Войти
Астронавт Марша Айвинс демонстрирует влияние нулевого G на ее волосах в космосе Попадание в космическое пространство может иметь негативные последствия для человеческого тела. Существенные побочные эффекты долгосрочной невесомости включают мышечную атрофию и ухудшение скелета (остеопения в космическом полете ). Другие значимые эффекты включают замедление функций сердечно-сосудистой системы, снижение продукции красных кровяных телец, нарушение баланса, нарушение зрения и изменения иммунная система. Дополнительные симптомы включают перераспределение жидкости (вызывающее появление «лунного лица », типичное на изображениях астронавтов, находящихся в невесомости), потерю массы тела, носовой заложенность, нарушение сна и чрезмерное метеоризм.
Были изучены инженерные проблемы, связанные с покиданием Земли и разработкой космических силовых установок уже более века, и на них были потрачены миллионы часов исследований. В последние годы наблюдается рост исследований по вопросу о том, как люди могут выживать и работать в космосе в течение продолжительных и, возможно, неопределенных периодов времени. Этот вопрос требует участия физических и биологических наук и теперь стал самой большой проблемой (помимо финансирования), стоящей перед человеком освоением космоса. Фундаментальный шаг в преодолении этой проблемы - попытка понять эффекты и влияние долгосрочных космических путешествий на человеческий организм.
В октябре 2015 года Управление генерального инспектора НАСА выпустило отчет об опасности для здоровья, связанный с исследованием космоса, включая полет человека на Марс.
12 апреля 2019 г. НАСА сообщило о медицинских результатах Исследования близнецов астронавтов, в которых один астронавт близнец провел год в космосе на Международной космической станции, а другой близнец провел год на Земле, что продемонстрировало несколько длительных изменений, в том числе связанных с изменениями в ДНК и познание, когда одного близнеца сравнивали с другим.
В ноябре 2019 года исследователи сообщили, что астронавты испытали серьезный кровоток и clot на борту Международной космической станции на основе шестимесячного исследования 11 здоровых космонавтов. По словам исследователей, результаты могут повлиять на долгосрочные космические полеты, включая миссию на планету Марс.
Многие из условий окружающей среды, в которых люди оказались во время космического полета, сильно отличаются от тех, в которых люди эволюционировали; тем не менее, технология, подобная той, что предлагается в космическом корабле или скафандре, способна защитить людей от самых суровых условий. Непосредственные потребности в пригодном для дыхания воздухе и питьевой воде удовлетворяются с помощью системы жизнеобеспечения, группы устройств, которые позволяют людям выживать в открытом космосе. Система жизнеобеспечения подает воздух, воду и пищу. Он также должен поддерживать температуру и давление в допустимых пределах и иметь дело с продуктами жизнедеятельности организма. Также необходима защита от вредных внешних воздействий, таких как радиация и микрометеориты.
Некоторые опасности трудно устранить, например невесомость, также определяемая как микрогравитационная среда. Жизнь в этом типе окружающей среды, влияет на теле в трех важных аспектах: потеря проприоцепция, изменения в распределении жидкости и ухудшение костно-мышечной системы.
С 2 ноября 2017, ученые сообщили, что существенные изменения в положении и структуре мозга были обнаружены у космонавтов, совершивших полеты в космос, на основании исследований МРТ. Астронавты, совершавшие более длительные космические путешествия, были связаны с более значительными изменениями в мозге.
В октябре 2018 года исследователи, финансируемые НАСА, обнаружили, что длительные путешествия в космическое пространство, включая путешествия в планета Марс может существенно повредить желудочно-кишечные ткани космонавтов. Исследования подтверждают более раннюю работу, которая показала, что такие путешествия могут значительно повредить мозг астронавтов и преждевременно состарить их.
В марте 2019 года НАСА сообщило, что скрытый вирусы у людей могут активироваться во время космических миссий, что, возможно, увеличивает риск для космонавтов в будущих полетах в дальний космос.
Космическая медицина - это разработка медицинской практики, изучающей здоровье космонавтов, живущих в открытом космосе. Основная цель этого научного исследования - выяснить, насколько хорошо и как долго люди могут выжить в экстремальных условиях в космосе и как быстро они могут адаптироваться к окружающей среде Земли после возвращения из космоса. Космическая медицина также стремится разработать профилактические и паллиативные меры для облегчения страданий, причиняемых проживанием в среде, к которой люди плохо приспособлены.
