Los viajes espaciales de la tripulación no son solo una hazaña de ingeniería. Es una prueba de la resistencia y la resistencia del cuerpo humano. En la microgravedad, los cuerpos de los astronautas sufren cambios dramáticos: los músculos se debilitan, los huesos pierden densidad, los fluidos cambian y la visión puede verse afectado. Más allá de eso, el espacio profundo los expone a la radiación, lo que puede dañar el ADN y aumentar los riesgos para la salud a largo plazo.
A medida que las agencias espaciales y las empresas privadas planean las misiones a la luna, Marte y más allá, comprender exactamente cómo los viajes espaciales impacta el cuerpo humano es clave. Es por eso que los investigadores están desarrollando continuamente regímenes de ejercicio, tecnologías de protección y contramedidas médicas informadas por innumerables estudios. Pero aún así, el espacio sigue siendo una frontera implacable, una que continúa empujando los límites de la biología humana con cada misión.
Se pegará en la microgravedad en el cuerpo
La gravedad es una fuerza silenciosa que da forma al cuerpo humano. En la tierra, fortalece los músculos, mantiene la densidad ósea y regula la distribución de fluidos. En microgravedad, sin embargo, ese equilibrio se pierde. Sin la necesidad de apoyar el peso corporal, los músculos comienzan a debilitarse, especialmente en las piernas, la espalda y el núcleo. Los huesos también sufren. La investigación de la NASA muestra que los astronautas generalmente pierden 1 por ciento a 1.5 por ciento de su densidad ósea por mesaumentando el riesgo de fracturas y osteoporosis.
Para combatir estos efectos, los astronautas en el Estación espacial internacional (ISS) Siga una rutina de ejercicios estrictapasar unas dos horas al día en entrenamientos basados en resistencia utilizando equipos especializados. Algunos incluso se prescriben medicamentos para fortalecer óseos, tales como bisfosfonatos, para ayudar a retrasar el deterioro. Si bien estas medidas ayudan, no previenen por completo la pérdida ósea, lo que hace que las misiones de larga duración sean un desafío para la fisiología humana.
Leer más: La estación espacial internacional puede estar demasiado limpia, pero estos microbios podrían ayudar
Cambios de fluido y cambios de visión
La microgravedad no solo debilita los músculos y los huesos. Interrumpe la forma en que los fluidos se mueven por todo el cuerpo. En la tierra, la gravedad tira de fluidos internos hacia abajo. Pero en el espacio Los fluidos cambian hacia la parte superior del cuerpo y la cabeza. Esta redistribución de aproximadamente dos litros de fluido causa hinchazón facial, congestión de la cabeza y mayor presión dentro del cráneo.
Para aproximadamente el 70 por ciento de los astronautas, estos cambios son lo suficientemente dramáticos como para que conduzcan al síndrome neuroocular asociado al vuelo espacial (SANS), una condición donde el exceso de líquido en la cabeza deforma la forma del ojo. El resultado? Cambios estructurales en el cerebro, la visión borrosa y, en algunos casos, los cambios de vista permanente.
Los científicos todavía están trabajando para comprender por qué algunos astronautas desarrollan sans, mientras que otros no, pero la condición podría plantear un desafío aún más significativo para las misiones de espacio profundo.
La amenaza de la radiación cósmica
El campo magnético de la Tierra actúa como un escudo, que nos protege en gran medida de la radiación de alta energía del sol y los rayos cósmicos galácticos. Pero en el espacio, especialmente más allá de la órbita de la Tierra, los astronautas están más expuestos a estas partículas, lo que puede dañar el ADN, aumentar el riesgo de cáncery acelerar el envejecimiento celular.
La radiación también puede impactar negativamente la función cerebral. Algunas investigaciones incluso sugieren que la exposición prolongada a la radiación espacial podría acelerar la rapidez con la que se acumulan las placas beta-amiloides en el cerebro, aumentando potencialmente el riesgo de enfermedades cognitivas como las de Alzheimer.
