Ein mathematisches Modell, das von Experten für Weltraummedizin an der Australian National University (ANU) entwickelt wurde, kann verwendet werden, um vorherzusagen, ob Menschen in der Lage sein werden, sicher zum Mars zu reisen und ihre Missionen abzuschließen, nachdem sie den Roten Planeten betreten haben.
Das ANU-Team simulierte die kardiovaskulären Auswirkungen einer längeren Exposition gegenüber der Schwerelosigkeit, um festzustellen, ob der menschliche Körper den Gravitationskräften des Mars, die nicht so stark sind wie die auf der Erde, ohne medizinische Notfallversorgung beim Verlassen eines Raumfahrzeugs standhalten kann.
Das Modell kann verwendet werden, um die Auswirkungen von kurzen und langen Weltraumflügen auf den Körper abzuschätzen, und kann ein weiterer wichtiger Baustein zur Lösung des Problems sein, das hilft, Menschen auf dem Mars zu landen.
Während die Reise zum Mars mit vielen Risiken verbunden ist, sind die Wissenschaftler am meisten besorgt über eine längere Exposition gegenüber Mikrogravitation – nahe der Schwerelosigkeit – die in Kombination mit der schädlichen Strahlung der Sonne grundlegende Veränderungen im Körper verursachen kann.
Wir wissen, dass eine Reise zum Mars sechs bis sieben Monate dauert, und dies kann aufgrund der Schwerelosigkeit, die durch die Raumfahrt entsteht, zu einer Veränderung der Struktur der Blutgefäße oder der Herzkraft führen, sagen die Wissenschaftler.
Mit dem Aufkommen der kommerziellen Raumfahrt wie SpaceX und Blue Origin gibt es mehr Möglichkeiten für wohlhabende, aber nicht unbedingt gesunde Menschen, ins All zu fliegen, also wollen wir mathematische Modelle verwenden, um vorherzusagen, ob jemand zum Mars fliegen kann.
Die Astrophysikerin Emma Tucker sagt, dass eine längere Exposition gegenüber Schwerelosigkeit dazu führen kann, dass das Herz träge wird, weil es nicht so hart arbeiten muss, um die Schwerkraft zu überwinden, um Blut durch den Körper zu pumpen.
Wenn Sie auf der Erde sind, zieht die Schwerkraft Flüssigkeit in die untere Hälfte unseres Körpers, weshalb die Füße mancher Menschen am Ende des Tages anschwellen. Aber wenn Sie in den Weltraum gehen, verschwindet diese Anziehungskraft, was bedeutet, dass sich die Flüssigkeit in die obere Hälfte Ihres Körpers bewegt, und das löst eine Reaktion aus, die den Körper dazu bringt, zu denken, dass es zu viel Flüssigkeit gibt, sagte Dr. Tucker.
Infolgedessen fangen Sie an, viel auf die Toilette zu gehen, beginnen, überschüssige Flüssigkeit loszuwerden, fühlen sich nicht durstig und trinken weniger, was bedeutet, dass Sie im Weltraum dehydrieren. Deshalb sieht man in den Nachrichten manchmal Astronauten, die ohnmächtig werden, wenn sie wieder einen Fuß auf die Erde setzen. Dies ist ein ziemlich häufiges Ereignis als Folge der Raumfahrt, und je länger Sie im Weltraum sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie in Ohnmacht fallen, wenn Sie zur Schwerkraft zurückkehren.
Das Ziel unseres Modells ist es, mit großer Genauigkeit vorherzusagen, ob ein Astronaut sicher auf dem Mars ankommen kann, ohne das Bewusstsein zu verlieren. Wir glauben, dass es möglich ist.
Aufgrund der Kommunikationsverzögerung zwischen Mars und Erde sollten Astronauten in der Lage sein, ihre Aufgaben ohne sofortige Unterstützung durch Hilfsmannschaften zu erfüllen.
Diese Zeit der Funkstille variiert je nach Position der Sonne, der Erde und des Mars in ihrer Umlaufbahn, kann aber mindestens 20 Minuten dauern.
Wenn ein Astronaut beim ersten Verlassen eines Raumfahrzeugs ohnmächtig wird oder eine medizinische Notfallversorgung benötigt, wird es auf dem Mars niemanden geben, der ihm hilft, sagen die Wissenschaftler.
Deshalb müssen wir absolut sicher sein, dass der Astronaut flugbereit ist und sich an das Gravitationsfeld des Mars anpassen kann. Er muss in diesen entscheidenden ersten Minuten mit minimaler Unterstützung effizient und effektiv arbeiten können.
Das Modell verwendet einen Algorithmus, der auf Astronautendaten basiert, die bei früheren Weltraummissionen, einschließlich der Apollo-Missionen, gesammelt wurden, um die Risiken zu simulieren, die mit einer Reise zum Mars verbunden sind.
Obwohl die Weltraumdaten, die zur Bestimmung der Parameter des Modells verwendet werden, von gut ausgebildeten Astronauten mittleren Alters stammen, hoffen die Forscher, seine Fähigkeiten zu erweitern, indem sie die Auswirkungen einer Langzeit-Raumfahrt auf relativ ungesunde Menschen mit vorbestehenden Herzerkrankungen simulieren.
Dies würde den Wissenschaftlern ein ganzheitlicheres Bild davon vermitteln, was passieren würde, wenn ein gewöhnlicher Mensch ins All fliegen würde.
Die Arbeit wurde in der Zeitschrift npj Microgravity veröffentlicht.
2022-08-19 18:26:49
Autor: Vitalii Babkin