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Un modello matematico sviluppato dagli esperti di medicina spaziale dell'Australian National University (ANU) potrebbe essere utilizzato per prevedere se un astronauta può viaggiare in sicurezza su Marte e svolgere i propri compiti di missione dopo aver messo piede sul Pianeta Rosso.
Il team dell'ANU ha simulato l'impatto dell'esposizione prolungata alla gravità zero sul sistema cardiovascolare per determinare se il corpo umano può tollerare le forze gravitazionali di Marte, che non sono così forti come sulla Terra, senza svenire o subire un'emergenza medica quando si esce dalla una navicella spaziale.
Il modello potrebbe essere utilizzato per valutare l'impatto del volo spaziale di breve e lunga durata sul corpo e potrebbe servire come un altro importante pezzo del puzzle per aiutare gli umani a far atterrare su Marte.
Il dottor Lex van Loon, ricercatore della ANU Medical School, ha affermato che sebbene ci siano molteplici rischi associati al viaggio su Marte, la preoccupazione maggiore è l'esposizione prolungata alla microgravità, vicino alla gravità zero, che, combinata con l'esposizione alle radiazioni dannose del Sole, potrebbe causare cambiamenti "fondamentali" al corpo.
"Sappiamo che ci vogliono dai sei ai sette mesi per viaggiare su Marte e questo potrebbe far cambiare la struttura dei vasi sanguigni o la forza del tuo cuore a causa dell'assenza di gravità sperimentata come risultato del viaggio spaziale a gravità zero", ha affermato il dott. van Loon, che è anche l'autore principale del documento, ha detto.
"Con l'ascesa delle agenzie di volo spaziale commerciale come Space X e Blue Origin, c'è più spazio per le persone ricche ma non necessariamente sane per andare nello spazio, quindi vogliamo utilizzare modelli matematici per prevedere se qualcuno è in grado di volare su Marte".
L'astrofisica e registrar di medicina d'urgenza, la dottoressa Emma Tucker, ha affermato che l'esposizione prolungata alla gravità zero può far diventare pigro il cuore perché non deve lavorare così duramente per superare la gravità per pompare il sangue intorno al corpo.
"Quando sei sulla Terra, la gravità attira il fluido nella metà inferiore del nostro corpo, motivo per cui alcune persone scoprono che le gambe iniziano a gonfiarsi verso la fine della giornata. Ma quando vai nello spazio, l'attrazione gravitazionale scompare, il che significa che il fluido si sposta nella metà superiore del tuo corpo e questo innesca una risposta che inganna il corpo facendogli pensare che ci sia troppo fluido", ha detto il dottor Tucker.
"Di conseguenza, inizi ad andare molto in bagno, inizi a liberarti dei liquidi in eccesso, non hai sete e non bevi tanto, il che significa che diventi disidratato nello spazio.
"Questo è il motivo per cui potresti vedere gli astronauti al telegiornale svenire quando mettono nuovamente piede sulla Terra. Questo è un evento abbastanza comune a causa dei viaggi nello spazio, e più a lungo rimani nello spazio, più è probabile che tu collassi quando ritorno alla gravità.
"Lo scopo del nostro modello è prevedere, con grande precisione, se un astronauta può arrivare in sicurezza su Marte senza svenire. Crediamo che sia possibile".
A causa di un ritardo di comunicazione nella trasmissione dei messaggi tra Marte e la Terra, gli astronauti devono essere in grado di svolgere i propri compiti senza ricevere assistenza immediata dagli equipaggi di supporto. Il dottor van Loon ha affermato che questa finestra di silenzio radio varia a seconda dell'allineamento del Sole, della Terra e di Marte nella sua orbita, ma potrebbe durare almeno 20 minuti.
"Se un astronauta sviene quando esce per la prima volta dalla navicella spaziale o se c'è un'emergenza medica, non ci sarà nessuno su Marte ad aiutarlo", ha detto il dottor van Loon.
"Questo è il motivo per cui dobbiamo essere assolutamente certi che l'astronauta sia in grado di volare e possa adattarsi al campo gravitazionale di Marte. Devono essere in grado di operare in modo efficace ed efficiente con un supporto minimo durante quei primi minuti cruciali".
Il modello utilizza un algoritmo basato sui dati degli astronauti raccolti dalle passate spedizioni spaziali, comprese le missioni Apollo, per simulare i rischi connessi al viaggio su Marte.
Sebbene i dati spaziali utilizzati per informare i parametri del modello provengano da astronauti di mezza età e ben addestrati, i ricercatori sperano di espandere le sue capacità simulando l'impatto di viaggi spaziali prolungati su individui relativamente malati con patologie cardiache preesistenti. Ciò fornirebbe ai ricercatori un'immagine più olistica di cosa accadrebbe se una persona "di tutti i giorni" viaggiasse nello spazio.
Il lavoro dei ricercatori è pubblicato sulla rivista npj Microgravity . + Esplora ulteriormente
