Pada 14 Maret, sebuah perjalanan yang awalnya seharusnya sedikit lebih dari seminggu – tetapi diperluas hingga sembilan bulan – berakhir. Astronot NASA Suni Williams dan Butch Wilmore dipilih untuk penerbangan uji kru pertama di Starliner Elon Musk dan hanya seharusnya tinggal di Stasiun Luar Angkasa Internasional selama 10 hari, tetapi ketika NASA menemukan beberapa kebocoran helium dan masalah propulsi pada pesawat ruang angkasa, agensi memutuskan untuk mengirimnya kembali kosong sampai misi lain dapat menghapus ke atas.
Ini tidak seperti versi low gravitasi “The Terminal,” di mana para pelancong terjebak dalam limbo karena beberapa kesalahan administratif. Ruang dapat memiliki efek kesehatan yang menghancurkan dan mendalam pada astronot, yang berarti masa tinggal yang diperpanjang Williams dan Wilmore pada ISS dapat mengakibatkan dampak yang nyata pada tubuh mereka.
Meluncurkan ke luar angkasa membutuhkan gaji g-force lebih dari dua kali lipat dari apa yang kita alami di bumi, mantan astronot NASA Dr. Sandy Magnus pernah dijelaskan merasa seperti memiliki “gorila 70 pon duduk di dada Anda.” Tapi itu yang terakhir dari gravitasi yang dirasakan astronot sebelum memasuki kembali atmosfer Bumi begitu misi mereka selesai, dan begitu mereka memasuki orbit, mereka akan menghabiskan sisa waktu mereka di luar angkasa mengambang di kursi mereka.
Tetapi efek gravitasi – atau ketiadaan – hanyalah awal dari bagaimana ruang memanipulasi tubuh manusia. Semuanya mulai dari penglihatan yang memburuk hingga perubahan genetik hingga ruam kulit yang berkembang pada saat kedatangan – Bahkan tidak lagi merasa terbiasa dengan sentuhan kain pada pakaian seseorang – telah dilaporkan pada orang -orang yang telah pergi ke luar angkasa.
“Ketika kita kembali, bahkan untuk mengangkat pensil kita akan merasakan beratnya.”
“Secara umum, lingkungan di luar angkasa menyebabkan model yang dipercepat untuk penyakit, dan apa yang kami katakan adalah model yang dipercepat untuk penuaan,” kata Dr. Afshin Beheshti, direktur Pusat Biomedis Luar Angkasa di Universitas Pittsburgh. “Tapi Anda tidak menua lebih cepat, hanya saja semua hal yang terkait dengan penuaan, seperti risiko kardiovaskular atau masalah kognitif … semuanya agak dipercepat di luar angkasa karena lingkungan itu.”
Minggu ini, empat astronot pergi ke ISS, di mana pesawat ruang angkasa akan menjemput Williams dan Wilmore sebelum kembali ke rumah. Pada titik ini, Williams dan Wilmore telah berada di luar angkasa selama sembilan bulan, bergabung saja Delapan astronot lainnya yang telah menghabiskan lebih dari 200 hari di luar angkasa. (Astronot NASA Frank Rubio memegang rekor pada 371 hari.) Dari apa yang kita ketahui tentang dampak ruang pada kesehatan, akan membutuhkan waktu untuk pulih dari perjalanan.
“Saat kita kembali, bahkan untuk mengangkat pensil kita akan merasakan beratnya,” kata Wilmore di a Wawancara CNN bulan lalu. “Itu transisi kembali.”
Itu sebagian karena di bumi, gaya gravitasi terus-menerus bekerja pada kerangka, yang merangsang sel-sel pembangun tulang yang disebut osteoblas yang mempertahankan kepadatan tulang kita. Tanpa kekuatan itu, kepadatan tulang dan otot dapat atrofi dan melemah, dengan tulang menjadi 1% lebih sedikit padat untuk setiap bulan yang dihabiskan di luar angkasa Tanpa tindakan apa pun yang dilakukan untuk memerangi keropos tulang.
Ingin lebih banyak cerita kesehatan dan sains di kotak masuk Anda? Berlangganan Catatan Lab Newsletter Mingguan Salon.
Meskipun Williams dan Wilmore berolahraga setiap hari untuk mengurangi efek ini, mereka mungkin masih akan mengalami kerugian kepadatan tulang yang signifikan ketika mereka kembali. Setelah mendarat, Wilmore dan Williams akan bertemu dengan tim medis yang dapat membantu mereka memulai program pemulihan pasca-misi 45 hari, kata ahli bedah penerbangan utama NASA Dr. Stevan Gilmore.
“Mereka bekerja erat dengan pelatih, mendedikasikan dua jam setiap hari untuk kembali ke keadaan dasar kesehatan dan kebugaran pra-penerbangan mereka,” Gilmore menulis kepada Salon dalam email. “Secara umum, sebagian besar sistem fisiologis kru pulih dalam jangka waktu ini.”
Sebagai perbandingan, setelah astronot NASA Scott Kelly menghabiskan satu tahun di luar angkasa, Dia harus belajar cara berjalan lagiBeheshti berkata.
“Menjadi setahun di ruang seperti itu, pasti butuh beberapa saat bagi mereka untuk mengganti kerusakan yang dilakukan,” kata Beheshti kepada Salon dalam wawancara telepon.
Kelly berpartisipasi dalam Studi Kembar yang dilakukan oleh NASAdi mana beberapa biomarkernya dibandingkan dengan saudara kembarnya (Senator Mark Kelly) yang tinggal di Bumi. Setelah penerbangan luar angkasa, Kelly memiliki lebih banyak gejala penyakit jantung daripada saudaranya dan menunjukkan gejala-gejala sesuatu yang disebut Sindrom Neuro-Ocular (SAN) yang terkait dengan Spaceflight (SAN), di mana darah dan cairan serebrospinal bergerak ke atas dari kaki ke kepala tanpa kekuatan gravitasi, berdampak pada otak dan penglihatan.
“Dia tidak memakai kacamata sebelum dia pergi, tetapi dia kembali dan mulai mengenakan kacamata,” kata Beheshti.
Selain itu, gangguan pada jam internal tubuh dapat memengaruhi siklus tidur dan makan astronot. Beberapa penelitian juga menunjukkan hal itu Kecepatan pemrosesan kognitif astronot lebih lambat di ruang angkasaMeskipun perubahan ini kembali ke garis dasar setelah kembali ke Bumi. Hasil serupa ditemukan di Tes Penelitian Kognisi pada warga sipil yang pergi ke luar angkasa.
“Kadang -kadang orang benar -benar tampil lebih baik di ruang angkasa, dan mereka lebih fokus, dengan cara tertentu,” kata Dr. Chris Mason, seorang profesor fisiologi dan biofisika di Weill Cornell Medicine di New York. “Tapi kadang -kadang orang menjadi sedikit lebih lambat. Itu benar -benar tergantung pada anggota kru.”
Radiasi juga jauh lebih kuat dalam ruang tanpa lapisan ozon pelindung di Bumi untuk buffer, dan dapat memiliki beberapa dampak pada tubuh pada tingkat sel. Untuk setiap minggu yang dihabiskan astronot untuk ISS, radiasi yang mereka alami adalah setara dengan paparan sekitar satu tahun di bumiMeskipun ini dapat bervariasi tergantung pada berapa banyak suar surya atau sinar kosmik di ruang angkasa.
Radiasi itu telah terbukti berdampak pada fungsi mitokondria sel, yang dapat memiliki efek hilir pada tubuh, kata Beheshti.
“Mitokondria adalah bioenergi Anda, sehingga energi Anda di tubuh Anda diproduksi oleh semua mitokondria di sel Anda,” kata Beheshti. “Ketika bioenergi rusak, Anda dapat membayangkan bahwa ia memiliki efek merugikan … memengaruhi sistem kekebalan tubuh dan ritme sirkadian Anda.”
Paparan radiasi pada tingkat ini telah dikaitkan dengan risiko tinggi penyakit jantung, kanker, dan gangguan degeneratif lainnya yang mempengaruhi mata. Para peneliti telah mampu mengukur beberapa biomarker dalam astronot yang pergi ke luar angkasa dan menemukan bahwa paparan radiasi dan antigravitasi secara signifikan berdampak pada fungsi kekebalan tubuh juga.
Dalam satu studi 2024 yang diterbitkan di Biologi Komunikasi, Mason menemukan bahwa astronot yang menghabiskan waktu di luar angkasa memiliki telomer yang lebih lama, atau struktur di akhir kromosom yang melindungi DNA. Meskipun telomer yang lebih lama telah dikaitkan dengan kaum muda, mereka juga terkait dengan kanker tertentu.
Penelitian Mason juga menemukan bahwa beberapa gen yang terlibat dengan sistem kekebalan diaktifkan dengan penerbangan luar angkasa, mungkin sebagai respons yang dipasang terhadap tekanan yang dimasukkan tubuh dalam kondisi ini.
“Ada juga penanda anti-inflamasi yang disebut interleukin yang diaktifkan, dan kami telah melihat beberapa dari mereka di hampir setiap misi, jadi kami berharap mereka juga akan memilikinya di sini,” kata Mason kepada Salon dalam sebuah wawancara telepon. “Kami melihat banyak gen untuk perbaikan DNA diaktifkan, seperti tubuh mendeteksi beberapa kerusakan dan kemudian memperbaiki kerusakan itu, yang merupakan respons adaptif normal.”
Efek -efek ini meningkat semakin lama astronot berada di ruang angkasa, meskipun sekitar 95% dari perubahan seluler ini kembali ke awal dalam beberapa minggu setelah astronot kembali ke Bumi, kata Mason. Untuk Kelly, 90% perubahan gen yang ia alami kembali normal dalam waktu enam bulan. Dalam studi Mason, perubahan telomer kembali ke baseline dalam beberapa hari, katanya.
Namun, ada perbedaan individu yang dapat mempengaruhi seberapa cepat seorang astronot memantul kembali dan para ilmuwan terus -menerus meneliti apa yang mempengaruhi risiko penyakit bagi astronot.
Para ilmuwan belum menemukan cara untuk sepenuhnya memblokir radiasi, yang berinteraksi dengan tubuh sebagai partikel tak terlihat yang bergerak cepat yang dapat memecah DNA. Namun, upaya sedang dilakukan untuk menguji molekul kecil baru pada tikus yang dapat meningkatkan resistensi terhadap radiasi. Ini bisa memiliki implikasi tidak hanya untuk astronot di luar angkasa tetapi pasien di bumi yang harus menjalani terapi radiasi invasif untuk kanker.
Lainnya sedang mempelajari apakah bentuk “hibernasi buatan” yang diinduksi dapat melindungi dari beberapa efek berbahaya dari radiasi. Dalam penelitian terbaru, merangsang proses yang sama dengan tupai dan beruang di musim dingin telah terbukti telah terbukti telah ditunjukkan mengurangi toksisitas radiasi.
“Ketika ada kerusakan radiasi yang disebabkan oleh tubuh Anda, Anda membuat spesies oksigen reaktif dan itu menyebabkan hal -hal hilir berdampak pada sistem kekebalan tubuh Anda dan hal -hal seperti itu sambil juga menekan mitokondria Anda,” kata Beheshti. “Tetapi ketika tubuh Anda dimatikan dalam keadaan hibernasi itu, seperti pada hewan -hewan ini, spesies oksigen reaktif itu berhenti diproduksi sebanyak, dan tampaknya ada lebih sedikit kerusakan yang disebabkan oleh radiasi.”
Penerbangan luar angkasa komersial telah lepas landas dalam beberapa tahun terakhir dan miliarder seperti Musk semakin mendorong kepindahan ke Mars, dan masalah -masalah ini menyoroti tantangan bawaan manusia – yang telah berevolusi selama jutaan tahun untuk hidup di bawah pengaruh gravitasi dan atmosfer Bumi – wajah dalam mencoba memperluas jangkauan kita di luar angkasa.
Wilmore dan Williams pasti akan membutuhkan waktu untuk pulih dari perjalanan panjang mereka, tetapi mereka mendedikasikan bertahun -tahun untuk mempersiapkan pengalaman itu. Tetap saja, mereka tampaknya tidak terlalu terganggu oleh waktu ekstra yang mereka habiskan di orbit.
“Saya pikir kami berdua akan sedikit sedih ketika perasaan ruang itu meninggalkan kami setelah sekitar 24 jam,” kata Williams dalam wawancara CNN bulan lalu. “Itu berarti secara fisik spaceflight berakhir.”