Para proteger a los astronautas, los científicos están trabajando en un mejor blindaje de la nave espacial, materiales resistentes a la radiación e incluso tratamientos farmacéuticos que podrían reducir el daño celular. Pero hasta que estas defensas mejoren, la exposición a la radiación sigue siendo una de las mayores barreras para la exploración interplanetaria de la tripulación.
Leer más: Pasar tiempo en el espacio ralentiza el pensamiento de los astronautas
El peaje psicológico y emocional
El viaje espacial no es solo un desafío físico, sino también una prueba mental importante. El aislamiento, el confinamiento y las presiones de la toma de decisiones de alto riesgo pueden pesar mucho sobre los astronautas.
Dormir es otro desafío. La ISS Orbits Earth cada 90 minutos, lo que significa que los astronautas experimentan 16 amaneceres y puestas de sol por día. Este ciclo de luz que cambia rápidamente puede interrumpir los ritmos circadianos, que pueden afectar negativamente la conciencia, la concentración y el rendimiento.
Para ayudar a los astronautas a mantener su bienestar mental y físico, las agencias espaciales implementan horarios cuidadosamente estructurados que regulan el trabajo, el ejercicio y el descanso. La NASA también utiliza sistemas de iluminación LED estratégicos que están sintonizados con luz más brillante y más azul durante las horas de «mañana» y luz más oscura, más roja durante las horas de «noche». Esto ayuda a los astronautas a sincronizar sus relojes internos y mejora su sueño.
Preparación para el futuro: salvaguardar la salud humana en el espacio
Mientras planeamos empujar a los humanos al espacio, los investigadores están compitiendo para desarrollar nuevas formas de proteger a los astronautas que llevarán a cabo misiones a largo plazo a la Luna, o incluso a otros planetas. Algunos de los avances más prometedores incluyen:
-
Soluciones farmacéuticas: Los científicos son Explorando medicamentos Eso puede ralentizar la pérdida ósea, preservando la resistencia esquelética en la microgravedad. Otros medicamentos tienen como objetivo proteger a las células del daño por radiación, lo que potencialmente reduce los riesgos para la salud a largo plazo, como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas.
-
Tecnología de ejercicio mejorada: Los ingenieros están desarrollando equipos de ejercicio de resistencia avanzada y vibraciones para imitar mejor los efectos de la gravedad en los músculos y los huesos. Estas mejoras podrían ayudar a los astronautas a mantener la fuerza y la resistencia de manera más efectiva durante las misiones extendidas.
-
Blindaje de la nave espacial mejorada: Los investigadores están probando nuevos materiales e innovadores Técnicas de detección y blindaje para absorber o desviar la radiación cósmica. La nave espacial futura puede incorporar barreras protectoras de múltiples capas o incluso agua como escudos de radiación incorporados.
-
Investigación de gravedad artificial – Los científicos están investigando diseños de naves espaciales giratorias Eso podría generar gravedad artificial a través de la fuerza centrífuga. Esta tecnología podría ayudar a contrarrestar los efectos nocivos de la ingravidez prolongada al proporcionar a los astronautas un ambiente más similar a la tierra.
Además, la integración de tecnología portátil ya está revolucionando cómo los investigadores monitorean la salud de los astronautas en tiempo real. Estos dispositivos rastrean todo, desde la actividad muscular hasta los patrones de sueño, proporcionando datos críticos que ayudan a adaptar las contramedidas a las necesidades individuales. A medida que buscamos misiones futuras, incluidos los posibles viajes a Marte, todas estas innovaciones médicas y tecnológicas serán fundamentales para garantizar la seguridad de la tripulación y el éxito de la misión.
El cuerpo humano es adaptable, pero el espacio presenta desafíos a diferencia de los que hayamos enfrentado antes. Cada misión amplía nuestra comprensión de cómo funcionamos más allá de los límites de la Tierra, acercándonos más cerca de un futuro donde los humanos pueden prosperar en el espacio.
Artículo Fuentes
Nuestros escritores en Discovermagazine.com Use estudios revisados por pares y fuentes de alta calidad para nuestros artículos, y nuestros editores revisan para obtener precisión científica y estándares editoriales. Revise las fuentes utilizadas a continuación para este artículo: