Homo Sapiens у космосі: які небезпеки чекають на наше тіло та мозок?
І психологія, і фізіологія.
Зображення: SciTechDaily.com
Космічні місії, що плануються у найближчі десятиліття не лише до Місяця, а й до Марса та, можливо, до астероїдів, стають усе більш віддаленими та тривалими. Коли ці місії будуть пілотованими, логічно очікувати посилення вже відомих психофізіологічних проблем астронавтів і можливе виникнення нових. Відтак темою адаптації до умов тривалого перебування у космічному просторі серйозно займаються експерти.
Дослідження довели наявність зв’язку між психологічними проблемами людини через перебування різної тривалості у космосі та фізіологічними, що можуть виникнути як його наслідок. І навпаки, фізіологічні проблеми чи нестача фізичної активності можуть спричинити емоційний дисбаланс, депресію й інші психологічні проблеми. Тому краще розглядати їх у комплексі. Про це розповідає Юліана Кузнєцова, науковий співробітник Головної астрономічної обсерваторії НАН України.
Перебування на МКС — «репетиція» міжпланетних польотів?
Існує чимало факторів, що можуть призвести до психологічного дискомфорту, а з часом — до серйозніших проблем зі сном, викликати стан занепокоєння і навіть депресії. Це й закрите приміщення обмеженого розміру, і нестача сонячного світла, і невеликий колектив незмінного складу, й одноманітність у роботі та дозвіллі. Не забуваймо про напругу через можливі загрози з космічного простору (мікрометеорити, сонячні спалахи, раптове підвищення радіаційного фону тощо) й аварійні ситуації на самій станції. Внаслідок тривалого перельоту може виникнути відчуття нудьги, незахищеності, самотності у космічному просторі й усвідомлення неможливості отримати допомогу ззовні в разі виникнення критичної ситуації.
Звісно, перед польотами членів екіпажу обов’язково готують до таких випробувань, але впродовж космічної місії ефекти від стресових факторів лише накопичуються. І перше, через що проходять астронавти — звикання до чужого середовища. За даними постпсихіатричних обстежень, астронавти часто виявляють тривогу чи депресію в процесі пристосування до нових умов існування в космосі, хоча про важкі психологічні наслідки не йдеться.
Для оцінки можливих психологічних наслідків довготривалого перельоту (хоча б кілька місяців поспіль) можна звернутися до досвіду перебування астронавтів із різних країн на Міжнародній космічній станції, проаналізувавши реакції організму на певні обмеження та незвичні умови. МКС обертається навколо Землі на відстані близько 400 км над поверхнею, роблячи за добу 15,5 обертів тривалістю 92 хвилини, тобто астронавти спостерігають схід і захід Сонця 16 разів «на день». Навряд чи до цього легко звикнути. У цьому обмеженому просторі довжиною близько 73 м і завширшки 109 м кілька людей певний час живуть разом — відпочивають, проводять різноманітні дослідження, астрономічні спостереження, технічне обслуговування станції тощо.
Перебування на МКС уже можна розглядати як підготовку до тривалого міжпланетного польоту: це й командна робота в малому колективі, й виходи у відкритий космос для проведення ремонтних робіт, і отримання досвіду з управління та технічного обслуговування станції. Все це підвищує професіоналізм, упевненість у власних силах і в успіху місії, створює позитивний настрій в астронавтів. А робота в теплиці на борту орбітального комплексу дає можливість не лише проводити біологічні експерименти в умовах мікрогравітації, вирощуючи врожай для власного споживання, а й отримувати задоволення від спілкування з рослинами, знімати психологічну напругу, покращувати свій загальний стан.
До психологічних проблем слід додати й фізіологічні, оскільки певні процеси в організмах живих істот в умовах невагомості відбуваються інакше, ніж на поверхні Землі. На загальний стан, настрій і працездатність людини якнайкраще впливає сон. На орбіті ж зі сном можуть виникнути проблеми. Через часте чергування сходів і заходів Сонця циркадний ритм астронавтів збивається, до того ж обладнання станції працює цілодобово, чим створює постійний шумовий фон. Та й узагалі важко звикнути спати в невагомості, коли треба пристібатися до ліжка ременями, тому членам екіпажу доводиться приймати снодійне.
