Sunitha, wilmore: అంతరిక్షంలో దీర్ఘకాలం గడిపితే మనిషి శరీరంలో వచ్చే మార్పులు, ప్రమాదాలు ఏమిటి?
ఈ వార్తాకథనం ఏంటి
ఇప్పటి వరకు అంతరిక్షంలో అత్యధిక కాలం గడిపిన రికార్డు రష్యాకు చెందిన వాలెరి పాలియకోవ్ పేరిట ఉంది.
1990లలో ఆయన మిర్ అంతరిక్ష కేంద్రంలో 437రోజులు గడిపారు.అంతరిక్షంలో ఎక్కువ కాలం గడపడం వల్ల వ్యోమగాముల శరీరంలో అనేక మార్పులు సంభవిస్తాయి.
కండరాలు,మెదడు,ఇంతేగాక పొట్టలో ఉండే బ్యాక్టీరియాలో కూడా మార్పులు వస్తాయి.
ఎనిమిది రోజుల మిషన్ కోసం అంతరిక్షంలోకి వెళ్లిన వ్యోమగాములు సునీతా విలియమ్స్, బుచ్ విల్‌మోర్‌లు,స్పేస్‌క్రాఫ్ట్‌లో సాంకేతిక లోపం తలెత్తడంతో తొమ్మిది నెలలుగా అక్కడే ఉన్నారు.
అయితే,వీరికి అంతరిక్ష ప్రయాణం కొత్తది కాదు. ఇద్దరూ అనుభవం ఉన్న వ్యోమగాములే. కానీ, వారి ప్రయాణ సమయం అనూహ్యంగా పెరగడం వల్ల, తక్కువ గురుత్వాకర్షణ ఉన్న అంతరిక్ష వాతావరణం వారి శరీరాలపై ప్రభావం చూపడం ఖాయం.
వివరాలు
371 రోజుల పాటు అంతరిక్షంలో గడిపిన రుబియో
దీంతో,ఎక్కువ కాలం అంతరిక్ష ప్రయాణాలు చేయాల్సి వస్తే మానవ శరీరం దాన్ని ఎలా తట్టుకుంటుంది? సమస్యలు వస్తే ఎలా ఎదుర్కొంటుంది? వంటి విషయాలపై పరిశోధనలు నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది.
ఈ నేపథ్యంలో,ప్రముఖ వ్యోమగామి ఫ్రాంక్ రుబియో మీద జరిగిన అధ్యయనాలు కీలకమైన సమాచారాన్ని అందించాయి.
371 రోజుల పాటు అంతరిక్షంలో గడిపిన రుబియో,దీర్ఘకాల అంతరిక్ష ప్రయాణాలు మానవ ఆరోగ్యంపై కలిగించే ప్రభావాలను అర్థం చేసుకోవడంలో శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడ్డారు.
పరిమితమైన జిమ్ పరికరాలతో వ్యాయామం శరీరంపై ఏమేరకు ప్రభావం చూపుతుందనే విషయంపై పరిశోధనలో పాల్గొన్న మొదటి వ్యోమగామి రుబియో.
ఈ పరిశోధన ఫలితాలు ఇంకా ప్రచురితం కాలేదు. అయినప్పటికీ, భవిష్యత్ అంతరిక్ష ప్రయాణాలకు ఇది కీలకమైన సమాచారంగా నిలుస్తుంది.
వివరాలు
కండరాలు, ఎముకలు
ఉదాహరణకు, అంగారక గ్రహానికి ఒక రౌండ్ ట్రిప్ చేయాలంటే దాదాపు 1100 రోజులు (మూడేళ్లకు పైగా) పడొచ్చు.
అంగారక గ్రహానికి వెళ్లే స్పేస్‌క్రాఫ్ట్, అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం (ఐఎస్ఎస్) కంటే చిన్నదిగా ఉంటుంది. కాబట్టి, వ్యోమగాములకు తేలికపాటి, చిన్న వ్యాయామ పరికరాలు అవసరం.
అంతరిక్షంలో గురుత్వాకర్షణ లేకపోవడం వల్ల వ్యోమగాముల కీళ్లు,కండరాలు, ఎముకల సాంద్రత వేగంగా తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది.
ముఖ్యంగా వెన్నెముక, మెడ,నడుం,తొడల కండరాలు తీవ్రమైన ప్రభావాన్ని ఎదుర్కొంటాయి.
