رحلة إلى ما وراء حدود الأرض: تأثير السفر الفضائي الطويل على رواد الفضاء

السفر الفضائي المأهول ليس مجرد إنجازٍ هندسي، بل هو اختبارٌ حقيقيٌّ لقوة تحمل الإنسان وجسمه. في انعدام الوزن، تُخضع أجسام رواد الفضاء لتغيراتٍ دراماتيكية: ضعف العضلات، نقص كثافة العظام، اضطرابات في حركة السوائل، وتأثير محتمل على الرؤية. 🪐 إلى جانب ذلك، يعرّضهم الفضاء العميق للإشعاع، الذي يمكن أن يُلحق الضرر بالحمض النووي ويزيد من مخاطر الإصابة بأمراض خطيرة على المدى الطويل. 🚀

معَ تخطيط وكالات الفضاء والشركات الخاصة لبعثاتٍ إلى القمر والمريخ وما بعدهما، أصبح فهم تأثير السفر الفضائي الدقيق على جسم الإنسان أمرًا بالغ الأهمية. لهذا، يعمل الباحثون باستمرار على تطوير برامجٍ رياضية، وتقنياتٍ وقائية، ووسائلٍ طبيةٍ مُبتكرةٍ مستندين إلى دراساتٍ علميةٍ مكثفة. ومع ذلك، لا يزال الفضاء حدودًا قاسيةً، تُواصل دفع حدود علم الأحياء البشرية مع كل مهمةٍ. 🔬

أثر انعدام الوزن على الجسم

الجاذبية قوةٌ صامتةٌ تُشكّل جسم الإنسان. على الأرض، تُقوّي العضلات، وتحافظ على كثافة العظام، وتُنظّم حركة السوائل. أما في انعدام الجاذبية، فتتلاشى هذه التوازنات. وبغياب الحاجة لدعم وزن الجسم، تبدأ العضلات بالضعف، لا سيما في الساقين والظهر والحوض. 🦵 وتعاني العظام أيضًا. تشير أبحاث ناسا إلى أن روّاد الفضاء يفقدون عادةً من 1 إلى 1.5% من كثافة عظامهم شهريًا، مما يزيد من خطر الكسور وهشاشة العظام. 🦴 اقرأ المزيد عن هذه الدراسات

لمواجهة هذه الآثار، يتبع روّاد الفضاء في محطة الفضاء الدولية (ISS) برنامجًا تدريبيًا صارمًا، ويقضون حوالي ساعتين يوميًا في تمارين مقاومة. ويمكن استخدام أدوية مُقوية للعظام، مثل البيسفوسفونات، للمساعدة في إبطاء التدهور. تعرف على المزيد عن برامج التمارين و عن الأدوية. ولكن، هذه الإجراءات لا تمنع فقدان العظام تمامًا، مما يجعل المهمات الطويلة الأمد تحديًا لعلم وظائف الجسم البشري.

تحركات السوائل وتغيرات الرؤية

لا يضعف انعدام الجاذبية العضلات والعظام فحسب، بل يُحدث اضطرابات في طريقة حركة السوائل في جميع أنحاء الجسم. على الأرض، تجذب الجاذبية السوائل الداخلية إلى الأسفل. لكن في الفضاء، تتجه السوائل نحو الجزء العلوي من الجسم والرأس. اقرأ دراسة عن هذه الظاهرة وهذا إعادة توزيع حوالي لترين من السوائل يسبب انتفاخ الوجه، وازدحام الرأس، وزيادة الضغط داخل الجمجمة. 🤕

يُعاني حوالي 70% من روّاد الفضاء من هذه التغييرات بشكلٍ دراماتيكيٍّ، مما قد يؤدي إلى متلازمة الأعصاب والعين المرتبطة برحلات الفضاء (SANS). هذه الحالة تتسم بتراكمٍ زائدٍ من السوائل في الرأس، يُشوه شكل العين. ويمكن أن تُحدث تغييرات هيكلية في الدماغ، وغموضٌ في الرؤية، وفي بعض الحالات، تغييراتٌ دائمةٌ في البصر. 👁️‍🗨️

