رواد الفضاء يمكن أن يواجهوا عقبات في الفضاء يمكن أن تؤثر على أجسامهم. حيث أن الجاذبية تتغير، التعرض للإشعاعات يمكن أيضا أن يؤثر على الأجسام التي كانت محمية من قبل الغلاف الجوي من قبل، لذا يجب على رواد الفضاء أن يأخذوا معهم كل متطلبات الرعاية الصحية والتأكد من أن الرؤية لديهم سليمة ولديهم ضغط دموي سليم.
من أجل رواد الفضاء، فالأمر يماثل لاعبي القوى، يجب عليهم أن يركزوا على التغذية الجيدة. قلة الجاذبية في الفضاء تجعل رواد الفضاء يعانون من خسارة في الكتلة العضلية وكثافة العظام، لذا الناس الذين يخططون للقيام برحلات فضائية يجب عليهم التأكد في البداية من أن أجسامهم صحية وقوية بما يكفي. لأنه بعد ستة أشهر في الفضاء، رواد الفضاء يمكن أن يخسروا ما يقارب عشرة بالمئة من كتلة العظام، وهذا يتطلب إعادة بنائه حوالي أربع سنين في الأرض. رواد الفضاء يعوضون ذلك من خلال التدرب بكثافة لمدة ساعتين في اليوم أثناء قيامهم برحلات فضائية .
الجاذبية تؤثر على وظائف الجسم
ناسا قامت بوضع العديد من التحذيرات من أجل الأشخاص الذين يحضرون لرحلة فضائية، وفقا لما يعرفه الباحثون عن جسم الإنسان في الفضاء. قلة الجاذبية لا يسبب فقط خسارة في العظام والعضلات، لكن التغيير في أماكن الجاذبية يؤثر على التوجه المكاني، التنسيق بين الرأس والعين واليد، والتوازن والحركة. ويمكن أن يؤدي إلى دوار الحركة.ناسا تحذر وتؤكد على ضرورة الحركة وتناول الطعام الصحي، لأنه يمكن أن يؤدي ذلك إلى خسارة القوة العضلية، التحمل ومواجهة أمراض قلبية لأن الشخص يمكن أن يطفو بسهولة في الفضاء. السوائل هي أيضا عامل خداع في الفضاء، لأن السوائل الجسدية تنتقل لأعلى في الفضاء، مما قد يجعل الساقان نحيلتان مؤقتًا ويضغط على العينين مما يسبب مشاكل في الرؤية.
الاستعدادات قبل رحلة الفضاء
كل هذه التعقيدات يمكن أن تحصل عند مسافرة الناس إلى كوكب المريخ، رواد الفضاء الذين يحضرون مهام إلى كوكب المريخ يمكن أن يجربوا فقدان الوزن لرؤية كيفية استجابة الجسم. اختبارات المهام الوظيفية مثل تدريبات السلم واختبارات المهارات الحركية الدقيقة يمكن أن تتحرى أي تغيرات كي يستطيع رواد الفضاء التدريب بناء على ذلك.يمكن أن يساعد ارتداء أصفاد الضغط على الفخذين في منع انتقال الدم إلى أعلى الجسم. يمكن أن يساعد الدواء في منع فقدان العظام، وسيتناول رواد الفضاء مكملات فيتامين د لأنهم لن يتعرضوا لأشعة الشمس.
لكن ببساطة، التدريبات العادية يمكن أن تبقي القلب بصحة جيدة، وتبقى العظام والعضلات قوية والمظهر أكثر صحة، ويمكن أن تساعد التدريبات على حفظ التوازن.
التعرض للأشعة الفضائية
هناك عقبة لا يستطيع أن يتجنبها حتى أكثر الأشخاص صحة وهي التعرض للإشعاعات. حتى بوجود أغطية حماية من الإشعاعات في المحطات الفضائية، ناسا أقرت أن رواد الفضاء يتعرضون لإشعاعات أكثر بعشر مرات من الإشعاعات الطبيعية في الفضاء. بدون وجود الحقل المغناطيسي الأرضي والغلاف الجوي الذي يحمي من الإشعاع، رواد الفضاء يواجهون أمراض بسبب الإشعاع تتضمن أعراضها الغثيان، الإقياء، والتعب. التعرض للإشعاعات في الفضاء يمكن أن يزيد أخطار السرطان، أذى الجهاز العصبي المركزي، وتدمير أنسجة الجسم (التسبب بأمراض القلب وجهاز الدوران)ما يحدث للجسم عند العودة إلى الأرض
هناك دراسة أجرتها ناسا على توأمين يعملون لديها من رواد الفضاء لمعرفة تأثيرات السفر على الفضاء على جسم الإنسان، وتناولت بذلك أدق المراحل. عندما عاد أحد التوأمين من رحلة في الفضاء دامت لمدة عام، ناسا قارنت جسمه مع جسم أخيه التوأم.ناسا وجدت أن تأثيرات الفضاء على الدنا تتعلق بالشيخوخة والسرطانات. نمت تيلوميرات هذا الشخص (الغطاء النهائي للكروموسومات التي تقصر مع عمر واحد) لفترة أطول بشكل ملحوظ في الفضاء. اتضح أن 93 في المائة من جينات سكوت عادت إلى وضعها الطبيعي بعد الهبوط، ولكن وفقًا لباحثي وكالة ناسا، فإن السبعة في المائة المتبقية يمكن أن تشير إلى تغييرات طويلة المدى في الجينات المتعلقة بنظامه المناعي، وإصلاح الحمض النووي، وشبكات تكوين العظام، ونقص الأكسجين، وفرط الكريات.