Во время взлета и входа космические путешественники могут испытывать гравитацию, в несколько раз превышающую нормальную. Нетренированный человек обычно выдерживает около 3 g, но может потерять от 4 до 6 g. Перегрузка в вертикальном направлении переносится труднее, чем сила, перпендикулярная позвоночнику, потому что кровь течет от мозга и глаз. Сначала человек испытывает временную потерю зрения, а затем при более высоких перегрузках теряет сознание. Тренировка силы перегрузки и G-костюм, который сжимает тело, чтобы удерживать больше крови в голове, могут смягчить последствия. Большинство космических аппаратов спроектированы так, чтобы поддерживать перегрузки в комфортных пределах.
Окружающая среда космоса смертельна без соответствующей защиты: самая большая угроза в космическом вакууме возникает из-за недостатка кислорода и давления, хотя температура и радиация также представляют опасность. Последствия космического воздействия могут привести к эбулизму, гипоксии, гипокапнии и декомпрессионной болезни. В дополнение к этому, существуют также клеточные мутации и разрушение из-за высокоэнергетических фотонов и субатомных частиц, которые присутствуют в окружение. Декомпрессия - серьезная проблема во время внекорабельной деятельности (выход в открытый космос) космонавтов. Текущие конструкции EMU учитывают эту и другие проблемы и со временем развиваются. Ключевой проблемой были конкурирующие интересы увеличения мобильности космонавтов (которая снижается с помощью EMU высокого давления, аналогично сложности деформации надутого аэростата относительно спущенного) и минимизации риска декомпрессии.. Исследователи рассмотрели возможность повышения давления в отдельном головном блоке до нормального давления в кабине 71 кПа (10,3 фунта на квадратный дюйм), в отличие от текущего давления всего ЭБУ в 29,6 кПа (4,3 фунта на квадратный дюйм). В такой конструкции герметизация туловища может быть достигнута механически, избегая снижения подвижности, связанного с пневматическим давлением.
Эта картина 1768 года, Эксперимент на птице в воздушном насосе от Джозефа Райта из Дерби, изображает эксперимент, проведенный Робертом Бойлем в 1660 году для проверки воздействия вакуума на живую систему. Человеческая физиология приспособлена к жизни внутри атмосфере Земли, и определенное количество кислорода требуется в воздухе, которым мы дышим. Если организм не получает достаточно кислорода, космонавт рискует потерять сознание и умереть от гипоксии. В космическом вакууме газообмен в легких продолжается как обычно, но приводит к удалению всех газов, включая кислород, из кровотока. Через 9–12 секунд дезоксигенированная кровь достигает мозга, что приводит к потере сознания. Воздействие вакуума на срок до 30 секунд вряд ли приведет к необратимым физическим повреждениям. Эксперименты на животных показывают, что быстрое и полное выздоровление является нормальным при воздействии короче 90 секунд, тогда как более длительное воздействие на все тело приводит к летальному исходу, а реанимация никогда не бывает успешной. Доступен лишь ограниченный объем данных о человеческих авариях, но он согласуется с данными о животных. Конечности могут подвергаться воздействию гораздо дольше, если не нарушено дыхание.
В декабре 1966 года аэрокосмический инженер и испытуемый Джим Леблан из НАСА участвовал в испытании на посмотреть, насколько хорошо прототип герметичного скафандра будет работать в условиях вакуума. Чтобы имитировать космические эффекты, НАСА построило массивную вакуумную камеру, из которой можно было откачивать весь воздух. В какой-то момент во время испытаний герметичный шланг Леблана отсоединился от скафандра. Несмотря на то, что это привело к падению давления в его костюме с 3,8 фунта на квадратный дюйм (26,2 кПа) до 0,1 фунта на квадратный дюйм (0,7 кПа) менее чем за 10 секунд, ЛеБлан оставался в сознании около 14 секунд, прежде чем потерял сознание из-за гипоксии; гораздо более низкое давление вне тела вызывает быстрое обескислороживание крови. «Когда я споткнулся, я почувствовал, как слюна на моем языке начала пузыриться, как раз перед тем, как я потерял сознание, и это последнее, что я помню», - вспоминает ЛеБлан. В камере быстро подняли давление, и через 25 секунд ЛеБланку дали кислород в экстренной ситуации. Он почти сразу выздоровел, только с болью в ухе и без серьезных повреждений.
Еще один эффект вакуума - это состояние, называемое эбулизмом, которое возникает в результате образования пузырьков в жидкостях организма из-за пониженной температуры окружающей среды. под давлением пар может раздувать тело вдвое по сравнению с нормальным размером и замедлять циркуляцию, но ткани эластичны и достаточно пористы, чтобы предотвратить разрыв. Технически считается, что эбулизм начинается на высоте около 19 километров (12 миль) или при давлениях менее 6,3 кПа (47 мм рт.ст. ), что известно как предел Армстронга.. Эксперименты с другими животными выявили ряд симптомов, которые также могут относиться к людям. Наименее серьезным из них является замораживание выделений организма из-за испарительного охлаждения. Тяжелые симптомы, такие как потеря кислорода в ткани, за которой следует недостаточность кровообращения и вялый паралич, проявятся примерно через 30 секунд. легкие также схлопываются в этом процессе, но продолжают выделять водяной пар, что приводит к охлаждению и образованию льда в дыхательных путях. По приблизительным оценкам, у человека будет около 90 секунд для повторного сжатия, после чего смерть может быть неизбежной. Набухание от эбулизма можно уменьшить, поместив его в костюм летного костюма, который необходим для предотвращения эбулизма на высоте более 19 км. Во время программы «Спейс шаттл» астронавты носили подходящую эластичную одежду под названием «Костюм для защиты экипажа на высоте» (CAPS), который предотвращал эбуллизм при давлении до 2 кПа (15 мм рт. Ст.). известно, что люди умерли от воздействия вакуума в космосе: три члена экипажа космического корабля Союз-11 ; Владислав Волков, Георгий Добровольский и Виктор Пацаев. Во время подготовки к возвращению с орбиты 30 июня 1971 года клапан выравнивания давления в спускаемом модуле космического корабля неожиданно открылся на высоте 168 километров (551000 футов), что вызвало быструю разгерметизацию и последующую смерть.
В вакууме нет среды для отвода тепла от тела посредством теплопроводности или конвекции. Потеря тепла происходит из-за излучения от температуры человека 310 К до температуры 3 К в космическом пространстве. Это медленный процесс, особенно у одетого человека, поэтому опасности немедленного замерзания нет. Быстрое испарительное охлаждение кожной влаги в вакууме может вызвать обледенение, особенно во рту, но это не представляет серьезной опасности.
Воздействие интенсивного излучения прямого, нефильтрованного солнечного света привело бы к локальному нагреванию, хотя это, вероятно, будет хорошо распределяться за счет проводимости тела и кровообращения. Однако другое солнечное излучение, особенно ультрафиолетовое лучи, может вызвать серьезные солнечные ожоги.
Сравнение доз радиации - включает количество, обнаруженное во время полета с Земли на Марс с помощью RAD на MSL (2011–2013). Без защиты атмосферы и магнитосферы Земли астронавты подвергаются воздействию высоких уровней излучения. Высокий уровень радиационного поражения лимфоцитов, клеток, активно участвующих в поддержании иммунной системы ; этот урон способствует пониженному иммунитету, который испытывают космонавты. Радиация также недавно была связана с более высокой частотой катаракты у космонавтов. Помимо защиты низкой околоземной орбиты, галактические космические лучи представляют дополнительные проблемы для космических полетов человека, поскольку угроза здоровью от космических лучей значительно увеличивает шансы рака через десятилетие или более воздействия. В исследовании, поддерживаемом НАСА, сообщается, что радиация может нанести вред мозгу астронавтов и ускорить начало болезни Альцгеймера. Солнечная энергия. Вспышки (хотя и редкие) могут дать смертельную дозу облучения за считанные минуты. Считается, что защитные экраны и защитные препараты могут в конечном итоге снизить риски до приемлемого уровня.
Экипаж, проживающий на Международной космической станции (МКС), частично защищен от космической среды земными магнитное поле, поскольку магнитосфера отклоняет солнечный ветер вокруг Земли и МКС. Тем не менее, солнечные вспышки достаточно мощны, чтобы искривлять и преодолевать магнитную защиту, и поэтому все еще представляют опасность для экипажа. В качестве меры предосторожности в 2005 году экипаж укрылся в более хорошо защищенной части станции, предназначенной для этой цели. Однако, помимо ограниченной защиты магнитосферы Земли, межпланетные миссии людей гораздо более уязвимы. Лоуренс Таунсенд из Университета Теннесси и другие исследовали самую мощную солнечную вспышку, когда-либо зарегистрированную. Дозы радиации, которые космонавты получат от вспышки такой силы, могут вызвать острую лучевую болезнь и, возможно, даже смерть.
Воспроизвести Видео, сделанное экипажем Международной космической станции, на котором Aurora Australis, который вызывается частицами высоких энергий в космической среде. Есть научные опасения, что длительные космические полеты могут замедлить способность организма защищаться от болезней. Радиация может проникать в живую ткань и вызывать как краткосрочное, так и долгосрочное повреждение стволовых клеток костного мозга, которые создают кровь и иммунную систему. В частности, это вызывает «хромосомные аберрации» в лимфоцитах. Поскольку эти клетки являются центральными в иммунной системе, любое повреждение ослабляет иммунную систему, а это означает, что, помимо повышенной уязвимости к новым воздействиям, вирусы уже присутствуют в организме, что может обычно подавляется - становится активным. В космосе Т-клетки (форма лимфоцитов) менее способны к правильному воспроизводству, а Т-клетки, которые действительно воспроизводятся, менее способны бороться с инфекцией. Со временем иммунодефицит приводит к быстрому распространению инфекции среди членов экипажа, особенно в замкнутых зонах космических систем полета.
31 мая 2013 года ученые НАСА сообщили, что возможный полет человека на Марс может быть связан с большим радиационным риском, исходя из количества энергичных частиц. излучение, обнаруженное RAD в Марсианской научной лаборатории во время путешествия с Земли на Марс в 2011–2012 гг.
В сентябре 2017 года НАСА сообщило, что уровни излучения на поверхности планеты Марс были временно удвоены и были связаны с полярное сияние в 25 раз ярче, чем любое из наблюдавшихся ранее, из-за массивной и неожиданной солнечной бури в середине месяца.
Астронавты на МКС в условиях невесомости. Майкл Фоул на переднем плане упражняется. После появления космических станций, на которых можно жить длительное время, воздействие невесомости было продемонстрировано, что он оказывает вредное воздействие на здоровье человека. Люди хорошо приспособлены к физическим условиям на поверхности земли, и поэтому в ответ на невесомость различные физиологические системы начинают изменяться, а в некоторых случаях атрофируются. Хотя эти изменения обычно носят временный характер, некоторые из них оказывают долгосрочное воздействие на человеческое здоровье.
Кратковременное воздействие микрогравитации вызывает синдром космической адаптации, самоограничивающуюся тошноту, вызванную нарушением работы организма. вестибулярный аппарат. Длительное воздействие вызывает множество проблем со здоровьем, одной из самых значительных является потеря костной и мышечной массы. Со временем эти эффекты дезинфекции могут ухудшить работоспособность космонавтов, повысить их риск травм, снизить их аэробную способность и замедлить их сердечно-сосудистую систему. Поскольку человеческое тело состоит в основном из жидкостей, гравитация имеет тенденцию заставлять их проникать в нижнюю половину тела, и в наших телах есть множество систем, чтобы уравновесить эту ситуацию. Освобожденные от силы тяжести, эти системы продолжают работать, вызывая общее перераспределение жидкостей в верхней половине тела. Это причина круглого лица у космонавтов. Само по себе перераспределение жидкости по телу вызывает нарушение баланса, потерю вкуса и запаха.
Эксперимент с космическим шаттлом 2006 года показал, что Salmonella typhimurium, бактерия, которая может вызывать пищевое отравление, стала более вирулентной при выращивании в космосе. 29 апреля 2013 г. ученые политехнического института Ренсселера, финансируемого НАСА, сообщили, что во время космического полета на Международной космической станции микробы похоже, адаптируются к космической среде способами, «не наблюдаемыми на Земле» и способами, которые «могут привести к увеличению роста и вирулентности ». Совсем недавно, в 2017 году, было обнаружено, что бактерии более устойчивы к антибиотикам и могут процветать в условиях почти невесомости космоса. Было обнаружено, что микроорганизмы выживают вакуум космического пространства.
