Mozgásszervi problémák
Súlytalanságban az izmok nincsenek kitéve a szokásos terhelésnek, amely sorvadáshoz vezet. Ezenkívül csökken a csontsűrűség, amely növeli a törések kockázatát. Ezek a változások már két, űrben töltött hét után elkezdődhetnek, de a kockázat idővel növekszik.
Szív- és érrendszeri panaszok
A súlytalanságban a vér mennyiségének csökkenése és a szív csökkenő terhelése annak gyengüléséhez vezethet. A Földre való visszatérés után a szív- és érrendszernek időre van szüksége, hogy alkalmazkodjon a gravitációhoz.
Koponyaűri nyomás
A hosszabb, űrben töltött idő megnövekedett koponyaűri nyomást okozhat, amely hatással van a látóidegre, és látásromláshoz vezethet. Egyes látásváltozások az űrhajósok Földre való visszatérése után egy éven belül elmúlnak, mások azonban tartósak lehetnek.
Az immunrendszer és a DNS deformálódása
A kozmikus sugárzásnak és stressznek való kitettség az immunrendszer megváltozásához és a DNS mutációihoz vezethet. Tanulmányok kimutatták, hogy a hosszan tartó űrexpozíció DNS-károsodást okozhat, amely növeli a betegségek kialakulásának kockázatát.
Pszichológiai vonatkozások
Az elszigeteltség, a zárt tér és a Földtől való távolság befolyásolhatja az űrhajósok mentális egészségét, stresszt, szorongást és egyéb pszichológiai problémákat okozva.
Hogyan zajlott a kutatás?
A híres űrhajósok, Scott és Mark Kelly egypetéjű ikrek. Egyikük egy egész évet töltött Föld körüli pályán. A tudósok átfogó vizsgálatot végeztek, és összehasonlították mindkét testvér adatait. Ez volt az első ilyen lehetőség a tudósok számára, mivel nagyon kevés űrhajós töltött egy évnél többet a pályán.
Scottnál, aki egy évet töltött az űrben, a kutatók váratlan és jelentős változásokat találtak a genomban, valamint károsodásokat, amelyek egy része visszafordíthatatlan. Az űrrepülés kognitív hiányosságokhoz vezetett az űrhajósnál, és ez a Földre való visszatérése után vált nyilvánvalóvá.
Hosszú súlytalanság után az űrhajósok izmai és csontjai kiszáradnak, vér és víz száll fel a fejükbe. Lehetséges láz kialakulása is, a vírusok aktívabban támadják meg őket, és a szív- és érrendszer hibásan működik.
Emellett a hosszú távú űrmissziók hosszú távú változásokhoz vezethetnek az agyban, és fennáll a demencia kialakulásának veszélye. A tünetek nem azonnal jelentkeznek, hanem néhány héttel vagy akár hónapokkal az űrben való tartózkodás után. Éppen ezért az orvosok mindig nagyon gondosan figyelik az űrhajósok állapotát.
A 25 hónapos vizsgálat során mindkét testvértől vizelet-, vér- és nyálmintát vettek az űrben töltött idő előtt, után és közben. Az összes genetikai, mikrobiológiai és fiziológiai adatot tíz kutatócsoport elemezte.
A tanulmány eredményei váratlanok voltak a tudósok számára. És megerősítik, hogy egy hosszú űrmisszió többféleképpen is hat az emberi testre és elmére. A tudósok változásokat találtak a szív- és érrendszerben, az immunvédelemben, a mozgásszervi rendszerben és a szemekben.
Scottnál a gyulladás és a neurotranszmitterek változásának markerei emelkedtek, amely fiziológiailag megnövekedett stresszszintre utal. Ezenkívül a génexpresszió megváltozott több mint 9000 helyen.
A kutatókat azonban valami más is meglepte: a genom változásai. Amint az elemzések kimutatták, az űrhajós sejtjeiben a telomerek meghosszabbodtak – ezek a pályán lévő lineáris kromoszóma végei, amelyek 14,5 százalékkal hosszabbak lettek.
A helyzet az, hogy a hosszan tartó stressz és az életkor előrehaladtával a telomerek általában rövidülnek, de Scott Kelly esetében a helyzet fordított volt egy éven belül visszatérnek a kromoszómái fiatalodni látszottak. És ami még meglepőbb, hogy a Földre való visszatérés után a kromoszómák többsége visszatért normál állapotába, de nem mindegyik. És a tudósoknak még mindig nincs válaszuk erre a rejtélyre.
Az űrmisszió során az űrhajós sejtjei a szokásosnál lényegesen több „hibát követtek el” a DNS másolásakor. Helytelenül replikálták a kromoszómák egyes részeit, vagy rossz helyen tették ezt. Ez pedig azt bizonyítja, hogy az űrben való tartózkodás növeli a genom károsodását és hibáit. És ezek a hibák a Földre való visszatérés után egy hónapig folytatódtak.
A tudósok szerint ennek oka a Föld pályáján megnövekedett sugárzás. Scott Kelly 146 millisievert sugárzásnak volt kitéve – ez az a dózis, amelyet a Föld természetes háttérsugárzási körülményei között ötven évig kapunk. A kutatók úgy vélik, hogy az ilyen dolgok jelentősen növelhetik az űrhajósoknál a rák kockázatát.
„Az űrhajós mentális teljesítménye a repülés előtti szinthez képest alacsonyabb szintre csökkent. Ez a hiány a kognitív képességek ütemében és pontosságában nyilvánult meg, és a Földre való visszatérést követően akár hat hónapig is fennállt” – mondta Gareth-Beikleman tudós.
A tudósok úgy vélik, hogy a tanulmányból származó adatok fontosak a jövőbeni Mars-küldetések szempontjából. Mert a misszió résztvevői ötször nagyobb sugárzásnak lesznek kitéve. Az űrhajósoknak sokféle kihívásra fel kell készülniük, és a bolygóra való leszállás után hibákat követhetnek el.
