Uzayda İnsan Vücudunun Sınırları.

Bilim insanları uzay uçuşundaki en büyük sınırlamamız ile boğuşuyor: Kendi Bedenlerimiz.! İnsanları yıllarca uzaya gönderdik ancak bu uzay yolculuklarının insan sağlığı için ne anlama geldiğini öğrenmenin sadece başlangıç aşamasındayız.

İnsan vücudu, yüz binlerce yıldır Dünya’nın yüzeyinde büyümek, yaşama tutunmak üzere zaman içinde gelişmiştir. Peki, böyle toprağa bağlı bir bedeni alıp onu uzayın ağırlıksız alanına koyduğunuzda bu bedene ne olur?

İşler işte tam olarak burada garipleşiyor.
Astronotlar genellikle evlerine döndükleri zaman görüşlerinde azalma olduğunu bildirmişlerdir; bu durumun sebebi ise muhtemelen göz küresinin uzayda şeklini değiştirmesi ve optik sinirleri çevreleyen dokuların şişmesidir.

Yerçekiminin sürekli çekimi olmadığından dolayı, kemikler daha kırılgan hale gelir ve kaslardada atrofiyani kas kaybı olur.

Şimdi ise daha önce uzayda bulunduğumuzdan daha uzak noktalara ve uzun sürelerle, insan vücudunun bu tuhaf ortama daha da fazla maruz bırakılmasına yönelik gittikçe artan bir ivme bulunmakta. Beyaz Saray, NASA’ya 2024 yılına kadar aya geri dönme ve daha kalıcı bir insan varlığı ortamı kurma görevini ivedi bir şekilde vermiştir.

Plan, kalıcı bir “ay geçidi” yani ayın yörüngesinde yer alan bir uzay istasyonu kurmayı içermektedir. Bu çabalar, uzayda ve kızıl gezegende yıllarca astronotların yer alacağı ve sonunda Mars’a yapılacak mürettebatlı bir misyon için zemin hazırlığı yapabilir.

Üstelik kuluçkaya yatmış çok daha fazla abartılı hayaller var. Teknoloji devleri Jeff Bezos ve Elon Musk, insanların gezegenler arası bir tür olması gerektiğini vurgulamıştır. Son bir etkinlikte roket şirketi Blue Origin için bir moonlander (Ay’a inecek uzay aracı) tasarımını tanıtan Bezos, “Uzaya giden bir yol inşa edeceğiz. Ve sonra da inanılmaz şeyler olacak”demiştir.

Tüm bu büyük fikirler, potansiyel görevler ve uzayda uzun süreli bir insan varlığının hayallerin gerçekleşmesi ise tek bir şeye bağlıdır: zayıf insan vücudumuzun bununla nasıl başa çıkabileceği sorusunun cevabına.

Fakat gerçek de şu ki, henüz hiç kimse, uzayda veya ayın yüzeyinde bir yıldan fazla zaman geçiren bir insanın vücuduna neler olacağını bilemiyor.

Şu an elimizde olan tek şey, uzayda insan vücuduna ne olduğu ve oraya giden cesur insanları nasıl koruyabileceğimiz hakkında çok önemli, denenmemiş ve çözümlenmemiş birkaç soru. İşte en büyük bilinmeyenlerden üçü ve beraberinde gelen büyük riskler.

İnsan vücudu uzaydaki radyasyona nasıl tepki verir?
19 Temmuz insanoğlunun Ay’a inişin 50. yıldönümüydü. Ancak Apollo programı 1970’lerde sona erdiğinden beri, insanlar ana gezegenimizden çok uzaklaşmamıştır. Uluslararası Uzay İstasyonu, Dünya yüzeyinin sadece 254 mil yukarısında bulunmaktadır.

Ayrıca Dünya’nın manyetizması tarafından kozmik radyasyonun (süper hızlı hızlarda seyahat eden av tüfeği atışı gibi uzaya yayılan atom altı parçacıkların akışları) en kötü koşullarından korunmaktadır. Ay yaklaşık 240.000 mil uzaklıktadır ve böyle bir koruma sağlamaz. Yine Mars da aynı şekilde böyle bir koruma sağlayamaz.

Avrupa Uzay Ajansı ile çalışan fizikçiler 2018 yılında, “Gezegenler arası alanda astronotlardan kaynaklı biriken radyasyon dozları, aynı zaman diliminde insanlar tarafından toplanan dozlardan yüzlerce kat, Dünya Uzay İstasyonunda çalışan astronot ve kozmonotlardan da birkaç kat daha büyük olacaktır” demişlerdir.

