Попри десятиліття космічних досліджень, амбітний проєкт польоту людини на Марс все ще залишається викликом майбутнього. Хоча інженери активно працюють над розробкою потужних ракет, здатних подолати міжпланетну відстань, медики NASA б’ють на сполох: головні перешкоди криються не в космічній техніці, а у фізіології людини. Тривалі космічні подорожі ставлять під загрозу здоров’я астронавтів, вимагаючи ретельного вивчення та пошуку рішень.

Згідно з останніми дослідженнями, опублікованими в Interesting Engineering, тіло людини зазнає значних змін під впливом космічних умов. Мікрогравітація є одним із найсерйозніших факторів, що порушують нормальне функціонування практично всіх систем організму. Відсутність звичного гравітаційного навантаження призводить до стрімкої атрофії м’язів і значної втрати щільності кісток – до 1% на місяць. Це значно швидше, ніж втрата кісткової маси у людей із остеопорозом на Землі, де показник становить приблизно 1% на рік.

Серцево-судинна система також адаптується до невагомості, що призводить до зменшення розмірів серця. Перерозподіл рідин в організмі спричиняє накопичення крові та лімфи у верхній частині тіла, викликаючи набряк обличчя, головний біль та, у деяких випадках, порушення зору. Деякі астронавти за короткий період часу (кілька днів) можуть втратити до 15% об’єму плазми крові.

Додатково, дослідження NASA, проведене на прикладі братів-близнюків Скотта та Марка Келлі, виявило вплив тривалого перебування на орбіті на ДНК. У Скотта Келлі, який провів рік на Міжнародній космічній станції (МКС), спостерігалися зміни в активності генів, що відповідають за імунітет та клітинне відновлення. Його теломери, захисні структури на хромосомах, тимчасово подовжились у космосі, але після повернення на Землю швидко скоротилися, що свідчить про значний клітинний стрес.

Космічна радіація є ще однією критичною загрозою. Поза захисним магнітним полем Землі, космічні частинки постійно опромінюють тіло, спричиняючи пошкодження тканин та збільшуючи ризик розвитку онкологічних і серцево-судинних захворювань. Потужні сонячні бурі становлять смертельну небезпеку, адже за лічені години астронавти можуть отримати критичну дозу випромінювання.

Навіть короткочасне перебування у відкритому космосі без належного захисту може призвести до променевої хвороби. Саме тому NASA активно розробляє нові захисні матеріали, зокрема шари металу, пластику та води, які можуть забезпечити часткове екранування від небезпечного випромінювання.

Психологічна ізоляція становить ще одну серйозну проблему. Якщо на МКС екіпаж підтримує зв’язок із Землею в реальному часі, то під час марсіанської місії затримка сигналу може сягати 40 хвилин. Це означає, що в екстрених медичних чи технічних ситуаціях астронавти будуть змушені діяти самостійно, без негайної підтримки з Землі.

Для мінімізації негативного впливу невагомості NASA запровадило спеціальний режим тренувань: астронавти щодня приділяють понад дві години фізичним вправам на бігових доріжках та тренажерах, що імітують земне тяжіння. Проте, навіть такі інтенсивні тренування не повністю запобігають деградації тканин. Науковці досліджують новітні методи, такі як електростимуляція м’язів, спеціалізовані дієти та медикаменти для сповільнення втрати кісткової маси.

Інший перспективний напрямок – створення штучної гравітації шляхом обертання космічного корабля. Експериментальні дані свідчать, що навіть короткочасна імітація гравітації може допомогти підтримати м’язовий тонус, однак ця технологія потребує подальшого вдосконалення для використання під час тривалих космічних місій.

Подорож на Марс, враховуючи політ туди й назад, триватиме близько трьох років. За цей час екіпаж має витримати вплив радіації, тривалої ізоляції, дефіциту свіжої їжі та постійного фізичного виснаження. Це ставить під сумнів готовність людського організму до такого тривалого перебування поза рідною планетою.

Науковці відверто визнають: навіть якщо технічні аспекти польоту на Марс будуть вирішені, людський організм може виявитися не готовим до життя в екстремальних умовах за межами Землі. Проте, кожна місія на МКС і кожне дослідження фізіології людини у невагомості наближають нас до розуміння того, як подолати ці виклики та забезпечити виживання у відкритому космосі. Це еволюційний крок у майбутнє космонавтики.

Нагадаємо, нещодавно австралійські шахтарі виявили на пустельній дорозі невідомий об’єкт, охоплений полум’ям, який, ймовірно, впав з орбіти. За попередніми оцінками, це був фрагмент космічного сміття – частини китайської ракети Jielong.