Брюс МакКэндлесс II, свободно плавающий на орбите с скафандром и пилотируемым маневренным отрядом.Наиболее частая проблема, с которой люди сталкиваются в первые часы невесомости, известна как синдром космической адаптации или SAS, обычно называемый космической болезнью. Это связано с укачиванием и возникает, когда вестибулярная система адаптируется к невесомости. Симптомы SAS включают тошноту и рвоту, головокружение, головные боли, летаргию и общее недомогание. О первом случае SAS сообщил космонавт Герман Титов в 1961 году. С тех пор примерно 45% всех людей, летавших в космос, страдали этим заболеванием.
На борту Международной космической станции астронавт Франк Де Винн прикреплен к КОЛЬБЕРТУ эластичными шнурами . длительная невесомость включает потерю костной и мышечной массы. Без эффектов силы тяжести скелетные мышцы больше не требуются для поддержания осанки, а группы мышц, используемые при перемещении в невесомости, отличаются от тех, которые требуются для передвижения по земле. В условиях невесомости космонавты почти не нагружали мышцы спины или мышцы ног, используемые для вставания. Затем эти мышцы начинают слабеть и в конечном итоге становятся меньше. Следовательно, некоторые мышцы быстро атрофируются, и без регулярных упражнений космонавты могут потерять до 20% своей мышечной массы всего за 5-11 дней. Типы мышечных волокон, выступающих в мышцах, также меняются. Медленно сокращающиеся волокна выносливости, используемые для поддержания осанки, заменяются быстро сокращающимися быстро сокращающимися волокнами, которых недостаточно для любой тяжелой работы. Успехи в исследованиях упражнений, гормональных добавок и лекарств могут помочь сохранить мышечную массу и массу тела.
Костный метаболизм также изменяется. Обычно кость ложится в направлении механической нагрузки. Однако в условиях микрогравитации механическое напряжение очень мало. Это приводит к потере костной ткани приблизительно 1,5% в месяц, особенно из нижних позвонков, бедра и бедра. Из-за микрогравитации и снижения нагрузки на кости происходит быстрое увеличение потери костной массы, с 3% корковой потери костной ткани за десятилетие до примерно 1% каждый месяц, когда тело подвергается воздействию микрогравитации для здорового взрослого человека. Быстрое изменение плотности костей приводит к резкому ухудшению состояния костей и возникновению симптомов, напоминающих симптомы остеопороза. На Земле кости постоянно теряют и регенерируют с помощью хорошо сбалансированной системы, которая включает передачу сигналов остеобластами и остеокластами. Эти системы взаимосвязаны, так что всякий раз, когда кость ломается, ее место занимают вновь сформированные слои - ни один из них не должен происходить без другого, у здорового взрослого человека. В космосе, однако, наблюдается увеличение активности остеокластов из-за микрогравитации. Это проблема, потому что остеокласты расщепляют кости на минералы, которые реабсорбируются организмом. Остеобласты не активны последовательно с остеокластами, в результате чего кость постоянно уменьшается без восстановления. Это увеличение активности остеокластов особенно заметно в области таза, потому что это область, которая несет наибольшую нагрузку при наличии силы тяжести. Исследование показало, что у здоровых мышей внешний вид остеокластов увеличился на 197%, что сопровождалось подавлением остеобластов и факторов роста, которые, как известно, помогают формированию новой кости, всего после шестнадцати дней воздействия микрогравитации. Повышенный уровень кальция в крови из-за утраченной кости приводит к опасной кальцификации мягких тканей и потенциальному образованию камней в почках. Пока неизвестно, полностью ли восстанавливается кость. В отличие от людей с остеопорозом, у космонавтов в конечном итоге восстанавливается плотность костей. После 3–4-месячного полета в космос требуется около 2–3 лет, чтобы восстановить утраченную плотность костной ткани. Разрабатываются новые методы, которые помогут космонавтам быстрее восстановиться. Исследования диеты, физических упражнений и лекарств могут помочь в процессе роста новой кости.
