¿Cuánto tiempo pueden vivir los humanos en el espacio y cuál es el peor escenario para alguien que vive demasiado tiempo en el espacio?

Un poco más sobre la pérdida ósea: varía de astronauta a astronauta, y tarda algunos años en recuperarse después de una larga misión.

Valeri Polyakov hizo mucho ejercicio todos los días y estuvo enferma hacia el final de la misión (tienes que hacer mucho ejercicio en el espacio para tratar de mantener niveles de salud equivalentes a los de alguien que pasa el mismo tiempo en cama en la Tierra) y Aun así, te deterioras en comparación con alguien en la Tierra.

Algunos efectos más de la gravedad cero aparte de la pérdida ósea.- la sangre se acumula en la mitad superior del cuerpo porque no es derribada por la gravedad.

El recuento de glóbulos rojos es más bajo y el ritmo cardíaco en reposo es más alto. Esto es casi inmediato, por ejemplo, los astronautas del Apolo se vieron afectados por esto.

Ya no puede perder mucho calor por convección porque el aire caliente no se eleva en gravedad cero, solo puede perder calor al sudar. Así que los astronautas sudan más y eso lleva a la deficiencia de magnesio.

Es más difícil digerir los alimentos y también los astronautas tienden a no beber tanto, por lo que se deshidratan y también se desnutran un poco.

Los medicamentos que necesita tomar en forma de píldora ya no funcionan tan bien como lo hacen en la Tierra debido a los cambios en el funcionamiento de los órganos internos.

También hay una diferencia en el nivel celular, al menos, los microbios en las películas delgadas se comportan de manera diferente en el espacio que en la Tierra; todo su cuerpo en muchos niveles diferentes simplemente no funciona de la misma manera en cero g, como lo está en la Tierra ..

LISTA DE PUNTOS DE BULLET DE EFECTOS

Aquí hay una lista de algunos de los problemas conocidos de zero g:

  • pérdida ósea, pierda 1 o 2% de su masa ósea cada mes en partes que soportan carga de su esqueleto, como los pies. (Su cráneo y otras partes que no tienen peso no se ven afectadas por esto, vea la respuesta de Robert Frost).
  • problemas oculares (muchos astronautas tienen problemas a corto plazo después de su vuelo, y ha habido un caso de daño irreversible a la vista como resultado de cero g),
  • sangre más delgada (la reducción en el recuento de células sanguíneas puede ser de hasta un 15% después de dos semanas en el espacio),
  • más sangre en la parte superior del cuerpo,
  • aumento de la frecuencia cardíaca en reposo,
  • Mayores niveles de adrenalina.
  • Disminución de la digestión que conduce a la desnutrición.
  • problemas en la función hepática y renal,
  • Cambios en la función del sistema inmune.
  • reducción de la sed que conduce a la deshidratación,
  • aumento de las temperaturas del núcleo,
  • solo puede deshacerse del calor sudando, no por convección, por lo que aumenta la sudoración
  • La sudoración conduce a la deficiencia de magnesio,
  • aumento de hierro,
  • no puede tomar la mayoría de los medicamentos por vía oral, solo por vía subcutánea debido a problemas estomacales, hepáticos y renales,
  • William Rowe también ha presentado posibles evidencias de un riesgo de insuficiencia cardíaca repentina después de un ejercicio moderado, como una caminata espacial, debido en parte a la adaptación a condiciones de cero g .
  • Debido a todos estos problemas, las mujeres embarazadas no están permitidas en la EEI; no sería ético averiguar qué le sucede a un feto humano en cero g.

Para más información sobre algunos de los temas principales, vea El cuerpo en el espacio y la Salud en el espacio , y algunos capítulos de Laboratorio de la ciencia con datos del espacio: acceso y uso de los datos del experimento espacial , y Wikipedia sobre los efectos de la ingravidez .

