تأثيرات رحلات الفضاء على الجسم البشري
تُظهر دراسات متعددة أن رحلات الفضاء يمكن أن تترك تأثيرات سلبية ملحوظة على جسم الإنسان. ومن بين هذه التأثيرات، يعدّ الإحساس بانعدام الوزن أحد أهم العوامل التي تؤثر على صحة رواد الفضاء على المدى الطويل.
تشمل الآثار السلبية الأخرى ضمور العضلات، وهشاشة العظام، نتيجة لفترات النشاط المنخفض في الفضاء. إضافةً إلى ذلك، يمكن أن تؤثر رحلات الفضاء سلبًا على العديد من الأنظمة الحيوية الأخرى في الجسم.
من بين الآثار أيضاً، تباطؤ وظائف القلب والأوعية الدموية. في هذا المقال، سنستعرض مختلف الآثار السلبية التي يتعرض لها جسم الإنسان نتيجة رحلات الفضاء.
الآثار الناجمة عن رحلات الفضاء
- تقلص عدد خلايا الدم الحمراء، وزيادة مخاطر اضطرابات التوازن، مشاكل الرؤية، وضعف الجهاز المناعي.
- تشمل الأعراض الإضافية إعادة توزيع السوائل في الجسم، مما يؤدي إلى ظهور ما يُعرف بـ “وجه البدر”.
- هذا المظهر يكثر ظهوره في صور رواد الفضاء الذين يعيشون تجربة انعدام الوزن.
- وأيضًا من الآثار، فقدان كتلة الجسم، انسداد الأنف، مشاكل النوم، وانتفاخ البطن.
- لقد أُجريت دراسات مكثفة على قضايا تتعلق بتطوير نظم الدفع الفضائي لأكثر من مئة عام.
حيث استثمر العلماء ملايين الساعات في أبحاث تهدف إلى فهم كيفية بقاء البشر على قيد الحياة في الفضاء لفترات طويلة، أو حتى بلا حدود زمنية. - يتطلب الاستكشاف الفضاء مدخلاً عميقاً في العلوم الفيزيائية والبيولوجية، بهدف فهم العواقب الصحية الناتجة عن السفر إلى الفضاء لفترات مطولة.
- يُعتبر فهم تأثير السفر في الفضاء على الجسم على المدى الطويل أحد الخطوات الأساسية لتجاوز هذا التحدي.
- في أكتوبر 2015، قامت وكالة ناسا بإصدار تقرير حول المخاطر الصحية المتعلقة باستكشاف الفضاء، بما في ذلك المهمة المزمع إرسالها إلى المريخ.
التأثيرات الفسيولوجية
- يتعرض البشر لتجارب مختلفة خلال رحلات الفضاء، حيث تختلف الظروف البيئية بشكل كبير عن التكنولوجيا المذهلة التي تحاول حمايتهم من تلك الظروف القاسية.
- تتطلب الرحلات توفير متطلبات أساسية مثل الهواء النقي والماء، مما يؤكد أهمية أنظمة دعم الحياة.
- تعمل هذه الأنظمة على ضمان بقاء البشر في الفضاء من خلال توفير الإمدادات الضرورية من الهواء، والماء، والغذاء.
- علاوة على ذلك، تحتاج هذه الأنظمة للحفاظ على درجة حرارة الجسم ومستوى الضغط ضمن الحدود المطلوبة، بالإضافة إلى معالجة فضلات الجسم بشكل فعّال.
- تُعتبر الحماية من التأثيرات الخارجية الضارة مثل الإشعاع والنيازك أمرًا ضروريًا.
- لكن في جميع الأحوال، لا يمكن إحصاء جميع المخاطر. وتعتبر حالة انعدام الوزن أحد العوامل الأكثر تأثيرًا على الجسم في الفضاء، حيث تعني بيئة جاذبية شبه معدومة.
- تؤثر هذه الحالة على الجسم بطرق متعددة تشمل: فقدان الإحساس العميق، تغييرات في توزيع السوائل، واحتواء الجهاز العضلي الهيكلي على مضاعفات سلبية.
الأبحاث والدراسات
- يمثل طب الفضاء تطورًا في علم الطب، حيث يسعى لدراسة الصحة العامة لرواد الفضاء في الفضاء الخارجي.
- الهدف الأساسي من هذا المجال هو فهم كيفية ومدة بقاء الإنسان على قيد الحياة في بيئات الفضاء القاسية.
- كما يتناول التحليل سرعة تكيف الرواد مع البيئة الأرضية بعد العودة.
- تسعى الأبحاث في هذا المجال إلى تطوير استراتيجيات وقائية وتلطيفية لتخفيف المعاناة الناتجة عن ظروف العيش في بيئات غير مألوفة.
بيئات الفضاء
- تُعتبر بيئة الفضاء قاتلة، حيث أن نقص الأكسجين والضغط يمكن أن يؤدي إلى الوفاة، رغم الظروف القاسية الأخرى مثل درجات الحرارة المرتفعة.
الفراغ
- تحتاج وظائف الأعضاء البشرية إلى ظروف مواتية لكي تبقى على قيد الحياة، والتي تتوفر عادةً في الغلاف الجوي للأرض.
- تتطلب هذه الظروف وجود كميات محددة من الأكسجين في الهواء.
- قد يتعرض رواد الفضاء لمخاطر كبيرة عند الوصول إلى مستويات معينة من الضغط.
- إذا انخفض ضغط الأكسجين إلى 16 كيلو باسكال، قد يفقد الإنسان الوعي ويموت بسبب نقص الأكسجين.
- في الفضاء، يستمر تبادل الغازات بالرئتين بشكل طبيعي، بينما يُمكن أن تتراكم الغازات، بما في ذلك الأكسجين، في الدم. بعد فترة تتراوح بين 9 إلى 12 ثانية، قد يؤدي تدفق الدم غير المؤكسج إلى الدماغ إلى فقدان الوعي.
- تبدأ الوفاة تدريجيًا بعد حوالي دقيقتين من التعرض للفراغ، رغم أن هذه الحدود ليست نهائية.
- يمكن أن تفقد الكائنات الحية الوعي بعد ثوانٍ قليلة من نقص الأكسجين بسبب تعرضها للفراغ.
- يمكن أن تغلي الدم والسوائل الجسدية الأخرى عند انخفاض الضغط دون 6.3 كيلو باسكال، مما يعرف بعملية “التفقع”.
التأثيرات الناتجة عن الفراغ
- يمكن أن يتسبب البخار في انتفاخ الجسم إلى ضعف حجمه الطبيعي، مع بطء تدفق الدم.
- تعتمد الأنسجة على مرونتها لمنع أي تمزق قد يحدث.
- يمكن أن يحدث التفقع ببطء شديد نتيجة ضغط الأوعية الدموية.
- إذا أصبح الدم سائلًا، يمكن تقليل الانتفاخ الناتج عن طريق ارتداء بدلة الطيران.
- استُخدمت بدلات فضائية مصممة خصيصًا، المعروفة بأنشطة دعم الطاقم، لتوفير الحماية ضد التفقع في ارتفاعات منخفضة قد تصل إلى 2 كيلو باسكال.
- تعتبر بدلات الفضاء ضرورية لمنع التفقع عند الارتفاعات التي تتجاوز 19 كيلو متر.
- عمومًا، تستخدم معظم البدلات حوالي 20 كيلو باسكال من الأكسجين النقي، مما يكفي للحفاظ على الوعي بشكل كامل.
- هذا الضغط يعد كافيًا لمنع التفقع، رغم أن عمليات بسيطة مثل تبخر الدم أو ذوبان الغازات في الدم قد تستمر.
- إذا لم يتم التعامل مع هذه الظروف، قد يتعرض الإنسان للإصابة بمرض نقص الضغط، أو مرض التحني.
- التعرض المقتصر على فراغ الفضاء لمدة لا تزيد عن ثلاثين ثانية لا يسبب ضررًا محسوسًا.
تأثيرات درجة الحرارة
- في الفراغ، لا توجد طرق فعالة لإزالة الحرارة من الجسم، سواء عبر التوصيل أو الحمل الحراري.
- يمكن أن يتم فقدان الحرارة عبر الإشعاع، مع خصائص تختلف حسب درجة حرارة الجسم مقارنةً بالفضاء.
- تعتبر هذه العملية بطيئة، خاصةً في حالة الأشخاص الذين يرتدون ملابس، وبالتالي لا يكون هناك خطر من التجمد السريع.