تهديد الإشعاع الكوني

يُعدّ مجال الأرض المغناطيسي درعًا، يحمينا من الإشعاع عالي الطاقة. لكن في الفضاء، وخاصةً خارج مدار الأرض، يكون رواد الفضاء أكثر عرضةً لهذا الإشعاع. يمكن أن يُلحق الضرر بالحمض النووي، ويزيد من خطر الإصابة بالسرطان، ويُسرّع من الشيخوخة الخلوية. اقرأ دراسات عن سرطان الفضاء. وقد يؤثر الإشعاع أيضًا سلبًا على وظائف الدماغ. اقرأ دراسات عن تأثير الإشعاع على وظائف الدماغ.

يُجري العلماء بحوثًا لتحسين درع المركبات الفضائية، والمواد المقاومة للإشعاع، وحتى علاجات دوائية قد تقلل من الضرر الخلوي. لكن حتى يتحسن هذه الدفاعات، فإن تعرض رواد الفضاء للإشعاع لا يزال أحد أكبر العقبات أمام استكشاف الكواكب المأهولة. ☢️

الآثار النفسية والعاطفية

لا يمثل السفر إلى الفضاء تحديًا جسديًا فحسب، بل اختبارًا عقليًا كبيرًا أيضًا. فالعزلة، والحبس، وضغوط اتخاذ القرارات المصيرية يمكن أن تثقل كاهل رواد الفضاء. 😟 النوم تحدٍ آخر. فمحطة الفضاء الدولية تدور حول الأرض بسرعة كبيرة، مما يعني أن رواد الفضاء يشهدون 16 شروقًا وغروبًا للشمس يوميًا. هذا التغير السريع في دورة الإضاءة يُسبب تعطيل إيقاعات الساعة البيولوجية، مما قد يؤثر سلبًا على اليقظة، والتركيز، والأداء. تعرف على أسباب انعدام النوم في الفضاء.

لمساعدة رواد الفضاء على الحفاظ على صحتهم العقلية والجسدية، تتبع وكالات الفضاء جداول زمنية مُنظمة. وتستخدم ناسا أنظمة إضاءة مُحددة لتكون أشدّ إضاءةً وأزرقَ لونًا خلال ساعات “الصباح” وأقلّ إضاءةً وأحمرَ لونًا خلال ساعات “المساء” ، وهذا يساعد رواد الفضاء على مزامنة ساعتهم الداخلية وتحسين نومهم. 😴

تحضير للمستقبل: حماية صحة الإنسان في الفضاء

مع تخطيطنا لدفع البشر إلى أبعد نقطة في الفضاء، يسارع الباحثون لتطوير طرق جديدة لحماية رواد الفضاء. ومن أبرز التطورات الواعدة:

• الحلول الدوائية: يُجري العلماء بحوثًا في الأدوية التي يمكن أن تُبطئ فقدان العظام، مُحافظين على قوة الهيكل العظمي في انعدام الوزن. وتُجري البحوث أدوية لحماية الخلايا من أضرار الإشعاع. اقرأ المزيد عن الأبحاث الدوائية
• تكنولوجيا تمارين محسنة: يُطوّر المهندسون معدات تمارين متقدمة لتقليد تأثيرات الجاذبية بشكل أفضل. 💪
• حماية المركبة الفضائية المحسنة: باحثون يختبرون مواد جديدة و تقنيات مبتكرة للكشف والحماية من الإشعاع الكوني.
• بحث الجاذبية الاصطناعية: يدرس العلماء تصميمات المركبات الفضائية الدوارة. اقرأ المزيد عن الأبحاث.
• التكنولوجيا القابلة للارتداء: تُحدث ثورة في كيفية مراقبة صحة رواد الفضاء.

الجسم البشري قابل للتكيف، لكن الفضاء يُقدم تحديات لم تُعرف مثيلها من قبل. كل مهمة تُوسّع فهمنا لكيفية عملنا خارج حدود الأرض، مُقتربةً من مستقبلٍ يُمكن فيه للبشر الازدهار في الفضاء. 🪐

المصدر: Discover Magazine