Anche se lasciare la Terra e tornarci sono affari rischiosi, il tempo che gli astronauti trascorrono nell'airless, il vuoto freddo e altamente irradiato dello spazio è irto di pericoli, pure. Guarda altre immagini di esplorazione dello spazio. M-gucci/iStock/Thinkstock Nel thriller di Hollywood "Gravity, " Gli sceneggiatori hanno inventato uno scenario spaziale spaventoso. Due astronauti della NASA durante una passeggiata nello spazio, interpretato da Sandra Bullock e George Clooney, si ritrovano bloccati nel vuoto dello spazio, dopo che la loro navicella spaziale è stata distrutta dai detriti di un satellite distrutto da un missile.
Mentre quel particolare dilemma era fittizio, ha risuonato potentemente con il pubblico del cinema, perché quelli di noi che sono cresciuti guardando i trionfi e le tragedie dell'era spaziale sanno che essere un astronauta è un lavoro pericoloso. Abbiamo sentito della morte dei tre astronauti dell'Apollo durante un'esercitazione di prova sulla rampa di lancio nel 1967, i sei che hanno perso la vita quando la navetta spaziale Challenger si è disintegrata 73 secondi dopo il decollo nel 1986, e i sette che sono stati uccisi quando la navetta Columbia si è sciolta durante il rientro nel 2003 [fonte:Airsafe.com].
Ma mentre lasciare la Terra e tornare ad essa sono entrambi affari rischiosi, il tempo che gli astronauti trascorrono nell'airless, il vuoto freddo e altamente irradiato dello spazio è irto di un pericolo mortale sempre presente, pure. Lo spazio è così pericoloso, infatti, che è sorprendente che solo tre esseri umani, un trio di cosmonauti sovietici in una missione del 1971, siano effettivamente morti lì. Ecco 10 dei modi in cui il cosmo non perdona le nostre fragilità intrinseche.
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L'astronauta statunitense Bruce McCandless ha indossato la prima a propulsione ad azoto, controllato a mano, tuta spaziale senza lacci nel 1984. Archivio di storia universale/Getty Images Se un astronauta si è slegato durante una passeggiata spaziale, come hanno fatto i personaggi in "Gravity, " la sua tuta spaziale—l'unità di mobilità extraveicolare, o UEM, nel gergo della NASA, fornirebbe comunque ossigeno e rimuoverebbe l'anidride carbonica per otto ore e mezza [fonte:NASA]. Ma se la causa fallisce, o un astronauta è stato in qualche modo sottoposto all'airless, vuoto senza pressione senza tale protezione, lui o lei perderebbe conoscenza entro 15 secondi [fonte:NASA].
La morte sarebbe arrivata presto, come illustra un macabro esempio da manuale. Nel 1971, tre cosmonauti sovietici si trovavano a circa 104 miglia (167 chilometri) sopra la Terra quando una valvola nel loro sistema di supporto vitale si ruppe, rendendoli gli unici umani mai esposti direttamente al vuoto dello spazio. Quando la loro capsula, guidato da un sistema di rientro automatico, atterrato, le squadre di recupero sono rimaste scioccate nel trovarli morti ai loro posti, con macchie blu scuro sui loro volti e sangue che cola dal naso e dalle orecchie [fonte:Dhar].
Senza pressione atmosferica (o tuta spaziale), l'acqua nei tuoi tessuti molli si vaporizzerebbe e il tuo corpo si gonfierebbe grossolanamente. Solitario_/iStock/Thinkstock Se un astronauta è esposto a un vuoto spaziale senza protezione, succederebbero altre cose brutte, pure. Senza pressione atmosferica per bilanciare le cose, l'ultimo respiro dello sfortunato viaggiatore spaziale si espanderebbe nei suoi polmoni, strappando i delicati tessuti di scambio di gas che li rivestono. Allo stesso tempo, l'acqua nei tessuti molli della persona si vaporizzerebbe, facendo gonfiare grossolanamente il corpo, anche se la pelle avrebbe fornito una resistenza sufficiente per impedirgli di scoppiare come un palloncino gonfiato troppo. Si formerebbero bolle nelle vene, bloccando il flusso sanguigno, e le viscere dell'astronauta, la vescica e lo stomaco espellono il loro contenuto. (Questo è quello che è successo ai cani esposti al vuoto quasi come parte di uno studio. Se il tempo trascorso è stato inferiore a 90 secondi, la maggior parte degli effetti è scomparsa una volta che l'aria è stata repressurizzata; più di quello e di solito morivano) [fonte:Gosline].
