آثار رحلات الفضاء على جسم الإنسان تعد موضوعًا في غاية الأهمية، إذ يمكن أن تترك الرحلات الفضائية تأثيرات سلبية كبيرة على الجسم البشري، حيث يظهر الشعور بانعدام الوزن كأحد الآثار الأساسية على المدى الطويل.
تترافق هذه الظاهرة مع ضمور العضلات وتدهور الهيكل العظمي الناتج عن قلة الكتلة العظمية بسبب انعدام الجاذبية، بالإضافة إلى آثار سلبية أخرى قد تحدث.
من بين هذه الآثار، هناك تراجع في وظائف الجهاز القلبي الوعائي. سنقوم في هذا المقال باستعراض جميع التأثيرات السلبية التي قد تتعرض لها أجسام البشر نتيجة السفر إلى الفضاء.
آثار رحلات الفضاء على الإنسان
- انخفاض في عدد خلايا الدم الحمراء، اضطرابات في التوازن، مشاكل في الرؤية، وضعف الجهاز المناعي.
- من الأعراض الإضافية التي قد تحدث هي إعادة توزيع السوائل في الجسم، مما يسبب مظهر وجه رواد الفضاء، والمعروف بالوجه البدري.
- كما يظهر في صور رواد الفضاء الذين عاشوا تجربة انعدام الوزن.
- تشمل الآثار أيضًا فقدان الكتلة الجسمية، احتقان الأنف، مشكلات في النوم، وزيادة في الانتفاخ البطني.
- بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة المشكلات الهندسية المتعلقة بتطوير نظام الدفع الفضائي لأكثر من قرن.
- قضى العلماء ملايين الساعات في أبحاث متعلقة بكيفية بقاء البشر على قيد الحياة في الفضاء.
- خصوصًا عند القيام بمهمات طويلة الأمد أو للأبد.
- يتطلب هذا الأمر الكثير من المعرفة في العلوم الفيزيائية والبيولوجية التي يجب على الإنسان اكتسابها لاستكشاف الفضاء.
- وفي هذا الإطار، يعتبر فهم آثار السفر الطويل إلى الفضاء على الجسم أحد الخطوات الأساسية لمواجهة هذا التحدي.
- في أكتوبر 2015، أصدر مكتب المفتش في وكالة ناسا تقريرًا حول المخاطر الصحية المتعلقة باستكشاف الفضاء، بما في ذلك المشاريع الخاصة بمهمة بشرية إلى المريخ.
- هذا التقرير يعد مرجعًا هامًا لفهم التحديات الصحية المرتبطة بهذه الرحلات.
التأثيرات الفسيولوجية
- خلال رحلات الفضاء، يواجه البشر بيئات مختلفة تمامًا مقارنةً بالتكنولوجيا التي تهدف إلى حمايتهم من الظروف القاسية.
- حيث تتطلب ظروف العمل في الفضاء مثل سفن الفضاء أو البدلات الخاصة توفير هواء نقي.
- كما يجب توفير مياه شرب نظيفة من خلال نظام دعم الحياة.
- يمثل هذا النظام مجموعة من الأجهزة التي تضمن بقاء البشر على قيد الحياة في الفضاء الخارجي.
- يعمل النظام على تقديم إمدادات من الهواء والماء والغذاء.
- كما ينبغي على هذا النظام الحفاظ على درجة الحرارة ومستويات الضغط ضمن الحدود المحددة، والتعامل مع فضلات الجسم.
- تعتبر الحماية من التأثيرات الضارة كالإشعاع والنيازك أمرًا حيويًا.
- لكن لا يمكن حصر جميع المخاطر، ومن أهم العوامل المؤثرة على الإنسان في الفضاء هي حالة انعدام الوزن.
- هذه الحالة تُعرف بأنها بيئة الجاذبية المنخفضة، والتي تؤثر على الجسم بطرق متعددة تشمل الشعور بالانعدام، تغيرات في توزيع السوائل، وتدهور الجهاز العضلي الهيكلي.
