Genel Gökbilim Uzay Uzayın Keşfi

Uzay Boşluğunda Yerçekimsiz Ortamda Uzun Süre Kalmanın İnsan Sağlığına Etkileri

Uzay, zorlu ve affı olmayan bir yer ve çok sayıda astronotun dünyaya dönüşlerinde gördüğü gibi yerçekimsiz ortamda uzun süre yaşamak insan bedenine ciddi darbe vuruyor.

Peki, riskler tam olarak ne?

Japon astronot Norişige Kanai, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda sadece üç hafta geçirmesinin ardından dokuz santimetre uzadığını söyleyerek kısa bir süre manşetlerde yer almıştı.  Ancak daha sonra hesap hatası yaptığını itiraf etti ve sadece iki santimetre uzadığını söyledi. Fakat, uzayda vakit geçirenlerin boylarında önemli değişiklikler aslında normal. Yerçekimi olmadan omurilik kemikleri genişleyebiliyor ve bu durum boyda küçük değişikliklere neden oluyor. Ancak araştırmalara göre, dünyaya döndüklerinde astronotların boyları normale geri dönüyor.

Uzayda bir yıl kalanlara ne oluyor?

 

Genelde, astronotlar Uluslararası Uzay İstasyonu’na altı aylığına yollanıyorlar. Ancak Amerikalı Scott Kelly, 2016’da Rus kozmonot Mikhail Kornienko ile birlikte uzayda 340 gün kalarak tarihe geçmişti. Görevin amacı, uzayda geçirilen uzun sürelerde ağırlıksız olmanın, radyasyonun ve izolasyonun insan bedenine neler yaptığını daha iyi anlamaktı. Astronot Scott Kelly uzayda toplamda 520 gün geçirdi.

İkizi de astronot olan Kelly’nin uzaydaki deneyimi, uzay yolculuklarının insan bedeni üzerindeki etkilerine dair benzersiz bilgiler sağladı. Araştırmanın bir parçası olarak kardeşi Mark evinde kaldı ve daha sonra ikiz kardeşler karşılaştırılmalı olarak incelenebildi. Kelly BBC’ye yaptığı açıklamada;

“Sağlık sorunlarının çoğu belirti göstermiyor, kendi kemik kütlenizi hissedemiyorsunuz” dedi.

Scott Kelly dünyaya döner dönmez, ayrıntılı testlerden geçirildi. Uzayda kaldığı uzun süre vücudunda bir sürü belirti ortaya çıkarmıştı. Kelly bu belirtileri

“Vücudumda ağrılar, sertlikler, biraz kemik biraz da kas kaybı oldu. Şişme ve kafatasımın içindeki baskıda artış olmuştu” diye anlattı.

Dünyanın atmosferine uyum sağlamaya çalşırken döküntü ve kurdeşen gibi deri hastalıkları, mide bulantısı ve baş dönmesi de yaşadı. Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi (NASA), Kelly’nin yaptığı deneyin Mars gibi uzun uzay yolculuklarının biyomedikal risklerini düşürmede önemli bir adım olduğunu söyledi.  Kızıl gezegene yapılacak her hangi bir yolculuğu tamamlamanın en az 30 ay süreceği tahmin ediliyor.

Astronotların başa çıkması gereken sağlık sorunları

Kozmik Işınlar

Uzayda dünyadakinden çok daha yüksek miktarlarda radyasyona maruz kalınıyor. Dünya atmoferinin koruması olmazsa, kanser riski ve sinir sistemi hasarlarına daha açık bir hale geliniyor. Uzay radyasyonu ayrıca mide bulantısı ve yorgunluğa da yol açabiliyor. Uluslararası Uzay İstasyonu bu riskin azaltılması için dünyanın koruyucu kalkanının hemen kıyısında. Ancak daha uzak noktalara gidilecek görevler için bu sorunun aşılması gerekiyor.

Başka bir gök cismine yola çıkan astronotlar, uzayda çok yüksek hızla her yöne hareket eden çok küçük atom-altı parçacıkların bombardımanı altında olacaklardır. Hemen her şeyi delip geçme özelliğine sahip bu parçacıklar, canlı hücrelere ve onların genetik malzemesi olan DNA’ya zarar verir.