Se questo non è abbastanza grave, può instaurarsi una condizione chiamata ebullismo, in cui il punto di ebollizione dei fluidi corporei diminuirebbe al di sotto della normale temperatura corporea, facendo bollire la saliva dell'astronauta sulla sua lingua [fonte:NASA].
fuori nello spazio, non c'è uno strato di ozono per filtrare i raggi UV del sole. Quindi sei pronto per una brutta scottatura solare. Tom e Steve/La scelta del fotografo/Getty Images Il sole emette energia in un'ampia gamma di lunghezze d'onda, comprese le radiazioni ultraviolette che non possiamo vedere o sentire. Le radiazioni UV non sono una cosa completamente negativa, perché brevi esposizioni ad esso generano vitamina D nei nostri corpi, ma se siamo troppo fuori alla luce del sole, può causare scottature e disturbi come cataratta, soppressione del sistema immunitario, cancro della pelle e invecchiamento precoce della pelle. E quella roba succede ancora, anche se abbiamo lo strato di ozono atmosferico del pianeta per filtrare la maggior parte dei raggi UV emessi dal sole, prima che ci raggiunga [fonte:EPA].
Se la pelle nuda di un astronauta fosse esposta alla luce solare non filtrata nello spazio, anche se, lui o lei svilupperebbe rapidamente un caso molto grave di scottatura solare. Questo non accadrà finché l'astronauta indosserà una tuta spaziale, anche se, perchè l'unica parte trasparente è la visiera del casco, la cui plastica è rivestita con diversi strati di filtraggio per fornire protezione contro tali radiazioni [fonte:NASA].
Il viaggio di 253 giorni su Marte ti esporrebbe a tante radiazioni quanto una TAC di tutto il corpo ogni cinque o sei giorni. acchiappavento/iStock/Thinkstock Anche se non hai scottature spaziali dai raggi UV, l'ambiente spaziale bombarderebbe gli astronauti con molti altri tipi di radiazioni nocive, e non avrebbero l'atmosfera terrestre e il campo magnetico per filtrare la maggior parte delle particelle nocive. (Solo per duplicare la protezione che normalmente otteniamo dall'atmosfera, un'astronave dovrebbe avere pareti di metallo di 3 piedi, o 1 metro, di spessore [fonte:Tate].)
Una sonda robotica inviata su un volo su Marte ha rivelato che gli astronauti che effettuavano lo stesso viaggio di 253 giorni sarebbero stati esposti all'equivalente di una TAC di tutto il corpo ogni cinque o sei giorni [fonte:Tate]. Gli scienziati dicono che a meno che non troviamo un modo migliore per proteggere gli astronauti nello spazio interplanetario, sarebbero a rischio di morire lungo la strada per malattie da radiazioni. E anche se non lo facessero, quasi certamente soccomberebbero al cancro ad un certo punto [fonte:Halvorson].
Un pezzo di un veicolo spaziale dell'Agenzia Spaziale del Regno Unito è stato trovato da un pescatore di un villaggio nel nord del Brasile, il 28 aprile 2014. Ha danneggiato alcuni alberi ma fortunatamente nessuno è rimasto ferito. © TARSO SARRAF/dpa/Corbis Proprio come nel film "Gravity, " La spazzatura spaziale è in realtà una minaccia reale nello spazio. Nel marzo 2012, sei astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno dovuto rifugiarsi nelle capsule spaziali simili a scialuppe di salvataggio della stazione, dopo aver ricevuto un avviso urgente che un pezzo rimasto di un vecchio satellite per telecomunicazioni russo era diretto verso di loro. Fortunatamente, il pezzo di detriti - uno dei 2, 000 pezzi che sono stati creati quando il satellite si è schiantato contro un satellite degli Stati Uniti nel 2009, sfrecciato dalla ISS senza collisioni, manca di 6,8 miglia (11 chilometri) [fonte:Malik].
