Žmogui kosmose nebereikia įveikti gravitacijos atliekant kiekvieną judesį, todėl kūną laikantys kaulai ir raumenys palaipsniui silpsta. Vos per kelias dienas kaulai pradeda netekti kalcio, mažėja raumenų masė, keičiasi ir širdies veikla.
Dėl gravitacijos nebuvimo skysčiai nebesikaupia apatinėje kūno dalyje ir kyla aukštyn, todėl astronautų veidai atrodo patinę, o kojos – suplonėjusios.
Šie pokyčiai gerai žinomi jau kelis dešimtmečius, tačiau tai, kas nesvarumo sąlygomis vyksta žmogaus smegenyse, mokslininkams vis dar kelia daugybę klausimų.
Susiję straipsniai
Po grįžimo į Žemę atsistatymas gali užtrukti
Kad neprarastų fizinės formos, Tarptautinėje kosminėje stotyje dirbantys astronautai paprastai sportuoja maždaug po dvi valandas per dieną. Vis dėlto net ir po šešių mėnesių kosmose grįžusiems astronautams dažnai reikia padėti išlipti iš kapsulės, o kai kurie iš jos išnešami neštuvais.
Kaulų būklei visiškai atsistatyti gali prireikti net ketverių metų.
Dar mažiau žinoma apie smegenų veiklą. Vienu svarbiausių šios srities eksperimentų tapo astronautų dvynių Scotto ir Marko Kelly tyrimas.
Scottas Kelly beveik metus praleido Tarptautinėje kosminėje stotyje, o jo brolis Markas tuo metu liko Žemėje. Mokslininkai nustatė, kad misijos metu Scotto pažintiniai gebėjimai iš esmės nepakito, tačiau po nusileidimo jie suprastėjo ir atsistatė tik maždaug per šešis mėnesius.
Mokslininkai aptiko struktūrinių smegenų pokyčių
Londono Birkbeko universiteto mokslininkai apibendrino 15 anksčiau atliktų tyrimų, kuriuose naudojant smegenų vaizdinimo metodus buvo stebėti maždaug 377 žmonės.
Tarp jų buvo astronautų ir savanorių, dalyvavusių Žemėje rengiamuose kosminių skrydžių imitavimo eksperimentuose.
Tyrėjai teigia aptikę tiek struktūrinių, tiek funkcinių smegenų pokyčių. Labiausiai keitėsi sritys, atsakingos už judėjimą, pusiausvyrą ir savo kūno padėties suvokimą.
Pasak tyrimo autorių, tai rodo, kad žmogaus smegenys yra išsivysčiusios nuolat jausti ir apdoroti gravitacijos poveikį.
Kasdienėje aplinkoje žmogus apie tai net nesusimąsto. Pavyzdžiui, paimdamas kavos puodelį jis automatiškai apskaičiuoja jo svorį ir reikiamą raumenų jėgą, nes smegenys yra pripratusios prie Žemės traukos.
Kosmose ši sistema turi persitvarkyti.
Prisitaikymas yra geras ženklas, tačiau slypi pavojus
Iš pirmo žvilgsnio smegenų gebėjimas prisitaikyti prie nesvarumo yra gera žinia. Jeigu jos nesikeistų, astronautams būtų sunku atlikti net paprasčiausius veiksmus, o nevaldomi judesiai galėtų baigtis traumomis.
Tačiau mokslininkams nerimą kelia tai, kad smegenims persitvarkyti reikia laiko.
Tai buvo matyti jau per JAV programos „Apollo“ misijas. Vaizdo įrašuose Mėnulio paviršiumi vaikštantys astronautai dažnai praranda pusiausvyrą ir griūva.
Taip nutiko ne vien dėl sunkių skafandrų. Jų smegenys dar nebuvo spėjusios tinkamai prisitaikyti prie Mėnulio gravitacijos, kuri yra gerokai silpnesnė nei Žemėje.
Tarptautinėje kosminėje stotyje astronautai iš pradžių taip pat juda nerangiai, atsitrenkia į sienas arba panaudoja per daug jėgos stumdami daiktus. Tačiau po kurio laiko jie prisitaiko.
Grįžus į Žemę organizmui tenka persitvarkyti iš naujo.
Kelionėje į Marsą klaidos gali tapti lemtingos
Didžiausias pavojus gali iškilti būsimose misijose į Marsą. Skrydis iki planetos truktų maždaug aštuonis mėnesius, todėl astronautų smegenys per tą laiką būtų gerai prisitaikiusios prie nesvarumo.
Pasiekus Marsą jiems tektų akimirksniu veikti visiškai kitomis sąlygomis. Marso gravitacija sudaro maždaug trečdalį Žemės gravitacijos.
Net jeigu astronautų raumenys ir kaulai būtų palaikomi kasdienėmis treniruotėmis, juos valdanti smegenų sistema gali būti nepasiruošusi staigiam pokyčiui.
Dėl to žmonės gali prarasti orientaciją, pusiausvyrą ir gebėjimą tiksliai valdyti judesius. Problema ypač pavojinga todėl, kad leidžiantis Marse astronautams reikės savarankiškai priimti greitus ir tikslius sprendimus.
Ryšio signalas tarp Marso ir Žemės keliauja ne iš karto, todėl astronautai negalės realiuoju laiku laukti nurodymų iš misijos valdymo centro.
Tyrėjų teigimu, net pati moderniausia raketa nepadės, jeigu ją valdantys žmonės dėl jutimų ir judesių sutrikimų negalės priimti tinkamų sprendimų.
Vienas sprendimas jau seniai rodomas fantastiniuose filmuose
Mokslinės fantastikos filmuose ši problema dažnai sprendžiama kosminiame laive įrengiant besisukančią centrifugą, sukuriančią dirbtinę gravitaciją.
Mokslininkai pripažįsta, kad toks sprendimas galėtų sumažinti kaulų ir raumenų nykimą bei padėti palaikyti įprastą smegenų veiklą.
Tačiau šios sistemos būtų sunkios ir brangios. Kosminiuose skrydžiuose kiekvienas papildomas kilogramas smarkiai padidina misijos kainą.
Todėl tyrėjai ieško ir kitų būdų. Vienas jų – silpna elektros srove stimuliuoti tas smegenų sritis, kurios atsakingos už gravitacijos suvokimą, orientaciją ir pusiausvyrą.
Mokslininkai tikisi, kad ilgainiui pavyks rasti būdų, kurie padėtų astronautams greičiau prisitaikyti prie besikeičiančios gravitacijos.
Šie tyrimai gali būti svarbūs ne tik kosmoso kelionėms. Stebėdami, kaip smegenys reaguoja į nesvarumą, mokslininkai gali geriau suprasti jų plastiškumą ir procesus, kurių įprastomis sąlygomis Žemėje pamatyti nepavyktų.