astronot-yönetici olarak listelendi.

Uluslararası Havacılık Federasyonu kurallarına göre“Uzay”, 100 km ve üzeri yükseklikte yapılan uçuş olarak kabul edilir. ABD Hava Kuvvetleri sınıflandırmasına göre “uzay” uçuşu, yüksekliği 80 km 467 m'yi (50 mil) aşan bir uçuş olarak kabul ediliyor.

Rusya'da "uzay" yörünge olarak adlandırılıruçuş, yani uzay aracının Dünya etrafında en az bir devrim yapması gereken bir uçuş. Bu nedenle, farklı kaynaklar farklı sayıda astronot verir. Buna ek olarak, ABD Hava Kuvvetleri, 50 milden fazla tırmanan pilotlara "Astronot Kanatları" rozeti veriyor.

Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'ne ek olarak, birimleri ve gruplarıdünyanın diğer ülkelerinde oluşan astronotlar. Böylece, Novosti Kosmonavtiki dergisine göre, ESA astronot kolordusunda 8 astronot var, Kanada Uzay Ajansı CSA'nın ulusal astronot birliği, 2008 yılının Haziran ayı başında dört astronottan oluşuyordu. Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı JAXA'nın astronot kadrosunda 8 kişi de bulunuyor.

Bulmanın ilk saniyelerinde uzayın etkisi

Ağırlıksızlığın ilk saniyesinden itibaren vücutta insanlara zarar veren süreçler oluşmaya başlar.

Hareket hastalığı, kozmik bir biçimde kendini gösterir(bir deniz tutması analoğu), vücuttaki duyusal sistem değişiklikleri ve duyusal çatışmaların etkileşimi gelişir, vestibüler aparatın işleyişi ve hareketlerin koordinasyonu bozulur, kalsiyum kemiklerden yıkanmaya başlar, kemiklerin çeşitli kısımlarının mineral yoğunluğu iskelet azalır, mineraller yeniden dağıtılır ve bacak kemikleri bel omurları, pelvik kemikler ve femurdan daha az kaybeder. Femur boynu en çok kırık riski altındadır.

Metabolizma değişiklikleri (negatif nitrojenkatabolik süreçlerin dengesi ve yaygınlığı; bir dizi hormonun salgılanmasında değişiklikler; uçuş süresi arttıkça şeker yükü altında glikoz kullanımında ilerleyici yavaşlama) ve su-tuz dengesi (plazma ve hücreler arası sıvı hacminde azalma).

Serinin negatif bakiyesini kurduktan sonraKandaki iyonlar patolojik eritrosit formları olarak görünür. Sıfır yerçekiminde, sadece arteriyel değil, aynı zamanda venöz ton da azalır, bu da uçuş sonrası erken dönemde alt ekstremitelerin varisli damarlarının gelişmesiyle doludur.

Fizyolojik etkiler

2 Kasım 2017'den beri bilim adamları bunu bildirdiMRI çalışmalarına dayanarak, uzaya uçan astronotlarda beynin konumunda ve yapısında önemli değişiklikler bulundu. Daha uzun uzay yolculuğu yapan astronotlar, beyindeki daha önemli değişikliklerle ilişkilendirildi.

Ekim 2018'de, araştırmacılar tarafından finanse edildiNASA, Mars gezegenine seyahat de dahil olmak üzere uzaya yapılan uzun yolculukların astronotların gastrointestinal dokularına önemli ölçüde zarar verebileceğini keşfetti. Araştırmalar, bu tür bir seyahatin astronotların beyinlerine önemli ölçüde zarar verebileceğini ve onları erken yaşlandırabileceğini gösteren daha önceki çalışmaları doğruladı.

Mart 2019'da NASA, insanlarda gizli virüslerin uzay görevleri sırasında aktif hale gelebileceğini ve muhtemelen gelecekteki derin uzay görevlerinde astronotların riskini artırabileceğini bildirdi.

  • Araştırma

Uzay tıbbı bir gelişmediruzayda yaşayan astronotların sağlığını inceleyen tıbbi uygulama. Bu bilimsel araştırmanın temel amacı, insanın uzaydaki zorlu koşullarda ne kadar iyi ve ne kadar süre hayatta kalabildiğini ve uzaydan döndükten sonra Dünya ortamına ne kadar hızlı uyum sağlayabildiğini ortaya çıkarmaktır.

Uzay tıbbı ayrıca, insanların uyumsuz olduğu ortamlarda yaşamanın neden olduğu acıyı hafifletmek için önleyici ve hafifletici tedbirler geliştirmeye çalışıyor.

  • Yüksel ve atmosfere geri dön

Kalkış ve giriş sırasında uzaygezginler normalden birkaç kat daha fazla yer çekimiyle karşılaşabilirler. Eğitimsiz bir kişi genellikle yaklaşık 3 g'ı tolere edebilir, ancak 4 ila 6 g kaybedebilir.

Dikey yönde aşırı yük aktarılırkan beyinden ve gözlerden aktığı için omurgaya dik bir kuvvetten daha zordur. İlk önce kişi geçici görme kaybı yaşar ve ardından daha yüksek aşırı yüklenmelerde bilincini kaybeder.

Aşırı kuvvet eğitimi ve G-suitVücudu kafada daha fazla kan tutacak şekilde daraltır, etkilerini hafifletebilir. Çoğu uzay aracı, G kuvvetlerini rahat sınırlar içinde tutmak için tasarlanmıştır.

  • Uzay ortamı

Uzayın ortamı ölümcüldürYeterli koruma: Sıcaklık ve radyasyon da tehlike oluştursa da uzay boşluğundaki en büyük tehdit oksijen ve basınç eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Uzaya maruz kalmanın sonuçları ebulizm, hipoksi, hipokapni ve dekompresyon hastalığına yol açabilir.

Bunun yanı sıra ortamda bulunan yüksek enerjili fotonlar ve atom altı parçacıklar nedeniyle hücresel mutasyonlar ve yıkımlar da yaşanıyor.

Astronotların araç dışı faaliyetleri (uzay yürüyüşleri) sırasında dekompresyon ciddi bir sorundur. Mevcut EMU tasarımları bu ve diğer konuları hesaba katıyor ve zaman içinde gelişiyor.

Çatışan çıkarlar önemli bir konuyduastronot hareketliliğini arttırmak (yüksek basınçlı EMU ile azaltılır, şişirilmiş bir balonun sönük olana göre deforme edilmesinin zorluğuna benzer şekilde) ve dekompresyon riskini en aza indirir.

  • Vakum

Doku oksijen kaybı ve ardından gelen dolaşım yetmezliği ve gevşek felç gibi ciddi semptomlar yaklaşık 30 saniye içinde ortaya çıkacaktır.

Bu süreçte akciğerler de çöker amahava yollarında soğumaya ve buz oluşumuna neden olan su buharını salmaya devam edin. Bir kişinin yeniden sıkıştırmak için yaklaşık 90 saniyeye sahip olacağı tahmin edilmektedir, bundan sonra ölüm kaçınılmaz olabilir.

Vakumda vücuttan ısıyı uzaklaştıracak bir ortam yokturiletim veya konveksiyon yoluyla. Uzayda 310 bin insan sıcaklığından 3 bin sıcaklığa kadar radyasyon nedeniyle ısı kaybı meydana gelir.

Bu, özellikle giysili birinsan, bu nedenle ani donma tehlikesi yoktur. Vakumda cilt neminin buharlaşarak hızla soğuması özellikle ağızda buzlanmaya neden olabilir, ancak bu ciddi bir tehlike değildir.

  • radyasyon

Dünya atmosferi ve manyetosferi korunmadanAstronotlar yüksek düzeyde radyasyona maruz kalıyor. Bağışıklık sisteminin korunmasında aktif rol oynayan lenfositlerde yüksek düzeyde radyasyon hasarı; bu hasar astronotların yaşadığı bağışıklığın azalmasına katkıda bulunur.

Radyasyon ayrıca yakın zamanda daha fazla şeyle ilişkilendirilmiştir.Astronotlarda katarakt görülme sıklığı yüksektir. Alçak Dünya yörüngesini korumanın yanı sıra, galaktik kozmik ışınlar insanlı uzay uçuşu için ek zorluklar oluşturur; çünkü kozmik ışınlardan kaynaklanan sağlık tehdidi, on yıl veya daha uzun süre maruz kaldıktan sonra kanser olasılığını önemli ölçüde artırır.

NASA destekli bir çalışma raporlarıradyasyon astronotların beyinlerine zarar verebilir ve Alzheimer'ın başlangıcını hızlandırabilir. Salgınlar (nadir de olsa) dakikalar içinde ölümcül dozda radyasyon üretebilir. Koruyucu kalkanların ve koruyucu ilaçların nihayetinde riskleri kabul edilebilir bir düzeye indirebileceğine inanılmaktadır.

İnsanlık için risk

Uzay ve insanlığın hayatta kalması insan ırkı için risk oluşturuyor. Gelecekte yaşanacak ciddi bir olay, varoluşsal risk olarak da bilinen insanın yok olmasına neden olabilir.

İnsanlığın uzun geçmişiDoğal afetlerden kurtulmayla ilgili olarak, birkaç yüzyıl boyunca ölçüldüğünde, bu tür tehlikelerin yarattığı varoluşsal riskin oldukça küçük olduğu ortaya çıkıyor.

Ancak araştırmacılar, insan neslinin tükenmesini araştırırken bir engelle karşılaştılar çünkü insanlık tarih boyunca hiçbir zaman gerilemedi.

Bu,göktaşlarının ve büyük ölçekli volkanizmanın etkisi gibi doğal varoluşsal senaryolara sahip bir gelecek; ve küresel ısınma ve yıkıcı iklim değişikliği ve hatta küresel nükleer savaş gibi antropojenik-doğal melez fenomenler.

  • Yol tutması

İnsanların ağırlıksız kaldıkları ilk saatlerde yaşadıkları en yaygın sorun, uzay adaptasyon sendromu veya SAS olarak bilinir ve yaygın olarak uzay hastalığı olarak anılır.

Hareket hastalığıyla ilişkilidir ve vestibüler sistem ağırlıksızlığa uyum sağladığında ortaya çıkar. SAS semptomları arasında mide bulantısı ve kusma, baş dönmesi, baş ağrısı, uyuşukluk ve genel halsizlik yer alır.

İlk vaka, 1961'de kozmonot Alman Titov tarafından SAS'a bildirildi. O zamandan beri, uzaya uçan tüm insanların yaklaşık% 45'i bu hastalıktan muzdarip.

  • Kemik ve kasların bozulması

Uzun vadeli ağırlıksızlık, kemik kaybını içerir vekas kütlesi. Yer çekiminin etkisi olmadan, artık duruşu korumak için iskelet kaslarına ihtiyaç duyulmaz ve sıfır yerçekiminde hareket ederken kullanılan kas grupları, karada hareket için gerekli olanlardan farklıdır.

Sıfır yerçekimi koşullarında astronotlar sırt kaslarını veya ayağa kalkmak için kullanılan bacak kaslarını neredeyse hiç kullanmıyordu. Bu kaslar daha sonra zayıflamaya başlar ve sonunda küçülür.

Sonuç olarak bazı kaslar hızlaatrofi ve düzenli egzersiz olmadan astronotlar sadece 5-11 gün içinde kas kütlelerinin %20'sini kaybedebilirler. Kaslara uzanan kas liflerinin türleri de değişir.

Duruşu korumak için kullanılan dayanıklılığın yavaş kasılan liflerinin yerini, herhangi bir zor çalışma için yeterli olmayan hızlı kasılan hızlı kasılan lifler alıyor.

  • Sıvının yeniden dağıtılması

Uzayda astronotlar sıvı hacmini kaybederkan hacminizin %22'sine kadarını içerir. Pompalanacak kan miktarı azaldığı için kalp körelir. Zayıflamış bir kalp, düşük kan basıncına yol açar ve "ortostatik tolerans" veya astronotun bayılmadan veya baş dönmesi hissetmeden vücudun beyne yeterli oksijen gönderme yeteneğinde sorunlara neden olabilir. 

  • görme

2013 yılında NASA şöyle bir çalışma yayınladı:Bu sırada 6 aydan fazla bir süre boyunca uzaya uçan maymunların gözlerinde ve görüşlerinde değişiklikler keşfedildi. Göze çarpan değişiklikler arasında göz küresinin düzleşmesi ve retinadaki değişiklikler yer alıyordu.

Bir uzay gezgininin görüşü, uzayda çok uzun süre kaldıktan sonra bulanıklaşabilir. Diğer bir etki, kozmik ışınların görsel fenomeni olarak bilinir.

  • Kafa içi basınç

Ağırlıksızlık miktarı arttıkçaVücudun üst kısmındaki sıvılar, astronotlar kafa içi basınç artışı yaşarlar. Bu, gözbebeklerinin sırtındaki baskıyı artırıyor, şeklini etkiliyor ve optik siniri hafifçe eziyor gibi görünüyor.

Bu etki, uzayda en az bir ay kaldıktan sonra Dünya'ya dönen astronotların MRI taramalarını kullanan 2012 yılında yapılan bir çalışmada görüldü.

Bu tür görme sorunları, Mars gezegenine mürettebatlı bir görev de dahil olmak üzere gelecekteki derin uzay görevleri için büyük bir endişe oluşturabilir.

Daha fazla oku

Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?

Mars Express, Kızıl Gezegen'den suyun nerede ve nasıl kaybolduğunu bulmaya yardımcı oldu

En gizemli doğal fenomen. Yıldırım topu nereden geliyor ve ne kadar tehlikelidir?