Ну і якщо говорити про майбутні тривалі перельоти, наприклад, до Марса (це мінімум сім місяців в один бік), необхідно враховувати вплив на людський організм сонячної радіації. Цей вплив досить суттєвий навіть у періоди мінімумів активності Сонця. Радіація й екстремальні гравітаційні умови становлять основну небезпеку під час космічної подорожі. Наслідками дії постійного радіаційного фону можуть стати ефекти пошкодження імунної функції, старіння клітин і пригнічення когнітивних функцій. Вплив мікрогравітації всередині космічного корабля та нульової гравітації у відкритому космосі фізіологічно несприятливий для внутрішніх органів (легені, нирки), серцево-судинної системи й органів чуття. Мікрогравітація змінює циркуляцію рідин в організмі, виділення нирок, артеріальний тиск і місткість легень, збільшує частоту серцевих аритмій. Також вона викликає досить швидке старіння імунної системи.
За результатами лікарських досліджень щодо наслідків, від яких потерпають астронавти, найсерйознішими вважаються проблеми з кістками та м’язами, зором і кровоносними судинами. Наприклад, судини, що ведуть до головного мозку, під впливом мікрогравітації стають жорсткішими. Саме тому, як відомо, астронавти не можуть самостійно вийти зі своїх капсул після повернення на Землю — їм необхідна допомога. Так само станеться й на Марсі після посадки, але там не буде кому допомогти.
Від теорії до експериментів: як готують до марсіанських умов?
Перебування будь-якої тривалості в умовах космосу вимагає від астронавтів не лише високих професіональних якостей, а й гарної фізичної та психологічної підготовки, комунікативних навичок, знання особливостей людської поведінки в ізольованому колективі. Тому людей готують заздалегідь у наземних умовах, аби врахувати всі можливі помилки та не повторити їх у тривалому польоті чи після прибуття до місця призначення.
Зокрема, потенційних астронавтів для майбутніх місій до Марса тренують в умовах пустелі (або ж тестують людей на можливість ними стати), оскільки вони максимально наближені до умов на поверхні Червоної планети. Це можуть бути короткострокові тренування на 3-4 тижні. Також вони можуть тривати до року, аби можна було вивчити вплив довгочасної ізоляції.
2021 року в кратері Рамон на півдні Ізраїлю відбувся експеримент із командою фахівців з різних країн — п’яти чоловіків і однієї жінки. Три тижні поспіль люди перебували в житловому модулі площею 120 м2, імітуючи проживання всередині аналога майбутньої марсіанської дослідницької станції. Учасники експерименту постійно були під відеонаглядом, їхній стан контролювався.
Марсіанську дослідницьку станцію у пустелі Сан-Рафаель (штат Юта, США) очолює український інженер Сергій Якимов. Станція працює з початку 2000-х років, приймає групи ентузіастів з усього світу. Їх основними завданнями є симуляції експедиції поверхнею Марса, соціальні, біологічні та геологічні дослідження, відпрацювання інженерного спорядження. Дослідницькі групи лишаються там на кілька тижнів, живуть у спеціальних модулях, працюють у теплицях, назовні виходять лише у скафандрах.
Попереду ще багато подібних досліджень, аж поки технічний рівень майбутніх космічних кораблів дозволить безпечно відправити першу космічну місію в далекий політ. Слід продовжувати вивчати досвід перебування людей у космосі в ході місій і після них, що допоможе зрозуміти психологічні наслідки значно більш тривалої космічної подорожі. А також необхідно розробити, перевірити й удосконалити методи адаптації та всі можливі заходи для збереження психічного і фізичного здоров’я людей.
Більше новин читайте на GreenPost.