A LO LARGO DE LA EVOLUCIÓN, LA UNA CONSTANTE ES LA GRAVEDAD Y AÚN PERMANECE LA COSA QUE NO PODEMOS AJUSTAR EN EXPERIMENTOS EN LA TIERRA

Ni los humanos ni los microbios han evolucionado en nada, excepto en la gravedad completa. A lo largo de toda la evolución, la única constante que nunca se ha cambiado es la gravedad.

Antes de los primeros vuelos espaciales, nadie sabía si los humanos podían sobrevivir incluso una hora en cero g. Esa es una de las razones por las que enviaron tantos monos y monos al espacio. Ahora sabemos que los humanos pueden sobrevivir más de un año, si tienen cuidado de hacer mucho ejercicio todos los días. Nadie sabe con certeza si los humanos pueden sobrevivir dos años en cero g.

EFECTOS DE GRAVEDAD BAJA: ¿PODRÍA LOS HUMANOS VIVIR A LARGO PLAZO EN LA GRAVEDAD LUNAR?

Lo mismo ocurre con la baja gravedad, como la lunar y la marciana. No evolucionamos en esas condiciones, y el cuerpo no se adaptará automáticamente a ellas porque ninguna criatura de los miles de millones de años de evolución de la Tierra ha tenido que adaptarse a una gravedad inferior a la plena.

Nadie sabe cuál sería el efecto a largo plazo en el cuerpo de la gravedad lunar o marciana porque no hemos hecho los experimentos en el espacio y no podemos hacerlo en la Tierra.

Podría ser igual a la Tierra g (salud normal y vida útil), podría ser como cero g (no estoy seguro de que los humanos puedan sobrevivir dos años), podría estar en algún punto intermedio, incluso podría ser peor o mejor para la salud que cualquiera de los dos.

Además, los diversos síntomas de cero g podrían cambiar de diferentes maneras en respuesta a los aumentos en la gravedad. Por ejemplo, la acumulación de sangre en la parte superior del cuerpo, la pérdida ósea, el recuento de glóbulos rojos, la sudoración y la deficiencia de magnesio, el sistema inmunológico, etc., podrían muy bien responder de diferentes maneras al efecto de cambiar los niveles de gravedad a largo plazo.

LA IDEA INGENIOSA DE JOE CARROLL PARA RESPONDER A ALGUNAS DE ESTAS PREGUNTAS Y INVESTIGAR POSIBILIDADES DE GRAVEDAD ARTIFICIAL HUMANA EN EL ESPACIO

Joe Carroll sugirió un método ingenioso para realizar los primeros experimentos en baja gravedad en una misión de rutina a la ISS. Se podría hacer agregando una cuerda a la misión (él es un experto en ataduras espaciales), para conectar la etapa final al TMA Soyuz, y sin combustible adicional durante una misión ordinaria tripulada a la ISS. (El mismo método podría usarse para el Dragón también si se aprueba).

Crew Tether Spin para la gravedad artificial de camino a la EEI – Nuevos videos asombrosos – Seminario virtual de Space Show – Domingo

Si este método de atadura funciona y los humanos pueden tolerar las velocidades de centrifugado, también podría usar ataduras para generar una gravedad artificial baja o completa en el espacio para contrarrestar los efectos.

Las dos incógnitas son cuáles son los efectos de los movimientos giratorios en los seres humanos en condiciones de gravedad artificial (a diferencia de los movimientos giratorios en la Tierra con una g completa que actúa generalmente a lo largo del eje de giro) y qué nivel de gravedad artificial necesitan los humanos durante mucho tiempo. salud a largo plazo. Nadie sabe la respuesta todavía.

Entonces, el experimento de Joe Carroll se podría usar para investigar los movimientos de giro y como un “laboratorio de gravedad artificial espacial” para estudiar los efectos de la baja gravedad en los humanos, algo que nunca se ha probado, excepto los pocos días de astronautas en la Luna. y no pasaron el tiempo suficiente allí o tuvieron una observación lo suficientemente detallada como para decir algo concluyente sobre los efectos a largo plazo de la baja g en los humanos.