Чтобы предотвратить некоторые из этих неблагоприятных физиологических эффектов, ISS оборудован двумя беговыми дорожками (включая COLBERT ) и aRED (улучшенное устройство для упражнений с сопротивлением), которые позволяют выполнять различные упражнения по поднятию тяжестей, которые наращивают мышцы, но не влияют на плотность костей, и стационарный велосипед каждый космонавт проводит не менее двух часов в день, тренируясь на оборудовании. Астронавты используют эластичные шнуры, чтобы пристегнуться к беговой дорожке. Астронавты, находящиеся в условиях длительной невесомости, носят штаны с эластичными ремнями, прикрепленными между поясом и манжетами, чтобы сжать кости ног и уменьшить остеопению.
В настоящее время НАСА использует передовые вычислительные инструменты, чтобы понять, как лучше всего противодействуют атрофии костей и мышц, с которой астронавты сталкиваются в условиях микрогравитации в течение продолжительных периодов времени. Элемент Контрмер в отношении здоровья человека Программы исследований человека поручил проекту «Цифровой астронавт» исследовать целевые вопросы о режимах противодействия учениям. NASA сосредотачивается на интеграции модели усовершенствованного резистивный упражнения устройства (ARED) в настоящее время на борту Международная космическая станция с OpenSim костно-мышечной модели людей, осуществляющих с устройством. Цель этой работы - использовать обратную динамику для оценки крутящего момента в суставах и мышечных сил, возникающих в результате использования ARED, и, таким образом, более точно назначать режимы упражнений для астронавтов. Эти совместные моменты и мышечные силы могут быть использованы в сочетании с более фундаментальными вычислительными симуляциями ремоделирования кости и адаптацией мышц для того, чтобы более полно моделировать конечные последствия таких контрмер, и определить, будет ли предлагаемый режим упражнений достаточно для поддержания космонавта опорно-двигательного аппарат здоровья.
Влияние микрогравитации на распределение жидкости по телу (сильно преувеличено). 
Система физиологического и сердечно-сосудистого мониторинга Бекмана в костюмах Близнецов и Аполлона надувает и сдувает манжеты, чтобы стимулировать кровь поток в нижние конечности 
Астронавт Клейтон Андерсон наблюдает, как перед ним плывет водяной пузырь на космическом шаттле Discovery. Вода сцепление играет большую роль в микрогравитации, чем на Земле В космосе космонавты теряют объем жидкости, включая до 22% объема своей крови. Поскольку ему нужно перекачивать меньше крови, сердце атрофируется. Ослабленное сердце приводит к низкому кровяному давлению и может вызвать проблемы с «ортостатической толерантностью» или способностью организма посылать достаточное количество кислорода в мозг без обморока или головокружения космонавта. "Под действием силы тяжести Земли кровь и другие жидкости тела притягиваются к нижней части тела. Когда гравитация снимается или уменьшается во время исследования космоса, кровь имеет тенденцию собираться в верхней части тела, в результате чего при отеке лица и других нежелательных побочных эффектах. По возвращении на землю кровь снова начинает скапливаться в нижних конечностях, что приводит к ортостатической гипотензии."
В 2013 году НАСА опубликовало исследование, в ходе которого были обнаружены изменения глаз и зрения обезьян, летавших в космос более 6 месяцев. Заметные изменения включали уплощение глазного яблока и изменения сетчатки. Зрение космического путешественника может становятся расплывчатыми после слишком длительного пребывания в космосе. Другой эффект известен как визуальный феномен космических лучей.
... [a] Опрос НАСА среди 300 астронавтов мужского и женского пола, около 23 процентов коротких полетов и 49 процентов астронавты дальнего полета заявили, что у них возникли проблемы как с ближним, так и с ди видение позиции во время своих миссий. Опять же, у некоторых людей проблемы со зрением сохранялись в течение многих лет после этого.
— НАСАПоскольку пыль не оседает в условиях невесомости, небольшие кусочки омертвевшей кожи или металла могут попасть в глаза, вызывая раздражение и увеличивая риск заражения.
Длительные космические полеты также могут изменить движения глаз космического путешественника (особенно вестибулоокулярный рефлекс ).