కేవలం రెండు వారాల్లోనే కండరాల ద్రవ్యరాశి సుమారు 20% తగ్గిపోతుంది. మరీ మూడు నుంచి ఆరు నెలల పాటు సాగే మిషన్లలో పాల్గొన్న వ్యోమగాముల కండరాల క్షీణత 30%వరకు ఉండే అవకాశముంది.
వివరాలు
కండరాలు, ఎముకలు
భూమిపై ఉండేలా శరీరానికి సహజమైన ఒత్తిడి అంతరిక్షంలో లేకపోవడంతో వ్యోమగాముల ఎముకలు బలహీనమవుతాయి, అలాగే ఎముకల్లోని కీలక పోషకాలు తగ్గిపోతాయి.
అంతరిక్షంలో గడిపిన ప్రతి నెలకు వ్యోమగాములు 1-2% వరకు ఎముకల ద్రవ్యరాశిని కోల్పోతారు.
ఆరు నెలల పాటు అంతరిక్షంలో గడిపితే,మొత్తం ఎముకల ద్రవ్యరాశిలో 10% క్షీణత ఏర్పడే ప్రమాదం ఉంది.
దీనిని భూమిపై ఉన్న వృద్ధులతో పోల్చితే,వారికీ సంవత్సరానికి కేవలం 0.5-1% మాత్రమే ఎముకల ద్రవ్యరాశి తగ్గిపోతుంది.
దీని ప్రభావంగా, వ్యోమగాములు ఫ్రాక్చర్లకు(ఎముక విరుగుదలకు)ఎక్కువగా గురయ్యే అవకాశం ఉంది.
అంతేకాక, ఒకవేళ ఎముకలు విరిగితే, వాటి నుంచి కోలుకోవడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది.
వ్యోమగాములు భూమిపై తిరిగి వచ్చాక, మునుపటి ఎముక దృఢత్వాన్ని తిరిగి పొందడానికి కనీసం నాలుగేళ్లు పడుతుంది.
వివరాలు
కండరాలు, ఎముకలు
దీన్ని తగ్గించడానికి అంతర్జాతీయ అంతరిక్షకేంద్రం(ఐఎస్ఎస్)లో ఉన్న వ్యోమగాములు రోజుకు రెండు గంటల 30 నిమిషాల పాటు ప్రత్యేక వ్యాయామాలు చేస్తారు.
ఐఎస్ఎస్ జిమ్‌లో ప్రత్యేకంగా అమర్చిన పరికరాల సహాయంతో స్క్వాట్స్,డెడ్‌లిఫ్ట్‌లు,బెంచ్ ప్రెసెస్‌ వంటి వ్యాయామాలను చేస్తారు.
అదనంగా,ఎముకల ఆరోగ్యాన్ని కాపాడుకోవడానికి ప్రత్యేక పోషకాహారాన్ని కూడా తీసుకుంటారు.
అయితే,ఇటీవలి అధ్యయనాల ప్రకారం,ఈ వ్యాయామాలు కండరాల పనితీరును పూర్తిగా నిలబెట్టడానికి సరిపోవని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు.
అంతరిక్షంలో గురుత్వాకర్షణ లేకపోవడంతో,వెన్నెముక కొద్దిగా పొడవుగా మారుతుంది.
దీని వల్ల వ్యోమగాములు తాము కొంచెం ఎత్తుగా ఉన్నట్లు అనుభవిస్తారు.కానీ,ఇది సమస్యలకు దారి తీస్తుంది.
వెన్నునొప్పి,డిస్క్‌లు జారిపోవడం వంటి సమస్యలు వీరిలో కనిపించవచ్చు.
భూమికి తిరిగి రావడానికి ముందు,ఐఎస్‌ఎస్‌లో జరిగిన సమావేశంలో తన వెన్నెముక పొడవైనట్లు అనిపిస్తోందని వ్యోమగామి రుబియో తెలిపారు.
వివరాలు
బరువు తగ్గడం
గురుత్వాకర్షణ శక్తి లేని అంతరిక్షంలో ప్రతి వస్తువు తేలియాడుతూనే ఉంటుంది, అందులో మనిషి శరీరం కూడా ఉంటుంది.
అంతరిక్షంలో కక్ష్యలో ఉండే వ్యోమగాములు తమ శరీర బరువును సమతుల్యం చేయడం ఓ ప్రధాన సవాలుగా మారుతుంది.
