Dopo aver trascorso 340 giorni nello spazio, l'astronauta statunitense Scott Kelly e il cosmonauta russo Mikhail Kornienko sono programmati per atterrare sul nostro piccolo marmo blu intorno alle 23:30 ET di oggi.
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Sebbene non sia il periodo più lungo nello spazio, è il più lungo che qualcuno abbia trascorso a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e la migliore opportunità che la NASA abbia dovuto studiare cosa succede al corpo umano dopo una prolungata esposizione a assenza di gravità, spazi angusti e radiazioni dannose .
Non c'è modo di sfuggire al fatto che i terrestri si siano evoluti per prosperare con una certa gravità. Quindi sin dai primi giorni del viaggio nello spazio, la NASA ha cercato di capire cosa succede a un corpo umano oltre la forza del nostro pianeta.
"Tutte quelle cose normali che diamo per scontate, nessuno era sicuro di cosa sarebbe successo", afferma Valerie Neal, curatrice e cattedra di storia dello spazio presso il National Air and Space Museum di Smithsonian. “Saranno in grado di deglutire correttamente? Saranno in grado di vedere correttamente? Saranno in grado di urinare? "
I primi esperimenti furono condotti su soggetti animali: cani, scimmie e topi, solo per citarne alcuni. Poi, nel 1962, l'astronauta John Glenn divenne il primo americano ad orbitare attorno alla Terra, insieme a un tubo di salsa di mele.
"Hanno preso un buon cibo morbido e scivoloso e l'hanno messo in un tubetto di dentifricio e gli hanno fatto prendere solo un po 'di pezzi alla volta per vedere se poteva deglutire e se il cibo gli sarebbe scivolato giù nello stomaco", dice Neal. Ma la breve durata di questi voli limitava ciò che gli scienziati potevano testare e testava la pazienza dei pionieristici viaggiatori spaziali. "Gli astronauti erano così impegnati a fare ciò che dovevano fare e non erano necessariamente propensi a essere trattati come cavie", aggiunge Neal.
Con l'aumentare della durata dei voli, aumentarono anche i test fisiologici. In questi giorni, gli astronauti della ISS sono esposti a una serie di test prima del volo, regolari controlli sanitari in volo e una lunga riabilitazione quando i loro piedi tornano su un terreno solido.
Ma con la loro vista su Marte, la NASA ha ancora molto da imparare sugli effetti di trekking più lunghi. Per Kelly e Kornienko, la loro missione "Anno nello spazio" è la prima a concentrarsi esclusivamente sulla fisiologia dell'essere nello spazio, un progetto reso ancora più intrigante perché Kelly ha un fratello gemello sulla Terra. Ciò significa che gli scienziati saranno in grado di guardare entrambi gli uomini e identificare meglio eventuali cambiamenti genetici causati dal volo spaziale.
Anche se probabilmente impareremo molto di più da Kelly e Kornienko nei prossimi mesi, ecco alcuni dei grandi effetti che la NASA cercherà:
(NASA) Testa di filatura sopra la coda
L'orecchio interno funziona più o meno come un accelerometro in uno smartphone: indica al tuo corpo quando ti muovi o ti fermi e quando sei in piedi sulla testa o sdraiato su un fianco. Ma nello spazio, quel piccolo meccanismo va storto, il che spesso provoca la cinetosi degli astronauti per circa un giorno dopo essere entrati nella microgravità. Molti hanno anche un problema simile quando rientrano nel tiro del nostro pianeta, dice Neal.
"È come scendere da una nave e non avere le gambe di terra sotto di te", dice. Gli astronauti spesso segnalano inizialmente un senso di galleggiamento che alla fine si dissipa mentre i loro corpi si riadattano alla Terra.
Ossa e muscoli
Una delle prime cose che gli scienziati hanno scoperto nelle nostre avventure nello spazio è che lo stile di vita a bassa gravità non si presta a ossa e muscoli forti, incluso il cuore. Mentre sono legati alla Terra, queste parti del corpo funzionano in realtà una giusta quantità solo per tenerci fermi. Senza la forza di gravità verso il basso, il corpo lavora molto meno, causando deterioramento muscolare e perdita di densità ossea.
In un solo mese nello spazio, gli astronauti possono perdere la massa ossea di una donna in postmenopausa in un anno, secondo la NASA. Questa sorprendente riduzione provoca livelli più alti di calcio nel sangue, che possono portare a una maggiore incidenza di calcoli renali. Per contrastare questi problemi, gli astronauti si esercitano vigorosamente utilizzando macchine appositamente progettate a bordo della stazione spaziale. Kelly ha esercitato circa 700 ore nel corso della sua missione, secondo la NASA.
La maggior parte di questi effetti può essere contrastata all'atterraggio, ma richiede del lavoro. "Il solo fatto di alzare la testa è una nuova bizzarra esperienza", ha detto l'astronauta Chris Hadfield a CBC News dopo un periodo di fermo sulla ISS nel 2013. "Non ho dovuto tenermi la testa sul collo per cinque mesi".
Fluidi galleggianti
Ogni secondo, i fluidi si riversano attraverso i nostri corpi e, per la Terra, la gravità aiuta a spostare questi fluidi nelle gambe. Ma togli la gravità e i fluidi galleggiano fino alla testa. Secondo la NASA, nel corso del suo anno nello spazio, la quantità di fluido che si spostava nella testa di Scott Kelly potrebbe riempire una bottiglia di soda da due litri.
Per questo motivo, gli astronauti "tendono ad apparire più sfacciati", afferma Neal. Questa deriva fluidica provoca anche condizioni più gravi, inclusa la pressione sul nervo ottico, che può influire sulla vista. Una volta tornati sulla Terra, i problemi agli occhi di solito diminuiscono, ma questo è uno dei grandi problemi che la NASA vuole capire per voli di lunga durata.
Radiazione Cosmica
Il campo magnetico terrestre fornisce una forma di schermatura naturale che protegge la vita sulla superficie da una buona quantità di radiazione ad alta energia, che potrebbe altrimenti danneggiare il DNA. Al di fuori di questa zona sicura, la schermatura artificiale sulla ISS può parzialmente proteggere gli astronauti dall'esposizione alle radiazioni, ma non è efficace per tutti i tipi di radiazioni, lasciando gli astronauti più sensibili al cancro e ad altri rischi per la salute a lungo termine.
Un viaggio su Marte sarà ancora più brutale, perché oltre al tempo di esposizione in transito, il pianeta rosso non ha uno scudo magnetico naturale. Con l'ultima missione della ISS, gli scienziati sperano di scoprire esattamente come le radiazioni spaziali potrebbero innescare cambiamenti nel DNA di Kelly e cosa potrebbe significare per i futuri viaggiatori su Marte.
Nonostante tutti questi effetti dal suono grave, la maggior parte del danno noto può essere annullato dopo il ritorno di un astronauta sulla Terra. In una conferenza stampa dallo spazio la scorsa settimana, Kelly era di buon umore. Anche se riporta alcuni piccoli effetti ai suoi occhi, dice nel complesso che si sente bene ed è psicologicamente in buona forma: "Non è come se stessi scalando le pareti".
"Ho provato a farlo con una metodologia e un ritmo deliberati", afferma, aggiungendo che ha utilizzato ogni missione come pietra miliare. “Penso che sia importante avere quei tipi di pietre miliari che spezzano un volo a lunga distanza. Il prossimo traguardo sta tornando a casa. "