Поскольку невесомость увеличивает количество жидкости в верхней части тела, астронавты испытывают повышенное внутричерепное давление. Это, по-видимому, увеличивает давление на тыльную сторону глазных яблок, влияя на их форму и слегка раздавливая зрительный нерв. Этот эффект был замечен в 2012 г. исследование с использованием МРТ сканирований астронавтов, которые вернулись на Землю после как минимум одного месяца пребывания в космосе. Такие проблемы со зрением могут стать серьезной проблемой для будущих полетов в дальний космос, включая миссию с экипажем на планету Марс.
Если действительно повышенный интракр Причина - это давление, искусственная гравитация может стать одним из решений, как и в случае многих рисков для здоровья человека в космосе. Однако такие искусственные гравитационные системы еще предстоит доказать. Более того, даже при сложной искусственной гравитации может сохраняться состояние относительной микрогравитации, риски которого остаются неизвестными.
Одним из эффектов невесомости для людей является то, что некоторые астронавты сообщают об изменении их чувства вкуса в космосе. Некоторые астронавты считают, что их еда безвкусная, другие считают, что их любимая еда уже не так хороша (тому, кто наслаждался кофе, во время миссии он так не понравился, что он перестал пить его после возвращения на Землю); некоторым астронавтам нравится есть определенную пищу, которую они обычно не едят, а некоторые не испытывают никаких изменений. Многочисленные тесты не выявили причину, и было предложено несколько теорий, включая деградацию пищи и психологические изменения, такие как скука. Астронавты часто выбирают еду с сильным вкусом, чтобы избежать потери вкуса.
В течение одного месяца человеческий скелет полностью расширяется в невесомости, в результате чего рост увеличивается на дюйм. Через два месяца мозоли на подошвах ступней линяют и отпадают из-за отсутствия использования, оставляя новую мягкую кожу. В отличие от этого, верхняя часть ступней становится огрубевшей и болезненно чувствительной, поскольку трутся о поручни, за которые ноги зацеплены для устойчивости. Во время слез нельзя проливать слезы, они слипаются в клубок. В условиях микрогравитации запахи быстро проникают в окружающую среду, и в ходе испытаний НАСА обнаружило, что запах сливочного хереса запускает рвотный рефлекс. Различные другие физические неудобства, такие как боль в спине и животе, обычны из-за адаптации к гравитации, когда в космосе гравитации не было, и эти мышцы могли свободно растягиваться. Это может быть частью синдрома астенизации, о котором сообщают космонавты, живущие в космосе в течение длительного периода времени, но рассматриваемые астронавтами как анекдотические. Усталость, вялость и психосоматические переживания также являются частью синдрома. Данные неубедительны; тем не менее, этот синдром, похоже, существует как проявление внутреннего и внешнего стресса, с которым приходится сталкиваться экипажам в космосе.
Исследования российских космонавтов, например, на Мир, предоставьте данные о долгосрочном воздействии космоса на человеческий организм. Психологические эффекты жизни в космосе не были четко проанализированы, но аналогии на Земле существуют, такие как Арктические исследовательские станции и подводные лодки. Огромный стресс для экипажа в сочетании с адаптацией организма к другим изменениям окружающей среды может привести к тревоге, бессоннице и депрессии.
Существуют убедительные доказательства того, что психосоциальные стрессоры относятся к числу наиболее распространенных факторов. наиболее важные препятствия для оптимального морального духа и производительности экипажа. Космонавт Валерий Рюмин, дважды Герой Советского Союза, цитирует этот отрывок из «Справочника девственной плевы» О. Генри в своей автобиографической книге о миссии Салюта-6: «Если вы хотите развить искусство непредумышленного убийства, просто заприте двух человек в хижине 18 на 20 футов на месяц. Человеческая природа этого не выдержит».
Интерес НАСА к психологическому стрессу, вызываемому космическими путешествиями, который первоначально изучался, когда начались их миссии с экипажем, возродился, когда астронавты присоединились к космонавтам на российской космической станции «Мир». Общие источники стресса в ранних американских миссиях включали поддержание высокой производительности в условиях общественного контроля, а также изоляцию от сверстников и семьи. На МКС последнее по-прежнему часто является причиной стресса, например, когда мать астронавта НАСА Даниэля Тани погибла в автомобильной катастрофе, и когда Майкл Финке был вынужден пропустить рождение его второго ребенка.