C'è di peggio:la NASA ne sta tracciando circa 500, 000 pezzi di detriti che sfrecciano intorno alla Terra a una velocità di 17, 500 miglia orarie (28, 164 km/h), ma probabilmente ci sono molti pezzi più piccoli che non può rilevare. Non ci vuole un pezzo grosso per demolire un'astronave o mettere fuori combattimento un astronauta durante una passeggiata spaziale. Alcune finestre dello space shuttle sono state sostituite a causa di danni causati da quelle che si sono rivelate macchie di vernice che fluttuavano nello spazio - o la corsa potrebbe essere più simile [fonte:NASA].
Rappresentazione artistica del passaggio ravvicinato della cometa C/2013 A1 sul paesaggio marziano. La polvere appiccicosa su Marte sarebbe difficile da tenere fuori da una tuta spaziale o da casa. Marc Ward/Stocktrek Images/Getty Images Rispetto alla mancanza d'aria, enormi dosi di radiazioni e altri pericoli, un po' di polvere sembrerebbe non essere un grosso problema. La NASA sa già dal programma Apollo che gli astronauti soffrono dell'equivalente lunare della febbre da fieno per inalazione di polvere [fonte:Armagh Planetarium].
Gli esploratori che un giorno visiteranno Marte dovranno preoccuparsi della polvere superfine contenente materiali di silicato a grana fine, che trasportano elettricità statica e si attaccano a tutto. Se gli astronauti lo respirano, può reagire con l'acqua nei polmoni per creare sostanze chimiche dannose e causare effetti simili alla malattia del polmone nero nei minatori di carbone. Mentre i visitatori su Marte indosseranno tute spaziali quando saranno in superficie, la polvere appiccicosa sarà difficile da tenere fuori dalle loro tute e, di conseguenza, i loro habitat [fonte:Jaggard].
Le sfere colorate su questo microscopio elettronico a scansione rappresentano particelle di HIV-1, co-coltivato con linfociti umani nei globuli bianchi. I ricercatori hanno scoperto che la microgravità sembra interferire con l'attivazione delle cellule T tanto quanto l'acquisizione dell'HIV. Immagini di Kalista/Immagini Getty Gli astronauti si ammalano più facilmente nello spazio:15 dei 29 astronauti dell'Apollo, Per esempio, hanno contratto infezioni batteriche o virali durante la loro missione o poco dopo il ritorno [fonte:Young]. Questo perché lo spazio ha un effetto negativo sul loro sistema immunitario. In particolare, la microgravità sembra interferire con l'attivazione delle cellule T, un tipo di globuli bianchi che aiuta a proteggere il corpo umano dalle infezioni.
Sulla terra, quando una persona è esposta a un virus o a batteri nocivi, un sistema di segnalazione noto come percorso PKA attiva 99 diversi geni, che dicono alle cellule T di attaccare la minaccia. Ma in uno studio del 2005, i ricercatori dell'Università della California-San Francisco hanno scoperto che la microgravità simulata può spegnere 91 di quei geni. L'effetto è stato così grave che i ricercatori lo hanno paragonato a una persona con un'infezione da HIV. Il problema potrebbe peggiorare nei lunghi voli spaziali interplanetari, perché la microgravità e le radiazioni si unirebbero per esacerbare il danno [fonte:Young].
Questa immagine mostra l'anca sinistra di una donna anziana con osteoporosi. Gli studi sui cosmonauti russi che hanno trascorso mesi nello spazio hanno scoperto che hanno perso fino al 20 percento della loro massa ossea durante il loro soggiorno. Gruppo di immagini universali/immagini Getty Il tuo scheletro può sembrare duro e rigido, ma le tue ossa in realtà sono tessuti viventi, in cui le cellule hanno chiamato osteoclasti abbattere il vecchio, materiale osseo usurato e rilasciare calcio nel flusso sanguigno, mentre altre cellule, chiamato osteoblasti , depositano nuovi minerali lungo le superfici ossee.
Sulla terra, questi due processi lavorano insieme in un giovane sano, in modo che l'osso venga sostituito alla stessa velocità con cui viene scomposto. Quando una persona invecchia, l'equilibrio a volte si sbilancia, e le ossa si indeboliscono in una condizione chiamata osteoporosi . Sfortunatamente, una permanenza prolungata nell'ambiente di microgravità dello spazio ha un effetto simile all'invecchiamento, dicono gli scienziati.