Bizler yeryüzünde, atmosferin ve yerin manyetik alanının koruması altındayız. Ancak Mars yolcusu bir astronot, gerekli korumaya sahip değilse tek yöndeki yolculuğu sırasında 25 bilgisayarlı tomografi yaptırmaya eşdeğer bir doz alacaktır. Her ne kadar bu doz, ölümcül seviyenin altındaysa da beyin hücrelerinde ve diğer hücrelerde geri dönülmez hasarlara sebep olacaktır.

Scientific Reports (Bilimsel Raporlar) dergisinde son zamanlarda çıkan bir incelemede, radyasyon – kanser ilişkileri uzmanı Charles Limoli (Univ of California, Irvine), “kozmik ışınların, tipik bir Mars yolculuğu sırasında, astronotlar için uzun dönemli beyin hasarına neden olacağını” ifade ediyor. Bu hasar, kişilik bölünmesi (dementia), hafıza kaybı, tedirginlik (anxiety), depresyon ve karar verme süreçlerinde zayıflama olarak ortaya çıkar.

Bunlar iki üç yıl sürecek bir Mars yolculuğu yapacak astronotlar için hiç de iyi haberler sayılamaz. Yine de haberin iyi yanı bu tür hasarların kısmen veya tamamen önlenebilecek olması. Dr Limoli’ninki dahil birçok araştırma grubu, hücreleri ve DNA’yı bu tür zararlı etkilerden koruyabilecek ilaçlar üzerinde çalışıyor. Başka grup araştırıcılarsa kozmik ışınları tümüyle saptıracak koruma kalkanları peşinde.

Dar Alanda İyi Geçinme

Tecrit ve dar alanlarda yaşamak davranışsal ve psikolojik sorunlara yol açabiliyor. Doğal vücut saati olmadığından, depresyon ve uyku bozuklukları ortaya çıkabiliyor. Vücut ritmini geliştirmek için Uluslararası Uzay İstasyonu’nda dünyadaki ışık koşulları LED teknolojisiyle taklit ediliyor.

Uzun süreli bir aile gezisinde bile ortaya çıkabilen anlaşmazlıklar bir Mars yolculuğunun ne türden sorunları çözülmesi gerektiği konusunda bize fikir verebilir. Hiçbir durak yapmadan yıllar sürebilecek yolculuklar sırasında astronotlar arasında ortaya çıkabilecek anlaşmazlıklar, sıradan tartışmalar, uzay gemisi tayfaları için ölüm kalım meselesine dönüşebilir. NASA’nın 2016’da, bir araştırma kurumuna (Anacapa Sciences, Santa Barbara, Kaliforniya) yaptırdığı kültürel antropoloji temelli bir rapora göre, UUİ’deki astronotlar için bir numaralı sorun, birbirleriyle iyi geçinmek. Astronotların günlükleri, ana kaygının bu olduğunu gösteriyor. Bir astronot şunları yazmış:

“Sanırım buradan çıkmak zorundayım. Çok dar mekânlarda birbirine yakın yaşarken normalde seni rahatsız etmeyecek durumlar, bir süre sonra rahatsız etmeye başlıyor; bu da herkesi çılgına çevirir.”

Öyle ki bu sorunlar Dünya, uzay aracı penceresinden görülebilirken (UUI’de) ortaya çıkabilmekte. Dünya ve hedefin sadece birer nokta durumuna gireceği durumlarda ortamın çok daha gerilimli olabileceği kesin. Rapora göre bu duygular astronotları sürekli meşgul ederek veya psikolojik gözetim altında tutarak bir miktar önlenebilmekteyse de sıkıntıların bir şiddet, zor kullanma ve hatta isyan hareketine dönüşmesi her zaman bir olasılık olarak duruyor.

Uzayda Mikroorganizma ve Mantarlar

Kapalı çevre mikropların daha kolay geçmesine neden oluyor. Çevre, bağışıklık sistemini yavaşlatabiliyor dolayısıyla, idrar, tükürük ve kan örnekleri uyur haldeki virüslerin yeniden aktif hale geçmesini önlemek için yakından izleniyor.

Bazı mikroorganizmaların, uzayın ölümcül koşullarında (yerçekimsizlik / mikrogravite, uç sıcaklıklar, radyasyon) hayatta kalabildikleri 1960’lardan beri biliniyor. Uzay araçlarını mikroorganizmalardan temizlemede kullanılan en dikkatli süreçler bile bazen başarısız olabiliyor.