Radyasyonun Sağlığa Etkileri
İlgili: Güneş sistemimizdeki gezegenler ve gezegenler sıralaması

NASA, Curiosity Rover ‘ı(Uzay aracı) Mars’a gönderdiğinde, tek yönlü yolculuğun tek başına korumasız astronotları 24 CAT taramasına eşdeğer 0,3 sievert (iyonize olmuş radyasyonun birim doz cinsinden gösterimi) iyonize radyasyona maruz kalacağını bulmuştur.

İlgili makale: Mars’taki 7. Yılında Curiosity’nin Bize Gösterdiği 7 Muhteşem Şey

Bu, nükleer santrallerdeki işçiler için yıllık radyasyon sınırının 15 katı, fakat ölümcül bir değer değil. (Bağlam için, bir sievert, kanser riskinde yüzde 5.5 ‘lik bir artışla ilişkilidir; sekiz sievert öldürebilir.)

(sievert, canlı dokunun maruz kaldığı radyasyonun etkisini gösteren “doz eşdeğeri”nin SI sistemindeki birimi. )

Bu radyasyonun etkileri ve uzay uçuşu sırasında radyasyonun nasıl azaltılacağı tam olarak bilinmemektedir. Dünya manyetizmasının koruyucu balonu dışında en çok zaman geçiren astronotlar yalnızca Apollo astronotlarıydı.

Andy Feinberg bu konuda şöyle demiştir, “O günlerde astronotlar üzerinde herhangi bir genomik çalışma yapılmadı. Radyasyonun, astronotların genleri üzerindeki etkilerini incelemek için, uzun bir süre astronotların yeryüzüne yakın yörünge yerleşimi dışında bulunması oldukça önemli olacaktır.”

NASA, uzayda insan vücuduna yönelik risklerin bilinen ve bilinmeyenlerini genel olarak özetleyen bir İnsana İlişkin Araştırmaların Yol Haritası tutmaya devam etmektedir.Haritadaki eksikliklerin listesi şu anda oldukça uzun ve birçok eksiklik radyasyona maruz kalma durumlarını içermektedir.

Örneğin, NASA buyol haritasında, bir astronotun ciddi bir şekilde hastalanmadan önce alabileceği radyasyonun doz sınırlarını belirlemek ve bu radyasyonun genel olarak bir astronotun bağışıklık sistemine ne yapacağını belirlemek için üzerinde hala çalışmalar yaptığını bildirmektedir. Ayrıca bir astronotun uzay uçuşunda sterilize edilirken çocuk sahibi olamayacak şekilde yapılıp yapılmama olasılığını tam olarak bilinmiyor.

İlgili makale: İnsanlar Uzayda Doğum Yapsaydı . . .

NASA yetkilileri yine aynı şekilde, radyasyonun kemik kaybına ne kadar katkıda bulunduğunu bilmiyorlar. Uzaydaki radyasyon nörolojik hastalıklara veya bu hastalıkların daha da kötüleşmesine neden olur mu? Bu da yol haritasındaki başka bir eksiklik.

Bir insan uzayda ne kadar süre kalabilir?
İnsanların uzayda geçirebileceği süre için bir üst sınır var mı?
NASA, 2015 yılında astronot Scott Kelly ‘yi bir yıl boyunca uzaya göndererek uzay uçuşunun oluşturduğu riskler hakkındaki ellerinde bulunan bulguları arttırmaya çalıştı, bu sebeple de tipik görevin uzunluğunu iki katına çıkardı. Bu görev ile birlikte, Kelly artık uzayda geçirdiği arka arkaya günlernedeniyle Amerikan rekorunu kıran bir astronot.

Uzay istasyonunda Kelly, NASA’nın “İkiz Çalışma” adını verdiği, bilişsel yeteneklerini test etmekten genlerinde meydana gelen değişikliklerin nasıl ifade edildiğini değerlendirmeye kadar uzanan 10 araştırma projesinde yer aldı.Çalışmanın net sonuçlar çıkarması zor olsa da bir konu havuzuna varılabildi. Ancak bazı sonuçlar yeni sorular da ortaya çıkarmaktadır.

ScottKelly, ISS’de bir yıl geçirdikten sonra Dünya’ya geri döndüğünde, tam olarak kendisi gibi değildi. Bir buçuk yıl boyunca, uzayda iken kendini oldukça geliştirmiş ve yüksek puanlar almış olduğu bilişsel yetenek testlerinden Dünya’da daha düşük puanlar aldı.

Bu durum ile alakalı Kelly, New York Times’a verdiği röportajda “Kendini iyi hissetmediğinde konsantre olmak zor” dedi. Kelly’nin doktorları, zihinsel yeteneklerinin iyileşme sürecinin neden bu kadar uzun sürdüğünü gerçekten bilmiyor.

Kelly’nin bilişsel testlerine önderlik eden Pennsylvania Üniversitesi’nden psikiyatr Mathias Basner, bu iyileşme sürecinin uzamasına neden olabilecek “çok fazla şey var” diyor.

Uzayda geçirdiği yer hesaba katıldığında daha yüksek radyasyon oranlarına maruz kalma ihtimalinin olduğunu, ancak sadece izole bir ortamda yaşamak zorunda kalan vücudun radyasyona karşı rol oynayabileceğini söylüyor.

Dahası, bir yerçekimsiz ortamdan dünyanın tam yerçekimi ortamına girme ile insanın kendini zihinsel olarak şartlandırması da olabilir.

“Beynin uzay ortamına uyum sağlaması biraz zaman alıyor ve görünüşe göre yerçekimi ortamına uyum sağlaması da biraz zaman alıyor. Aynı anda 20 şey oluyor” diyen Basner’e göre tüm bunlar bilişsel değişikliklerle sonuçlanabilir.

Üstelik araştırmacılar, bu durumun gelecek için ne anlama geldiğini de bilmiyorlar: Mars gezisi sırasında, bir astronot uzayda bir yıl süren yolculuktan sonra Mars yüzeyine inmek zorunda kalacak. Bu astronotun Mars’a ayak basması ile düşüncelerinin bulutlanmasına neden olması elbette uygun olmayacak.

Çıkarılması Gerekilen Genel Ders:
Uzay ortamında birçok stres etkeni bulunmakta ve bu etkenler, bedeni ve zihni anlaşılması zor şekillerde etkilemektedir. Unutmamak gerekir ki, ikiz çalışması sadece bir yıl sürdü.

İki yıllık bir görevde ya da üç yıllık bir görevde uzay ortamında insan vücuduna ne olur?

Tabii ki cevabı bilmiyoruz. Astronotlar için işlerin daha da kötüye gittiğine dair bazı ipuçları ve kaygılar var.

İkiz çalışmada merak uyandıran bulgulardan biri de araştırmacıların belirttiği; görevin son altı ayında Kelly’nin genom ve epigenomunda (çevresel strese tepki olarak gelişen genlerimizdeki belirteçler) değişiklikler oldu.

Araştırmacıların bilmediği şey, görevin bir yıldan fazla uzatılması durumunda bu değişikliklerin hızlanmaya devam edip etmeyeceği idi. Ayrıca, bu genom değişikliklerinin, insan sağlığı için de ne anlama geldiğini tam olarak bilmiyorlar.

Çoğunlukla, genel bir stres göstergesi gibi görünmekteydiler.Peki, araştırmacılar eğer astronot daha uzun kalsaydı, belki de daha tehlikeli değişiklikler görecekler miydi?

Scott Kelly’nin ikiz çalışma genomunu inceleyen biyolog Lindsay Rizzardi, “Maksimum değerin ne olduğunu bilmiyoruz” demiştir.

Bir insan vücudunun uzayda geçirebileceği süre için bir üst sınır olabilir. Bu üst sınırı bulmak için de, bir yıl veya daha fazla süreyle görev için daha çok astronot göndermek zorunda kalacağız. Kelly de dahil olmak üzere, yalnızca altı kişi arka arkaya 340 günden fazla uzayda zaman geçirdi.

İnsan aklı, uzay yolculuğunun yalnızlığı ve izolasyonu ile nasıl başa çıkmaktadır?
Bu, bilinmeyen en büyük ve potansiyel olarak da en rahatsız edici olan soru olabilir. NASA İnsana İlişkin Araştırmaların Yol Haritası’nda, listelenen bilgi eksikliklerinden biri şudur: “Özerk, uzun süreli ve / veya uzaktan keşif görevleri için, son derece etkili ekipler oluşturmak için kullanılabilecek psikolojik ve psiko-sosyal faktörleri, önlemleri ve bunların kombinasyonlarını belirleyin.”