ఈ సమస్యను ఎదుర్కోవడంలో నాసా కీలకంగా వ్యవహరిస్తూ, అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం (ఐఎస్ఎస్) లో వ్యోమగాములకు అవసరమైన పోషకాహారాన్ని అందుబాటులో ఉంచుతోంది.
అయినప్పటికీ, దీని ప్రభావం వారి శరీరాలపై కనిపించకమానదు. దీని పై నిర్వహించిన ఒక ముఖ్యమైన పరిశోధనలో, నాసా వ్యోమగామి స్కాట్ కెల్లీ 340 రోజులు అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలో గడిపారు.
ఆయన భూమిపై ఉన్న తన కవల సోదరుడితో పోలిస్తే, తన శరీర బరువు దాదాపు 7 శాతం కోల్పోయారు.
వివరాలు
కంటి చూపు
భూమిపై ఉన్నప్పుడు,శరీరమంతా రక్తప్రసరణ సజావుగా సాగేందుకు గురుత్వాకర్షణ సహాయపడుతుంది.
గుండె క్రింది నుండి పైకి రక్తాన్ని పంపుతుంది,ఈ ప్రక్రియ వల్ల శరీరంలో రక్త ప్రవాహం సమతుల్యం అవుతుంది.
కానీ, అంతరిక్షంలో ఇది మారిపోయి,తల భాగంలో రక్తం ఎక్కువగా నిలిచి పోతుంది.
ఈ మార్పుల కారణంగా, కంటి వెనుక భాగంలో మరియు ఆప్టిక్ నరం చుట్టూ ద్రవం పేరుకుపోతుంది. దీని వల్ల కంటి వాపు ఏర్పడి చూపు సమస్యలు తలెత్తుతాయి.
అంతరిక్షంలో రెండు వారాలపాటు గడిపిన తరువాత ఈ మార్పులు కనబడుతాయి, కాలానుగుణంగా సమస్య మరింత తీవ్రమవుతుంది.
భూమికి తిరిగి వచ్చిన ఏడాదిలోపు, వ్యోమగాముల కంటి సమస్యలలో కొన్నింటి ప్రభావం తగ్గవచ్చు. అయితే, కొన్ని శాశ్వతంగా ఉండిపోతాయి.
వివరాలు
కంటి చూపు
అంతరిక్షంలో గాలస్టిక్ కాస్మిక్ కిరణాలు, శక్తివంతమైన సూర్య కణాలు కంటి ఆరోగ్యాన్ని మరింత ప్రభావితం చేస్తాయి.
భూమి వాతావరణం మనల్ని ఇలాంటి రేడియేషన్ నుండి రక్షించగలదు, కానీ అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం కక్ష్యలో ఉండడం వల్ల ఈ రక్షణ అందుబాటులో ఉండదు.
అంతరిక్ష నౌకకు ప్రత్యేక కవచాలు ఉన్నప్పటికీ, వ్యోమగాములను పూర్తిగా రేడియేషన్ నుండి రక్షించలేవు.
ఇది భవిష్యత్ అంతరిక్ష మిషన్లలో పరిష్కరించాల్సిన మరో కీలకమైన సవాలుగా మారుతోంది.
వివరాలు
నాడీ వ్యవస్థలో మార్పులు
ఒక రష్యా వ్యోమగామిపై నిర్వహించిన అధ్యయనం ప్రకారం,కక్ష్యలో గడిపినప్పుడు మెదడులో కొన్ని ముఖ్యమైన మార్పులు చోటు చేసుకుంటాయని వెల్లడైంది.
అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష స్థానం (ఐఎస్ఎస్)లో 169 రోజుల పాటు గడిపిన ఆయన మెదడులోని నాడీ అనుసంధాన వ్యవస్థ స్థాయిలో మార్పులు కనిపించినట్లు గుర్తించారు.
ముఖ్యంగా, మాటలు,కదలికలను నియంత్రించే మెదడు భాగాల్లో కొన్ని స్పష్టమైన మార్పులు చోటుచేసుకున్నట్లు అధ్యయనం పేర్కొంది.
అంతేకాక, కదలికలకు అవసరమైన సమతుల్యతను నిర్వహించడంలో కీలకమైన వెస్టిబ్యూలార్ కార్టెక్స్‌లోనూ మార్పులు సంభవించినట్లు ఈ పరిశోధన వెల్లడించింది.
గురుత్వాకర్షణ లేని పరిస్థితుల్లో వ్యోమగాములు తమ కదలికలను సమన్వయం చేసుకోవాల్సి రావడం వల్ల మెదడులో ఈ రకాల మార్పులు రావడం సహజమే.