Yeni bir çalışma, bunu kanıtlıyor. İnsanlarda çok yaygın görülen bulaşıcı mantar hastalığına neden olan Aspergillus fumigatus adlı açık hava mantarının, UUI üzerinde de dünya üzerinde olduğu kadar kolaylıkla büyüyebildiği, araştırmacılarca Ekim 2016’da gösterildi. Araştırıcılara göre, “bu mantar boş uzayda kolayca yaşamını sürdürebiliyorsa çok daha öldürücü diğer mantar ve mikroorganizmalar da aynı başarıyı gösterebilir. Bu durum daha iyi mikroorganizma bulma ve temizleme süreçlerine gereksinimi ortaya çıkarıyor. Bu konuda başarılı olamazsak bir uzay gemisi dolusu astronotu, dünya kökenli, zararlı mikroorganizmalar tarafından öldürülmek üzere göndermiş oluruz.”

Ağırlıksız Ortamda Yaşam

Filmlerde astronotların havada uçuşan su damlalarıyla oynaştığını veya kolayca ters taklalar atabildiğini görmüşsünüzdür. Bunlara bakarak ağırlıksızlığın eğlenceli olduğunu düşünmeyin. Gerçekte durum çok ciddi. Yerçekimi yokluğu kasların ve kemiklerin bozulmasına, bir anlamda erimesine neden olur. Bunun sonucuysa bir dizi fizyolojik sorundur. UUİ’deki astronotlar, günde en az iki saat egzersiz yaparak kas erimesini önemli ölçüde durdurabiliyordu. Ancak kemik zayıflamasının ve erimesinin önüne geçmek olası değil.

 

Yerçekimindeki hızlı değişiklik, astronotların ayda yüzde 1 oranında kemik yoğunluklarını kaybetmesine yol açabiliyor. Bu da osteoporoz (kemik erimesi) bağlantılı kırıklara ve uzun vadeli sağlık sorunlarına neden olabiliyor. Yerçekimi olmaması ayrıca vücut sıvılarının yukarı doğru gitmesine, bu da şişkinliklere, yüksek tansiyona, görmede ve organlarda sorunlara neden olabiliyor. Beslenme ve ilaçlarla birlikte vücudun bağlanması kas ve kemik kaybıyla ilgili uzun vadeli tıbbi sorunların önlenmesinde çok önemli hale geliyor.

Yerçekimsiz ortamda, yerçekiminin etkisine karşılık vermek için bacaklarımızda taşıdığımız yaklaşık 5 litre sıvı yukarı hareket ediyor ve böylece astronotlar şişkin bir yüze ve cılız bacaklara sahip oluyor. Buna “puffy head bird legs” sendromu deniyor ve aslında bir süre baş aşağı durduğumuzda karşılaştığımız durumdan pek farkı yok. Bu durum sürekli bir baş ağrısı ve mide bulantısına neden oluyor. Fakat bir süre sonra insan vücudu bu duruma adapte oluyor ve etkiler kayboluyor.

7 astronot üzerinde yapılan bir çalışmada gözün yapısında ve görüşünde bozukluklar olduğu görülmüş. En çok görülen yapısal bozukluk göz küresinin arkasının yassılaşması olmuş. Bu durum yakını görememe problemine yol açıyor. Retinada, gözün arkasında bulunan ışığa hassas bölgede ve görme sinirlerinde de değişikliklere rastlanmış. Bazılarında bu değişiklik dünyaya döndükten sonra da devam etmiş. Teorilerden biri, üst vücuda hücum eden sıvının bu görüş ve yapı bozukluklarına sebep olduğunu söylüyor fakat etken kesin olarak saptanmış değil.

Dünyada on kişiden birinin böbreklerinde taş oluşuyor. Fakat astronotlarda bu oran çok daha yüksek çünkü kemikler yerçekimsiz ortamda demineralize oluyor. Böylece kana kalsiyum fosfat gibi tuzlar salınmış oluyor. Bu tuzlar böbrekte yoğunlaşarak çeşitli büyüklüklerde taş oluşturabiliyor. Bu taşlar çok fazla acı veriyor, hatta bazı durumlarda böbrekleri işlevsiz hale getirebiliyor. Bilim insanları bu böbrek taşlarını tespit edecek ve ses dalgalarıyla kıracak bir ultrason cihazı üzerinde çalışıyor. Eğer bir şey canınızı çok sıkarsa, en azından dünyadan yüzlerce kilometre uzakta böbrek taşı ağrısı çeken bir astronot olmadığınızı düşünebilirsiniz.

