Prošlo je više od pola stoljeća otkako je čovjek posljednji put ostavio trag u lunarnom tlu. Ti prvi “dječji koraci” u svemir ostali su među najvećim postignućima naše civilizacije, ali obećani “divovski skok” prema drugom planetu još uvijek nije napravljen. Ipak, vizionari poput Elona Muska uvjereni su da je samo pitanje vremena kada će čovjek ponovno napustiti Zemlju. “Svako lansiranje,” kaže Musk, “korak je prema razumijevanju što je potrebno da život postane multiplanetaran.”
Ljudsko tijelo protiv praznine
Kako piše Interesting Engineernig, put do Marsa ne mjeri se kilometrima, nego mjesecima, šest do devet njih u vakuumu koji ne prašta pogreške i aktivno odbacuje život. Za razliku od kratkih misija na Mjesec ili kontroliranog okruženja Međunarodne svemirske postaje (MSP), let prema Crvenom planetu predstavlja test ljudske izdržljivosti bez presedana.
Svemir ne uklanja samo gravitaciju, nego i uvjete u kojima je ljudsko tijelo nastajalo i razvijalo se milijunima godina. Mišići slabe, kosti se doslovno otapaju, tekućine se preraspodjeljuju, a i samo srce počinje se smanjivati. Čak i mozak te imunološki sustav počinju se ponašati na načine koje medicina još uvijek pokušava razumjeti. U svemiru prilagodba nije izbor, ona postaje svakodnevna borba za preživljavanje.
Čim astronaut napusti gravitacijsko polje Zemlje i uđe u mikrogravitaciju, njegovo se tijelo počinje mijenjati do temelja. Na Zemlji gravitacija djeluje kao neprestani fiziološki trening: održava ravnotežu, aktivira mišiće i potiče rast kostiju. Kad nestane, čitav sustav počinje se urušavati.
Prva posljedica je dezorijentacija, stanje koje NASA naziva “sindromom prilagodbe na svemir”. Bez gravitacije, mozak gubi pouzdane signale o smjeru i položaju tijela: oči šalju jednu poruku, a mišići i zglobni receptori drugu. Rezultat su mučnina, vrtoglavica, glavobolja i iscrpljenost, osjećaj koji astronauti opisuju kao kombinaciju mamurluka i mučnine od vožnje.
Mozak se s vremenom prilagodi, ali ostatak tijela nastavlja propadati. U bestežinskom prostoru kosti gube gustoću zapanjujućom brzinom, oko jedan posto mjesečno, dok starija osoba s osteoporozom na Zemlji gubi isti udio tijekom cijele godine. Mišići, osobito oni u nogama i kralježnici, počinju atrofirati jer više ne moraju nositi težinu tijela.
Zanimljivo, kralježnica se pritom izdužuje, pa astronauti u orbiti “narastu” nekoliko centimetara, no uz cijenu kroničnih bolova u leđima. Kad se vrate na Zemlju, njihovi su mišići slabiji, kosti lomljivije, a sustav ravnoteže mora se ponovno naučiti funkcionirati.
Na Zemlji gravitacija usmjerava krv i tekućine prema donjem dijelu tijela. U svemiru se raspodjela izravnava, a krv se pomiče prema glavi. Lice postaje napuhnuto, noge mršave, pojava koju astronauti nazivaju “puffy face” i “chicken legs”.
Taj pomak stvara povećani tlak u lubanji i iza očiju, što ponekad dovodi do trajnih oštećenja vida. Istodobno se aktivira kardiovaskularni domino–efekt: tijelo pogrešno zaključuje da u gornjem dijelu ima previše tekućine pa počinje izlučivati višak. U nekoliko dana astronaut može izgubiti 10 do 15 posto krvne plazme.
Srce, sada rasterećeno, počinje se fizički smanjivati. Broj crvenih krvnih stanica pada kako bi se održala ravnoteža, a regulacija krvnog tlaka postaje nestabilna. Povratak u gravitaciju, ili samo pokušaj stajanja, tada postaje bolan i iscrpljujuć proces praćen vrtoglavicom.
No svemir ne djeluje samo na mišiće i kosti. On zadire u samu jezgru života, u gene i stanice. Poznati slučaj blizanaca Scotta i Marka Kellyja, u kojem je jedan proveo godinu dana na MSP-u dok je drugi ostao na Zemlji, otkrio je koliko duboko svemir preoblikuje tijelo. Kod Scotta su zabilježene promjene u izražavanju gena povezanih s popravkom DNK i imunološkim odgovorom. Njegovi telomeri, zaštitne kapice na krajevima kromosoma, produljili su se tijekom boravka u orbiti, ali su se po povratku naglo skratili.
Bez mikrobnog svijeta koji nas na Zemlji stalno potiče i pod stalnom izloženošću zračenju, imunološki sustav postaje nepredvidljiv. Bilježe se promjene u radu bijelih krvnih stanica, porast upalnih procesa i pojave alergijskih reakcija. Dugotrajna izloženost tim uvjetima mogla bi povećati rizik od raka ili autoimunih bolesti, opasnosti koje će na putovanjima prema Marsu biti neusporedivo veće.
Kako se borimo i što nas još čeka
NASA je naučila suštinsku lekciju: vježbanje nije izbor nego lijek. Astronauti na Međunarodnoj svemirskoj postaji svakodnevno odrađuju više od dva sata treninga koji oponaša učinke gravitacije. Trče na trakama pričvršćeni elastičnim trakama, podižu “utege” s vakuumskim otporom i voze bicikl radi kardiovaskularnog zdravlja.
Unatoč tom režimu, astronauti se vraćaju kući slabiji nego što su otišli. Problem je vrijeme: više od 21 sata svake preostale dnevne smjene tijelo je i dalje bestežinsko i nastavlja propadati.
Istražuju se napredne protumjere: prehrambeni planovi bogati bjelančevinama i ključnim mineralima, električna stimulacija mišića te farmakološki pristupi koji bi mogli usporiti gubitak mišićne i koštane mase.
Konačno rješenje možda dolazi iz fizike, a ne biologije. Inženjeri iskušavaju umjetnu gravitaciju, primjerice okretanjem letjelice kako bi se stvorila centrifugalna sila. Rani testovi u centrifugama pokazali su da i kratka izloženost može pomoći u očuvanju tonusa mišića i gustoće kostiju. Izazov je skalirati takvu tehnologiju za duge misije bez prevelikog povećanja mase ili potrošnje energije.
Izvan zaštite Zemljina magnetskog polja astronauti su izloženi kozmičkom zračenju – stalnoj kiši čestica iz svemira koje oštećuju tkiva i genetski materijal. Dok posade na Međunarodnoj svemirskoj postaji još uvijek borave unutar magnetosfere, svaka misija prema dubokom svemiru gubi taj prirodni štit.
Najveća neposredna prijetnja dolazi od Sunca. Tijekom solarnih oluja, golemi valovi nabijenih čestica mogu u svega nekoliko sati isporučiti doze zračenja koje bi bile smrtonosne za nezaštićenu posadu. Povijest svemirskih letova već je jednom pokazala koliko je ta opasnost stvarna: tijekom programa Apollo, snažna oluja 1972. godine zaobišla je astronaute za samo nekoliko tjedana. Da se dogodila usred misije, ishod bi bio tragičan.
Danas korišteni materijali, aluminij, plastika ili čak slojevi vode, pružaju tek djelomičnu zaštitu. Na Mjesecu ili Marsu, astronauti će morati imati pristup posebno oklopljenim skloništima, uvijek unutar sat vremena hoda od svojih radnih zona. Jedno kratko kašnjenje tijekom solarne erupcije moglo bi značiti akutnu radijacijsku bolest, oštećenja unutarnjih organa ili smrt.
No još podmuklija opasnost dolazi od galaktičkih kozmičkih zraka, čestica koje ne potječu od Sunca, nego iz udaljenih supernova. Za razliku od Sunčevih protona, te su čestice toliko energične da ih gotovo nijedan materijal ne može potpuno zaustaviti. Tijekom godina, njihovo kumulativno djelovanje moglo bi drastično povećati rizik od raka i genetskih mutacija.
Ipak, fizičke prijetnje čine samo pola priče. Drugu polovicu čini čovjekova psiha. Mjeseci provedeni u skučenom prostoru, u tišini i bez horizonta, milijunima kilometara od Zemlje, stavljaju mentalnu izdržljivost na kušnju kakvu nijedna generacija dosad nije iskusila.
Astronauti na Međunarodnoj svemirskoj postaji već se suočavaju s izolacijom i stresom, ali su u stalnom kontaktu s kontrolom leta. Tijekom misija na Mars, taj će se kontakt pretvoriti u odgođeni dijalog: signal će putovati i do 20 minuta u svakom smjeru, što znači da bi svaka poruka mogla kasniti i do 40 minuta. U hitnim situacijama, medicinskim ili tehničkim, to je razlika između pomoći i samostalnog preživljavanja.
Zato će posade morati razviti potpunu medicinsku i psihološku autonomiju, model zdravstvene skrbi koji ne ovisi o Zemlji. Astronauti će morati sami dijagnosticirati i liječiti bolesti, donositi odluke o hitnim zahvatima i upravljati krizama bez stručne pomoći sa Zemlje. Čak i gubitak jednog člana posade značit će emotivno i fizičko opterećenje koje tek trebamo naučiti podnositi.
Razmjeri misije na Mars sve te izazove povećavaju do ekstremnih razina. Međunarodna svemirska postaja kruži samo 400 kilometara iznad Zemlje, udaljenost koju raketa prelazi za šest sati. Mjesec je udaljen 384 tisuće kilometara, trodnevno putovanje. Mars, u najpovoljnijem trenutku, leži 225 milijuna kilometara dalje.
Cjelokupna misija mogla bi trajati i do tri godine. Tijekom tog vremena posada će biti izložena radijaciji, gubitku mišićne i koštane mase, ograničenim zalihama hrane i gotovo potpunoj izolaciji. Čak i uz savršeno inženjerstvo, ljudsko tijelo možda je najveća prepreka koju moramo savladati.
Današnja tehnologija još uvijek ne može osigurati prehranu koja bi ostala nutritivno stabilna godinama, niti materijale koji bi u potpunosti zaštitili od višegodišnjeg zračenja. Psihološki učinci dugotrajne samoće u neprirodnom okruženju također su tek djelomično istraženi.
Unatoč svemu, napredak je neprekidan. Nacionalne agencije i privatne tvrtke svakodnevno pomiču granice mogućeg, razvijajući sustave za održavanje života, nove medicinske tehnologije i letjelice sposobne za dugotrajan boravak izvan Zemljine orbite.
San o hodanju po Marsu još uvijek se čini dalekim, ali i Mjesec je nekoć bio nedostižan. Svaka nova misija, svako lansiranje i svaki eksperiment o prilagodbi ljudskog tijela u svemiru približavaju nas razumijevanju kako preživjeti izvan Zemlje. Put do Marsa neće biti samo sljedeći veliki korak čovječanstva, bit će njegov najveći ispit.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
![Dana 25. studenog 2024., raketa Long March-2C uspješno je lansirana iz Satelitskog centra Jiuquan u sjeverozapadnoj Kini, noseći dva napredna satelita u orbitu. Lansiranje je izvedeno u 7:39 po pekinškom vremenu, postavljajući satelite Siwei Gaojing-2 03 i Siwei Gaojing-2 04 u njihovu predodređenu putanju. [Foto/Xinhua].](https://kozmos.hr/wp-content/uploads/2024/11/Kineski-pametni-sateliti-mijenjaju-nacin-na-koji-promatramo-Zemlju-iz-svemira.jpeg)