الأبحاث المتعلقة برحلات الفضاء
- يعد طب الفضاء فرعًا متخصصًا من الطب يركز على صحة رواد الفضاء الذين يعيشون في الفضاء الخارجي.
- يهدف هذا المجال بشكل أساسي إلى اكتشاف كيفية ومدة بقاء الفرد على قيد الحياة في ظروف الفضاء القاسية.
- كما يسعى إلى فهم سرعة التأقلم عند العودة إلى بيئة الأرض.
- تهدف أبحاث طب الفضاء أيضًا إلى تطوير استراتيجيات وقائية وتلطيفية لتخفيف المعاناة الناتجة عن هذا النوع من العيش.
- والعمل على التكيف بشكل أفضل مع البيئة غير المألوفة.
بيئات الفضاء
- تُعتبر بيئة الفضاء ظرفًا قاتلًا يهدد حياة الإنسان بسبب نقص الأكسجين والضغط.
- يمكن أن تؤدي هذه العوامل إلى وفاة رواد الفضاء مهما كانت درجة الحرارة مرتفعة.
الفراغ
- تُعد وظائف الأعضاء البشرية مهيأة للعمل في الغلاف الجوي للأرض، حيث تحتاج كميات معينة من الأكسجين في الهواء.
- عند التعرض لبيئات ذات ضغط منخفض، يصبح الإنسان معرضًا للخطر.
- الضغط الجزئي من الأكسجين يمثل حدًا لابد من الحفاظ عليه، فعند 16 كيلو باسكال قد يتسبب نقصه في فقدان الوعي والموت بسبب نقص التأكسج.
- في فراغ الفضاء، يستمر تبادل الغازات في الرئتين بصورة طبيعية، ولكن عند التعرض لمدة تتراوح بين 9 و12 ثانية سيصل الدم غير المؤكسد إلى الدماغ، مما يؤدي إلى فقدان الوعي.
- بعد دقيقتين من التعرض للفراغ، قد يحدث الموت تدريجيًا، ولكن الحدود الزمنية ليست مؤكدة.
- يحدث فقدان الوعي كذلك لفترة قصيرة من الوقت بعد التعرض للفراغ، مع إمكانية غليان الدم وسوائل الجسم الأخرى بسبب ضغط منخفض جداً.
- يسمى هذا الوضع بالتفقع، ويعتبر خطيرًا جدًا على حياة الإنسان.
آثار الفراغ
- يمكن أن يؤدي البخار الناتج عن الغازات إلى انتفاخ الجسم، مما قد يتسبب في بطيء الدورة الدموية.
- تكون الأنسجة مرنة لكنها قد تكون في خطر من التشقق.
- يمكن أن يحدث التفقع ببطء نتيجة تأثر ضغط الأوعية الدموية، مما يؤدي إلى تحول الدم إلى سائل.
- يمكن تقليل المخاطر من خلال ارتداء بدلات خاصة.
- استخدم رواد فضاء برنامج مكوك الفضاء ملابس مرنة تدعى بذلات حماية الطاقم، والتي تمنع التفقع عند مستويات ضغط منخفضة.
- تعتبر بذلات الفضاء حاسمة للحفاظ على الوعي عند الظروف الجوية المرتفعة، حيث تستخدم ما يقرب من 20 كيلو باسكال من الأكسجين النقي.
- هذا الضغط العالي يساعد على منع التفقع، رغم وجود مخاطر أخرى مثل الذوبان الهوائي، لذا يحتاج الموضوع إلى معالجة خاصة.
- في حال التعرض القصير للفراغ، لا تسبب مدة تصل إلى 30 ثانية أي ضرر بدني على الإنسان.
درجة الحرارة
- في الفراغ، لا توجد وسيلة لإزالة الحرارة من الجسم سواء عن طريق التوصيل أو الحمل الحراري.
- قد يحدث فقدان الحرارة عبر الإشعاع مع اختلاف درجة حرارة الجسم عن الفضاء الخارجي.
- لكن هذه العملية تعتبر بطيئة، خصوصًا في حالة ارتداء الملابس، مما يقلل من خطر التجمد السريع.