Mikrogravite (yerçekiminin dünyadakinin milyonda biri mertebesinde olduğu UUİ) koşulları, insan vücudunu öngörülemez şekilde etkiler. Birçok astronot dünyaya dönüş sırasında bulanık görme sorunu yaşadı. Bunun nedeni, “omurilik sıvısının hacmindeki artışın görme sinirine ve göz yuvarlarına yaptığı basınç”. Sonuç: Hipermetrop gözler.

 

Diğer bir uzay tıbbı çalışmasıysa UUİ astronotlarının omurga kaslarında, uzaydaki görev dönemleri sırasında saptanan büzülme. Vücuda destek ve hareket için çok gerekli olan bu kaslardaki küçülme, yüzde 19 civarında ölçüldü. UUİ çalışanlarının yarıdan fazlasının omurga ağrıları bildirmesinin nedeni de bu. Aynı nedenle UUİ çalışanlarındaki fıtık oranının yeryüzünde çalışanlara göre dört kat daha fazla olduğu görüldü.

Bunlar için önerilen çözüm “uzay yogası”. Bu egzersiz yöntemi omurga hareketliliği ve gücünü artırıyor olabilir. Hangi oturma şekillerinin daha yararlı olduğu konusuysa halen araştırma evresinde.

Laboratuvarda çoğaltılmış görüntüsü verilen Aspergillus fumigatus, insanlarda en yaygın bulaşıcı mantar hastalıklarından birinin nedeni. Bu mikroorganizmanın, dünya atmosferinde olduğu gibi, uzay koşullarında da rahatlıkla gelişimine devam edeceği anlaşılıyor.

Mikrogravite veya ağırlıksızlık ortamı, yemek yemeyi eğlenceye dönüştürüyor görünse de, aynı koşullar kas ve kemik erimesine de neden olur. Bunu önlemek için, NASA astronotu Karen Nyberg, yörüngede olduğu dönemde, her gün 2 saat egzersiz yapmak zorunda kalmıştı.

Mars dünyadan çok uzakta olduğundan (ortalama 140 milyon mil) NASA böylesi uzun bir görevde astronotların kendi kendilerine yeter hale gelmeleri için neler gerektiğini dikkatle planlıyor. Ekibin kendi vücut fonksiyonlarını gözlemleme eğitimi alması gerekiyor ve sağlıklı kalmak için yeterli tıbbi malzemeye ve gıdaya sahip olmalarına ihtiyaç var.

Uzun Vadede Uzay yolculuğu insan vücudunu nasıl etkiler?

Uzay Yolu’nun ünlü doktoru McCoy “uzay, karanlığa ve sessizliğe gömülü bir hastalık ve tehlikedir” diyordu. Haklı; uzay yolculuğu insanı güçsüz ve yorgun düşürür, hasta eder, hatta depresyona sokabilir. Uzmanlar uzayın insanın yaşaması için geçirdiği evrime uygun bir ortam sunmadığını söylüyor. Bu yolculuğun insan vücudu üzerindeki etkileri ise şöyle sıralanıyor:

Kalkıştan sonraki 10 saniye: Bilinç kaybı

Roket fırlatılmaya hazır, hız kazanıyor. G-kuvveti, yani hızlanma sırasında vücudunuza uygulanan kuvvet nedeniyle vücut ağırlığı normalden dört kat daha fazla hissedilir. Koltuğunuza çakılmış bir halde kolunuzu kımıldatmak bile aşırı güçleşir. G-kuvveti kanı ayaklara doğru iter, oysa bilinç yitirmemek için kanın beyne gitmesi gerekir. Daha düşük g-kuvveti durumunda bile savaş uçağı pilotları beyne yönelik kan basıncının düşmesinden dolayı gözde buğulanma ve görme kaybı yaşanır. Rus Soyuz aracı gibi konvansiyonel uzay araçlarında, kalkış anında astronotlar bu hızın etkisini göğüslerinde hissedecek şekilde konumlandırılır.

Kalkıştan sonraki 10 dakika: Bulantı

Astronotların kalkıştan sonraki ilk şikayetlerinden biri bulantı ve kusmadır. İç kulaktaki yerçekimi azlığı dengeyi, koordinasyonu, yön duygusunu ve hareket halindeki nesneleri takip yeteneğini etkiler. Uzay kapsülü içinde kusmukların havada uçuşmasına neden olmanın yanı sıra uzay tutması astronotların verilen görevleri yapamamasına da neden olabilir.