Yani bunun açılımı kısaca, ekiplerin uzun ve sıkışık bir yolculukta birbirlerini öldürmeyeceklerinden nasıl emin olabiliriz? En büyük bilinmeyen, potansiyel olarak psikiyatrik sağlık riskidir. Uluslararası Uzay İstasyonu’ndan daha az insanın bulunduğu, daha küçük bir gemide Mars’a bir gezi yapılabilir.

Dahası, astronotlar gittikçe uzağa giderken, Dünya ile ertelenmiş iletişimleri olacak. Kötü yemek, kötü uyku ve doğal olmayan ışıkla uzun, yalnız, sıkışık bir yolculuk olacak. Bu koşulların yıllarca sürdüğü düşünüldüğünde bu insanların zihinlerine neler olur?

Basner bu durumu; kışı Antarktika ‘da kapalı alanlarda geçirmek zorunda kalan insanların beyinleri ile karşılaştırmış ve belki de benzer şekilde tecrit edici bir deneyim yaşanabileceği üzerine çalışma yapmıştır.

Basner bu durumu şöyle açıklamıştır: “Kışlaları bu şekilde geçiren insanların beynindeki fonksiyonel ve yapısal değişiklikleri gerçekten görebiliyorsunuz. Strese tepki olarak temelde beyin boyunca yayılmış olan hacim kaybını da gördük”

Bu değişiklikler kış sona ermesi ile birlikte tersine dönmektedir.Fakat, beynin değişim gösterdiği derin uzayın izole edici, stresli koşullarında neler olabileceği hala bilinmemektedir. Ve bu tip durumlarda, onlara nasıl davranılacağından da emin değiliz.

Feinbergbu durum için şöyle demiştir: “Astronotlar psikiyatrik problemler yaşayacaklar çünkü onlar da birer insan.” Ve NASA’nın uzayda insan zihninde oluşabilecek tüm rahatsızlıkların nasıl çözüleceğini değil aynı zamanda onlarla nasıl başa çıkılacağını da öğrenmesi gerekiyor.

Belki de en korkunç riskler hala bilinmemekte
İnsan bedeni ve zihninin, uzaydaki yaşama süresiz olarak dayanamaması da mümkün olabilir. Ya da orada şimdiye kadar harcamış olduğumuz süre bizim için bir üst sınır olabilir.

Durum her ne olursa olsun, Ay’a veya Mars’a veya daha da ötesine geçen uzun vadeli herhangi bir görevin tehlikeli olacağını biliyoruz. Bu tehlike, insan vücudunu yeni bir sınıra götürebilir. Bu riskleri nasıl azaltacağımızı bulmamızın tek yolu astronotların, Scott Kelly ikiz çalışmasında olduğu gibi titiz bir değerlendirmeye tabi tutulmasıdır.

Ay’da veya düşük Dünya yörüngesinin ötesinde bir yerde uzun, yalnız saatler harcamak zorunda kalacaklar ve vücutları, beyinleri ve genetiklerinin üzerinde kendileri testler yapacaklar. Böylelikle analiz için örnekleri Dünya’ya geri göndermeleri gerekmez ve vakit kaybı önlenir.

Henüz keşfedilecek gerçekten çok şey var. Mesela bir başka araştırma açığı daha: NASA bilim insanları ay tozunun nasıl solunacağını bilmek istiyorlar. Apollo astronotlarının öğrendiği gibi, Ay’a yüzeyine bastıklarında ay kiri her şeye bulaşmış, burunlarını ve ciğerlerini tahriş etmişti.

Keşfedilecek başka bir konu ise; bilim insanları, düşük yerçekiminin olumsuz etkilerinin Ay yüzeyinde veya Mars yüzeyinde azalıp azalmadığını, her ikisinin de Dünya’dan daha az yerçekimine sahip olup olmadığını bilmek istiyorlar. Dahası bilim insanları, böbrek taşlarını tedavi edecek ilaçların uzayda işe yarayıp yaramadığını da keşfetmek istiyorlar.

Öğrenecek ne de çok şey var.

Peki, bu soruların cevaplarını nasıl bulabiliriz? Zaten geçmişe göre daha da büyük risklere girişmedik mi? Ne demişler battı balık yan gider.