عند العودة من الفضاء، جسم الإنسان سوف يعتاد على الجاذبية. عندما عاد سكوت كيلي لأول مرة، تعثر وكان عليه أن يتعلم كيفية المشي. يرجع ذلك إلى أن الجاذبية الصفرية تعبث بإحساسنا بالتوجه وتلقي بالجهاز الدهليزي (مستشعرات التوازن داخل أذنيننا). بعد شهرين من الهبوط على الأرض، لا تزال أقدام كيلي مؤلمة.
تأثير الفضاء على رواد الفضاء
في ضوء الدراسة على التوأمين ظهرت بعض النتائج التيلومير يصبح أطول
التيلومير هي الأغطية التي تغطي نهاية الصبغيات، وتحمي الدنا من الأذى والتلف، الباحثون وجدوا أن التيلوميرات لدى سكوت احد التوأمين ازداد طولها عندما كان في الفضاء، الأبحاث السابقة أظهرت أن التيلوميرات الأطول ترتبط بمشاكل تتعلق بقصر العمر. ولقد طالت التيلوميرات لدى سكوت عندما كان في الفضاء ولكنها قصرت بشدة بعد حوالي 48ساعة من عودته للأرض. في النهاية عادوا تقريبا لطولهم الأساسي قبل الرحلة الفضائية. الفريق يعتقد أن طول التيلوميرات يمكن ان يكون بسبب التمارين الشديدة التي قام بها وبسبب حميته الغذائية القاسيةتناقص كتلة الجسم
الباحثون وجدوا أن كتلة الجسم تتناقص بشدة أثناء التواجد في الفضاء، ولكن أيضا المستويات من الفولات وهو شكل من حمض الفوليك الذي يعالج فقر الدم كانت قد ارتفعت بشدة، الباحثون يجدوا أن تناقص كتلة الجسم وزيادة الفولات يمكن أن يكون بسبب التمارين المنتظمة ونمط الطعام الصحي.صالح في الفضاء ضبابي على الأرض
الباحثون طلبوا من التوأمين القيام بمهام بسيطة عدة قبل الرحلة وخلالها وبعد الرحلة، استطاعوا بعد ذلك معرفة كيف تؤثر الرحلات الفضائية على النشاطات العقلية التي تتأثر بانعدام الجاذبية. تم استخدام النتائج قبل الرحلة كقاعدة تبنى عليها النتائج الجديدة، الباحثون لم يجدوا ان سلوك سكوت قد تغير بشكل كبير أثناء رحلته في الفضاء ولكن عند عودته لاحظوا تناقص في قدرته على الكلام والدقة في الاختبارات المعرفية. وقد عزا الباحثون ذلك إلى انعدام الجاذبية التي أدت لتناقص القدرة على القيام ببعض المهام، ولكن هذا الأمر يتطلب دراسة أكبرالالتهابات تزداد في الفضاء
باستخدام اختبارات الدم لقياس الدهون والسيتوكينات (البروتينات في الدم التي تعمل كمؤشرات معروفة للالتهاب)، تمكن سنايدر من مقارنة اختلاف الاستجابات الالتهابية للإخوة أثناء وجود سكوت في الفضاء. في هذه الدراسة، وجد الباحثون خطوطًا متعددة من الأدلة تشير إلى أن جسم سكوت كان أكثر عرضة للالتهاب في بيئة انعدام الجاذبية مما كان عليه مارك على الأرض.أولاً، وجد الباحثون أن سكوت قد غيّر مستويات لوحة الدهون المأخوذة في الفضاء، مما يشير إلى زيادة الالتهاب في جسده. لاحظ الباحثون أيضًا أنه تم العثور على مجموعة معينة من السيتوكينات لدى سكوت مرتفعة قبل الرحلة، وظلت مرتفعة طوال المهمة. علاوة على ذلك، ارتفعت مجموعة أخرى من السيتوكينات لدى سكوت بعد عودته إلى الأرض مباشرة. ظلت هذه المجموعة من السيتوكينات مرتفعة لمدة ستة أشهر.
بالإضافة إلى ذلك، الدراسة أظهرت أن جسم سكوت أظهر زيادة في عدد البروتينات المعروفة للمساعدة في تنظيم نشاط الأنسولين الطبيعي. بما أن الالتهاب يمكن أن يسبب مقاومة الأنسولين، فقد تكون الزيادة في بروتينات سكوت بمثابة إجراء مضاد ينفذه جسمه للمساعدة في مكافحة مقاومة الأنسولين المرتبطة بالالتهاب.