Kalkıştan sonraki iki gün: Yüzde şişme

Astronotların şikayetlerinden biri de burun tıkanması. Uzayda olmak kafa üstünde durmaya benzer bir his yaratır. Sıvılar vücudun üst kısmında birikmeye başlar. Yüzdeki şişmenin nedeni budur. Tıpkı uzun yolculuklarda ayakların şişmesi gibi. Vücut sıvıyı üst kısma doğru çekmeyi tercih eder. Yerçekiminin azalması nedeniyle bu eğilim daha da güçlenir ve dokularda şişme görülür. Ayrıca astronotların görme duyusunda da bozulma baş gösterir. Bunun nedeni ise henüz bilinmiyor.

Kalkıştan sonraki bir hafta: Kas ve kemik erimesi

Yerçekimi olmadığından vücutta bozulmalar başlar. Yerçekimi organların sağlığı bakımından oldukça önemlidir. Sıçanlar üzerinde yapılan deneylerde 7-10 gün içinde bazı kaslarda üçte bir oranında erime görülür ki bu büyük çaplı bir bozulmadır. Kalp kaslarında da bozulma olur. Uzay istasyonunda kalınacaksa bu belki çok büyük bir sorun değildir, ama örneğin Mars’a inilecekse astronotun yürümeye mecali olmayacaktır. Bu nedenle vücut sağlıklarını korumak için bütün astronotlar her gün birer saat kardiyovasküler ve ağırlık kaldırma egzersizleri yapmak zorundadır. O halde bile astronotlar altı ay sonra yere indiklerinde yürümekte zorluk çeker. Yerçekiminin olmaması kemiklerde de erimeye yol açar. Bu aynı zamanda fazla miktarda kalsiyumun kana karışması demektir.

Kalkıştan sonraki iki hafta: Uykusuzluk

Astronotların aydınlık-karanlık döngüsü tümüyle alt üst olmuş, uyuma güçlüğü çeker hale gelmişlerdir. Özellikle dünyanın etrafında yörüngede iken her 90 dakikada bir yeni bir gün doğumuna tanık oldukları için yapay gecelere uyum sağlamada sorun yaşarlar. Duvara bağlı bir uyku tulumu içinde uyuması da kolay değildir. Bunun etkilerini azaltmak amacıyla astronotlar için karartılabilen uyku kompartımanları oluşturulmuştur; yapay ışığın sertliğini kırmak içinse yeni bir LED aydınlatma sistemi denenmektedir.

Kalkıştan sonraki bir yıl: Hastalıklar

Uzay yolculuğunun bağışıklık sistemi üzerinde aşırı olumsuz etkileri vardır. Hayvanlar üzerinde yapılan deneyler uzayda akyuvarların mikroplara karşı savaşma gücünün azaldığını göstermiştir. Buna da yine yerçekimi eksikliği neden olmaktadır. Daha fazla sorun yaratan şey ise uzaydaki radyasyondur. Astronotlar uzayda parlak ışık patlamalarına tanık olduklarını anlatır. Uzay istasyonu bu ışınlardan korunmak için Dünya atmosferine biraz daha yakın bir yörüngede tutulur. Fakat Ay’a ya da Mars’a yapılan yolculuklarda uzun süreli uçuşlar astronotları radyasyon tehlikesine maruz bırakır. Fakat astronotlar üzerinde yapılan uzun süreli araştırmalar onlardaki kanser riskinin daha fazla olmadığını göstermiştir.

Kalkıştan sonraki iki yıl: Depresyon

 

2010’da yapılan bir araştırmada altı kişi Mars’a gidip dönüyormuş gibi 520 gün boyunca Moskova’da test ortamında tutulmuş ve uzun süreli uzay uçuşlarındaki yalıtılmışlığın yol açacağı stres incelenmişti. Gidişte sorun olmasa da Dünya’ya dönerken daha fazla sıkıntı yaşanmış, yolculuk sıkıcı hale gelmiş, insanlar arasında çatışmalar başlamıştı. Uzmanlar, sonsuz uzay boşluğunda uçan kapalı ve dar bir teneke kutu içinde yolculuk yapmanın yaratacağı psikolojik sorunlar üzerinde duruyor. Fiziksel sağlık kadar ruh sağlığının da önemli olduğu vurgulanıyor. Bu nedenle doğru astronotları seçmek büyük önem taşıyor.
Uzun süreli uzay yolculuğunun etkilerini daha ayrıntılı araştırmak üzere NASA gelecek yıl uluslararası uzay istasyonunda bir yıl süreli bir çalışma planlıyor.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.