Studi sui cosmonauti russi che hanno trascorso diversi mesi nello spazio, Per esempio, hanno scoperto che hanno perso fino al 20 percento della loro massa ossea. Gli effetti della microgravità possono lasciare le ossa così deboli da non poter sostenere i corpi degli astronauti quando tornano sulla Terra, mettendoli a rischio di subire fratture da stress. I ricercatori stanno attualmente cercando di capire se armeggiare con la dieta degli astronauti, l'esercizio e i livelli ormonali mentre sei nello spazio potrebbero evitare parte del danno [fonti:NASA, BBC]. Se questo non è abbastanza grave, l'ambiente di microgravità provoca anche cambiamenti nei dischi spinali che danno agli astronauti un forte mal di schiena
[fonte:Sayson et al.].
L'astronauta canadese Bob Thirsk esamina alcune piantine di pomodoro coltivate dagli scolari da semi portati nello spazio. La vista di Thirsk si è deteriorata così tanto a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, ha dovuto chiedere aiuto per mettere a fuoco le fotocamere. Jim Wilkes/Toronto Star via Getty Images Probabilmente a causa del rigonfiamento del nervo ottico e dei cambiamenti nella struttura dell'occhio causati dall'ambiente spaziale, circa il 60 percento degli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale e il 29 percento degli astronauti dello Space Shuttle hanno riportato un calo della chiarezza della vista. Dopo alcune settimane a bordo della ISS nel 2007, Per esempio, L'astronauta canadese Bob Thirsk ha riferito che la sua visione ravvicinata era cambiata al punto che ha dovuto chiedere aiuto per mettere a fuoco le telecamere [fonte:NASA].
In alcuni casi, gli effetti potrebbero causare danni permanenti agli occhi, i ricercatori si preoccupano. Anche se lo spazio potrebbe non essere in grado di rendere ciechi gli astronauti, potrebbe ridurre la loro vista abbastanza da metterli a rischio di subire un incidente mortale. I ricercatori medici della NASA stanno cercando una soluzione, ma nel frattempo, hanno sviluppato speciali occhiali con messa a fuoco regolabile che gli astronauti possono indossare nello spazio [fonte:NASA].
Gli astronauti della NASA Andrew Feustel (a destra) e Michael Fincke sono ritratti durante la terza passeggiata spaziale della missione STS-134 nel 2011. Gli astronauti sono attentamente monitorati per segni di stress mentale durante le missioni spaziali. NASA tramite Getty Images L'ambiente spaziale è psicologicamente stressante per gli astronauti. Possono avere difficoltà ad adattarsi alla microgravità, soffrono di affaticamento e lottano con l'insonnia a causa dell'interruzione del loro ritmo circadiano. C'è anche l'intenso, carico di lavoro ad alta pressione, e gli aggravamenti che inevitabilmente risultano quando un gruppo di persone viene confinato in un piccolo spazio per giorni o settimane alla volta.
La NASA cerca di selezionare astronauti che saranno in grado di funzionare bene mentalmente nell'ambiente stressante dello spazio, e l'agenzia monitora attentamente il comportamento degli astronauti mentre sono lì per segni di problemi. Anche se finora nessuno ha avuto una grave crisi psicologica su un volo, gli astronauti hanno sofferto di disturbi dell'umore e di ansia, e i dati suggeriscono che più a lungo dura una missione, maggiore è il rischio per la salute mentale degli astronauti. Quando gli astronauti iniziano a fare viaggi pluriennali su Marte o destinazioni ancora più lontane, questa potrebbe essere una grande preoccupazione [fonte:Slack et al.].
Quando ho visto la trasmissione televisiva di Neil Armstrong che metteva piede sulla luna nel 1969, Devo ammettere che ero così preso dall'eccitazione del momento, e aveva così tanta fiducia nella tecnologia del programma spaziale, che non mi è mai venuto in mente quanto rischio stesse correndo. Non è affondato fino a anni dopo, quando ho saputo che se Armstrong e Buzz Aldrin erano rimasti bloccati sulla luna, l'allora presidente Richard Nixon aveva in atto un piano di emergenza. Il collegamento di telecomunicazioni sarebbe stato interrotto, in modo che al pubblico fosse risparmiato il trauma di vedere morire gli astronauti, e invece Nixon avrebbe tenuto un discorso in cui li elogiava per il loro coraggio. Fortunatamente per tutti noi, non doveva fare quel discorso.