వివరాలు
నాడీ వ్యవస్థలో మార్పులు
అంతరిక్ష మిషన్లలో దీర్ఘకాలంగా పాల్గొన్నప్పుడు, మెదడు నిర్మాణంలో గణనీయమైన మార్పులు చోటు చేసుకునే ప్రమాదం ఉందని ఇటీవలి పరిశోధనలు సూచిస్తున్నాయి.
ముఖ్యంగా, మెదడులోని కావిటీలు (గుహలు) విస్తరించి, తిరిగి మామూలు పరిమాణానికి రావడానికి దాదాపు మూడు సంవత్సరాల సమయం అవసరమవుతుందని ఈ అధ్యయనం స్పష్టం చేసింది.
ఈ కావిటీలు సెరెబ్రోస్పైనల్ ఫ్లూయిడ్ నిల్వ చేయడంలో, మెదడుకు అవసరమైన పోషకాలను అందించడంలో, అలాగే వ్యర్థాలను తొలగించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
అందువల్ల, దీర్ఘకాలం అంతరిక్షంలో గడపడం నాడీ వ్యవస్థపై దీర్ఘకాలిక ప్రభావాన్ని చూపవచ్చని పరిశోధకులు హెచ్చరిస్తున్నారు.
వివరాలు
ఫ్రెండ్లీ బ్యాక్టీరియా
మన శరీరం లోపల, శరీరంపై నివసించే సూక్ష్మజీవుల సమూహం,వాటి వైవిధ్యం.. ఇవి ఆరోగ్యకరమైన జీవనశైలికి ఎంతో కీలకమని ఇటీవలి పరిశోధనలు స్పష్టంగా సూచిస్తున్నాయి.
ఈ మైక్రోబయోటా మనం ఆహారాన్ని ఎలా జీర్ణించుకుంటామో నిర్ణయిస్తుంది.అంతేకాకుండా, ఇది శరీరంలోని వాపును (ఇన్‌ఫ్లమేషన్) ప్రభావితం చేయడమే కాకుండా,మన మెదడు పనితీరును కూడా మార్చగలదు.
అంతరిక్షం నుంచి తిరిగి వచ్చిన తర్వాత,పరిశోధకులు కెల్లీని పరిశీలించారు.
ఆయన అంతరిక్ష ప్రయాణానికి ముందు ఉన్న గట్ బ్యాక్టీరియా,శిలీంద్రాలతో పోలిస్తే, తిరిగి వచ్చినప్పుడు వాటిలో గణనీయమైన మార్పులు కనిపించాయి.
అంతరిక్షంలో ఆయన తీసుకున్న ప్రత్యేకమైన ఆహారం, అక్కడ నివసించే ఇతర మానవుల పరిసర ప్రభావం.. ఇవి ఈ మార్పులకు కారణంగా ఉండటం ఆశ్చర్యం కలిగించదని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు.
వివరాలు
ఫ్రెండ్లీ బ్యాక్టీరియా
మనతో కలిసి జీవించే వ్యక్తుల ద్వారా మనం గట్ (పొట్ట), ఓరల్ (నోటిలో ఉండే) సూక్ష్మజీవులను పొందుతుంటాం.
అంతరిక్షంలో రేడియేషన్ ప్రభావం, మళ్లీ మళ్లీ ఉపయోగించే నీటిని తాగడం, అలాగే శారీరక శ్రమ మార్పులు.. ఇవన్నీ కెల్లీ గట్ బ్యాక్టీరియాలో వచ్చిన మార్పులకు ప్రధాన కారణాలు కావచ్చు.
చర్మం
కక్ష్యలో 300 కంటే ఎక్కువ రోజులు గడిపిన నాసా వ్యోమగాముల్లో ఐదుగురు మాత్రమే ఉన్నారు.
వారిలో కెల్లీ ఒకరు. అంతరిక్షంలో ఉన్న సమయంలో, అలాగే భూమికి తిరిగొచ్చిన తర్వాత తన చర్మంలో చోటుచేసుకున్న మార్పుల గురించి కెల్లీ వివరించారు.
వివరాలు
చర్మం
అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం (ISS) నుంచి భూమికి తిరిగొచ్చిన తర్వాత దాదాపు ఆరు రోజుల పాటు తన చర్మం అత్యంత సున్నితంగా మారిందని, తరచూ కందిపోయేలా అనిపించిందని ఆయన తెలిపారు.
ఈ సమస్యలు మిషన్ సమయంలో చర్మానికి సరిపడా ప్రేరేపణ (స్టిమ్యులేషన్) లేకపోవడం వల్ల సంభవించి ఉండవచ్చని పరిశోధకులు అంచనా వేస్తున్నారు.
వివరాలు
జన్యువులు
కెల్లీ సుదీర్ఘ అంతరిక్ష ప్రయాణంలో వెల్లడైన అత్యంత ముఖ్యమైన అంశాల్లో ఒకటి అతని డీఎన్‌ఏపై పడిన ప్రభావం.
ప్రతి డీఎన్‌ఏ పోగు చివర టెలోమియర్స్ అనే నిర్మాణాలు ఉంటాయి.ఇవి జన్యువులను రక్షించి, పాడవకుండా కాపాడతాయి.
వయస్సు పెరుగుదల కారణంగా ఈ టెలోమియర్స్ పొడవు తగ్గిపోతుంది. కెల్లీతో పాటు ఇతర వ్యోమగాములపై నిర్వహించిన పరిశోధనలో,అంతరిక్ష ప్రయాణం సమయంలో టెలోమియర్స్ పొడవులో మార్పులు చోటుచేసుకుంటున్నట్లు గుర్తించారు.
"అంతరిక్షయానం సమయంలో వ్యోమగాముల్లో పొడవైన టెలోమియర్స్ ఉన్నట్లు గమనించాం.ఇది చాలా ఆశ్చర్యకరమైన విషయం.అయితే,వారు భూమికి తిరిగి వచ్చిన అనంతరం ఊహించని విధంగా టెలోమియర్స్ పొడవు గణనీయంగా తగ్గిపోయింది. అంతరిక్ష ప్రయాణానికి ముందు స్థితితో పోలిస్తే, తిరిగొచ్చిన తర్వాత వ్యోమగాముల్లో మరింత చిన్నవైన టెలోమియర్స్ కనిపించాయి,"అని సుసాన్ బెయిలీ తెలిపారు.
వివరాలు
జన్యువులు
కెల్లీపై అధ్యయనం చేసిన బృందంలో కొలరాడో స్టేట్ యూనివర్సిటీకి చెందిన ఎన్విరాన్‌మెంటల్ & రేడియోలాజికల్ హెల్త్ ప్రొఫెసర్ సుసాన్ బెయిలీ కూడా ఉన్నారు.
ఈ మార్పులు ఎందుకు సంభవిస్తున్నాయో ఇప్పటికీ ఖచ్చితంగా తెలియలేదని ఆమె అన్నారు.
అంతరిక్షంలో వివిధ రకాల రేడియేషన్‌ల ప్రభావం దీనికి ప్రధాన కారణంగా ఉండవచ్చని ఆమె అంచనా వేస్తున్నారు.
అంతరిక్షంలో ఎక్కువ సమయం గడిపిన వ్యోమగాముల్లో డీఎన్‌ఏ దెబ్బతినే సంకేతాలు స్పష్టంగా కనిపించాయని ఆమె వెల్లడించారు.
వివరాలు
రోగ నిరోధక వ్యవస్థ
కెల్లీ, అంతరిక్ష ప్రయాణానికి ముందుగా మరియు తిరిగి వచ్చిన తర్వాత అనేక టీకాలు పొందారు.
ఆయన రోగ నిరోధక వ్యవస్థ సాధారణంగా పనిచేస్తున్నట్టు గుర్తించారు.
అయితే, కక్ష్యలో ఉన్న సమయంలో ఎదురయ్యే రేడియేషన్ ప్రభావానికి అనుగుణంగా, వ్యోమగాముల శరీరంలో తెల్ల రక్త కణాల సంఖ్య తగ్గుతుందని బెయిలీ నిర్వహించిన పరిశోధనలో వెల్లడైంది.
భూమిపై జీవించడానికి అనుకూలంగా రూపుదిద్దుకున్న మనుషులపై అంతరిక్ష ప్రయాణం కలిగించే ప్రభావాలకు సంబంధించి ఇప్పటికీ అనేక ప్రశ్నలకు సమాధానాలు లేవు.
అంతరిక్షంలో 371 రోజులు గడిపిన రుబియో వైద్య పరీక్షలు, రక్త నమూనాలు, స్కానింగ్ నివేదికల ద్వారా కొత్త అంశాలు వెలుగులోకి వచ్చే అవకాశం ఉందని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు.