Inny człowiek: jak roczna misję na międzynarodowej stacji kosmicznej wpłynęła na amerykańskiego astronauty

W 2016 roku amerykański astronauta Scott Kelly wrócił na Ziemię po 340 dni przebywania na pokładzie Międzynarodowej stacji kosmicznej (ISS). Tak długie kosmiczna podróż stała się częścią programu aerospace agencji NASA na badania skutków długiego pobytu w kosmosie, a także sprawdzaniem granic ludzkiej wytrzymałości przy długotrwałym przechowywaniu w warunkach mikrograwitacji. W końcu ze wszystkim sam będzie musiał zmierzyć się astronautom, które w perspektywie będą lecieć na Marsa i, być może, za jego granice.

W ramach eksperymentu, który uzyskał tytuł Twin Study " ("Badanie bliźniąt") Scott Kelly spędził na orbicie prawie rok, podczas gdy jego brat bliźniak, Mark Kelly, nawiasem mówiąc, też astronauta, znajdował się na Ziemi. Po powrocie Scotta na twardą glebę eksperci i naukowcy z NASA przystąpili do badań medycznych dwóch braci. Te testy miały pokazać, jaki wpływ na stan fizyczny Scott miał długi pobyt w kosmosie. Najnowsze wyniki tego badania mówią o tym, że Scott ma naprawdę są zmiany, przy czym aż do poziomu genetycznego.

Pierwsze wyniki badania, opublikowane jeszcze w końcu stycznia 2017 roku, mówili o tym, że organizm Scotta Kelly pokazuje oznaki stanu zapalnego, zmian w pracy telomerów i telomerazy (składniki chromosomowej systemu, związane z procesami starzenia się organizmu), zmiany w gęstości kości, a także w pracy gastrointestinal system. W rzeczywistości wszystkie te punkty tak czy inaczej były oczekiwane, podkreślają naukowcy z NASA.

Astronauci-bliźnięta Scott Kelly (po lewej) i Mark Kelly (po prawej)

"Przeprowadził badanie stanu metabolitów, cytokin i białek, naukowcy doszli do wniosku, że podczas lotu kosmicznego w organizmie astronauta zaobserwowano pewne niedobór tlenu (niedotlenienie), zwiększenie procesów zapalnych, a także nagłe zmiany w ilości składników odżywczych, co w rezultacie wpłynęło na jego ekspresję genów... Po powrocie Scotta na Ziemię jego organizm wszedł w stan реадаптации do ziemskiej grawitacji. Większość systemów organizmu, które zostały zmienione w ramach dłuższego pobytu w kosmosie, po powrocie do domu szybko wróciły do normalnego stanu. Niektóre systemy organizmu wrócił do podstawowego stanu w ciągu kilku godzin lub dni po posadzeniu, innym zaś zajęło więcej czasu – aż do sześciu miesięcy", — комментировало na ten moment agencja wnioski komisji medycznej.

Jako obiekt badań zostały podjęte i ewentualne genetyczne i psychologiczne różnice między dwoma braćmi. Niedawno te badania zostały zakończone. Wyniki są takie: po spędzeniu na orbicie rok, Scott Kelly wrócił do domu dosłownie innymi człowiekiem. 93 procent genów Scotta Kelly wróciła do normalnego stanu po powrocie na Ziemię, podczas gdy 7% — nie. Naukowcy tłumaczą to "długotrwałe niedotlenienie, гиперкапнией (nadmierną zawartością CO₂ we krwi), a także długie zmianami w genach związanych z prawidłowym funkcjonowaniem układu odpornościowego, DNA-odzyskiwanie procesami, a także regeneracją tkanki kości".

Innymi słowy, oprócz dobrze już znanych efektów wpływu mikrograwitacji – zanik mięśni, utraty gęstości kości, obniżenie widzenia — przykład Scotta Kelly pokazuje, do czego może doprowadzić długa brak tlenu i zwiększona zawartość dwutlenku węgla w tkankach organizmu, a także to, jak organizm jest gotowy do radzenia sobie z tymi zmianami.

W tym samym czasie w raporcie podano, że u Scotta Kelly nie zaobserwowano żadnych istotnych zmian poznawczych. Wstępne badania wykazały nieznaczny spadek w szybkości i dokładności wykonania testów poznawczych w porównaniu z jego bratem, ale w ogóle te zmiany były tylko w pierwszych dniach po posadzeniu. Przez jakiś czas po adaptacji do ziemskiej grawitacji wszystkie jego funkcje mózgowe wróciło do normy.

Profesor uniwersytetu Pensylwanii Mathias Баснер, który kierownikiem постполетных badań Scotta Kelly, powiedział także brak realnych różnic w pracy funkcji poznawczych u astronautów, którzy spędzili na orbicie 6 i 12 miesięcy. Ta obserwacja jest szczególnie ważne, jeśli weźmiemy pod uwagę, że zazwyczaj ludzie spędzają na pokładzie międzynarodowej stacji kosmicznej w ramach misji kosmicznych nie dłuższy niż 3 miesiące, podczas gdy te same loty na Marsa mogą trwać od 150 do 300 dni, w zależności od położenia planet i prędkości statku kosmicznego w momencie przeprowadzania tych misji.

Lot na Marsa i z powrotem, a także przebywanie w warunkach obniżonej grawitacji na Czerwonej planecie mogą potrwać kilka lat. Dlatego badania, takie jak Twin Study, skierowane przede wszystkim na to, aby przygotować człowieka do bardzo długiego kosmicznej podróży, która, zgodnie z planami, powinno się odbyć gdzieś w 2030 roku. Należy nie tylko zorientować się we wszystkich możliwych problemów zdrowotnych, które mogą wystąpić w ramach tego lotu, ale także w miarę możliwości i zminimalizować te skutki.