Количество и качество сна в космосе низкое из-за сильной изменчивости световых и темных циклов на летной палубе и плохого освещение в дневное время в космическом корабле. Даже привычка смотреть в окно перед сном может послать в мозг неверные сообщения, что приведет к ухудшению режима сна. Эти нарушения циркадного ритма оказывают глубокое влияние на нейроповеденческие реакции экипажа и усугубляют психологический стресс, который они уже испытывают (см. Усталость и потеря сна во время космического полета для получения дополнительной информации). На МКС сон регулярно нарушается из-за требований миссии, таких как планирование прибытия или ухода космических аппаратов. Уровни шума на станции неизбежно высоки, потому что атмосфера не может термосифон ; вентиляторы необходимы в любое время, чтобы обеспечить возможность обработки атмосферы, которая могла бы застаиваться в среде свободного падения (невесомости). Пятьдесят процентов астронавтов космического корабля принимали снотворное и по-прежнему спали в космосе на 2 часа меньше каждую ночь, чем на земле. НАСА исследует две области, которые могут дать ключи к лучшему ночному сну, поскольку улучшенный сон снижает утомляемость и увеличивает дневную продуктивность. Постоянно обсуждаются различные методы борьбы с этим явлением.
Исследование самого продолжительного космического полета пришло к выводу, что первые три недели представляют собой критический период, когда внимание подвергается неблагоприятному воздействию. из-за необходимости адаптироваться к резким изменениям окружающей среды. В то время как три экипажа «Скайлэба» оставались в космосе 1, 2 и 3 месяца соответственно, долгосрочные экипажи на «Салют-6», «Салют-7» и МКС остаются примерно на 5–6 месяцев, тогда как экспедиции МИР часто длились дольше. Рабочая среда ISS включает в себя дополнительный стресс, вызванный жизнью и работой в стесненных условиях с людьми из самых разных культур, которые говорят на разных языках. На космических станциях первого поколения экипажи говорили на одном языке, а на станциях второго и третьего поколения экипажи из разных культур говорят на многих языках. МКС уникальна тем, что посетители не классифицируются автоматически в категории «хозяин» или «гость», как в случае с предыдущими станциями и космическими кораблями, и могут не так же страдать от чувства изоляции.
Усилия по колонизации космоса должны учитывать влияние космоса на человеческое тело. Сумма человеческого опыта привела к накоплению 58 солнечных лет в космосе и намного лучшему понимание того, как адаптируется человеческое тело. В будущем индустриализация космоса и исследование внутренних и внешних планет потребуют от людей более длительного и более длительные периоды в космосе. Большинство текущих данных поступает из краткосрочных миссий, поэтому некоторые долгосрочные физиологические эффекты жизни в космосе до сих пор неизвестны. Путешествие к Марсу с использованием современных технологий оценивается как минимум 18 месяцев в пути. Знание того, как человеческое тело реагирует на такие периоды времени в космосе, является жизненно важной частью подготовки к таким путешествиям. Бортовое медицинское оборудование должно быть адекватным для того, чтобы справиться с любым типом травмы или неотложной помощи, а также содержать огромное количество диагностических и медицинских инструментов, чтобы поддерживать здоровье экипажа в течение длительного периода времени, поскольку они будут единственными на борту космического корабля имеются средства, позволяющие справиться не только с травмой, но и с адаптивными реакциями человеческого тела в космосе.
На данный момент только тщательно протестированные люди испытали условия космоса. Если когда-нибудь начнется колонизация внешнего мира, многие типы людей будут подвержены этим опасностям, и последствия для очень молодых совершенно неизвестны. 29 октября 1998 года Джон Гленн, один из первых Меркурий 7, вернулся в космос в возрасте 77 лет. Его космический полет, который длился 9 дней, предоставил НАСА важную информацию о последствиях космического полета для пожилых людей. Важное значение приобретут такие факторы, как потребности в питании и физическая среда, которые до сих пор не были изучены. В целом данных о разнообразных последствиях жизни в космосе мало, и это затрудняет попытки снизить риски во время длительного космического проживания. Стенды, такие как ISS, в настоящее время используются для исследования некоторых из этих рисков.
Окружающая среда в космосе все еще в значительной степени неизвестна, и, вероятно, будут еще неизвестные опасности. Между тем, технологии будущего, такие как искусственная гравитация и более сложные биорегенеративные системы жизнеобеспечения, могут когда-нибудь снизить некоторые риски.
.