¿POR QUÉ NUNCA HEMOS HECHO ESTE EXPERIMENTO?

Es bastante sorprendente, ya que hemos sabido acerca de los efectos dañinos de la gravedad cero durante décadas ahora, pero hasta ahora, nadie ha intentado generar gravedad artificial en el espacio. A menudo se ha sugerido, una y otra vez, pero nunca se ha probado en el espacio. (Eso es excepto para las ratas, los rusos lo probaron en ratas en pequeñas centrifugadoras, y los resultados fueron prometedores, lo que sugiere que ayuda mucho con los problemas de cero g, pero por alguna razón nunca fue seguido por humanos).

Joe Carroll dice que primero sugirió su experimento como un experimento para el transbordador espacial. Anotó las ideas en su artículo cuando se hizo bastante claro que nunca sucedería en su vida profesional, con la esperanza de que algún día alguien más pudiera usar las ideas que él desarrolló.

No entiendo por qué soy yo. Uno pensaría que sería la máxima prioridad.

Si tuviéramos gravedad artificial en el espacio, entonces los humanos podrían sobrevivir en la EEI durante años y no tendrían que ser rotados cada tres meses, lo que supondría un gran ahorro de costos.

Es un experimento fácil, que podríamos haber hecho probablemente hace tanto tiempo como Gemini. Hicieron un experimento de atadura pero solo por un corto tiempo para generar micro-gravedad, y nunca se hizo ningún seguimiento.

Quizás el sector espacial privado haga este experimento eventualmente, si la NASA y Rusia no lo hacen.

Además de la idea de la atadura, también existe la idea de pequeñas centrifugadoras personales dentro de una estación espacial, y como idea intermedia, los cuartos para dormir centrífugos del diseño del Nautilus X.

Particularmente con las pequeñas centrífugas personales, es un experimento relativamente fácil que nadie ha hecho nunca. Parece probable que muchas personas puedan soportar fácilmente 24 rpm durante al menos unos minutos, y muy probablemente durante una hora o más, después de la adaptación al movimiento de giro y nadie sabe de nuevo, si por ejemplo una hora al día de gravedad completa podría ser Todo lo que necesitas para mantenerte saludable en el espacio.

Nuevamente, nadie ha hecho el experimento y el cuerpo humano es demasiado complejo como para esperar poder predecir los efectos sin realizar pruebas.

Ver ¿Podrían las hamacas giratorias mantener a los astronautas saludables en cero g?

RESPUESTA A SU PREGUNTA

De todos modos, la respuesta a su pregunta es, primero, que nadie sabe si los humanos pueden sobrevivir a cero g durante más de dos años. Y el peor de los casos es que mueras por los efectos combinados de todos esos cambios en tu cuerpo a largo plazo.

Pero podríamos ser capaces de resolver todos esos problemas con la gravedad artificial. Nadie sabe lo fácil o difícil que es, ya que aún no se han realizado los experimentos más básicos y simples de la gravedad artificial humana en el espacio.

RADIACIÓN CÓSMICA

En cuanto a la radiación cósmica, entonces si podemos enviar mucha masa al espacio, o minarla en el espacio, o vivir bajo tierra (por ejemplo, en la Luna), podemos proteger los hábitats.

Necesita aproximadamente 4.5 toneladas de blindaje por metro cuadrado para una protección total contra la radiación cósmica, aproximadamente equivalente a la atmósfera de la Tierra, en forma de rocas o agua. Las ideas para los asentamientos permanentes en el espacio, como el Stanford Torus, están diseñadas alrededor de esas figuras.

Pero puede arreglárselas con cantidades más pequeñas que para estancias de más corto plazo. Y tiempos muy cortos, por ejemplo, para caminatas espaciales casi sin protección. El principal riesgo es el cáncer: que usted pueda contraer cáncer que acorte su vida en una década o más (es diferente de los tipos de cáncer que contrae al fumar, que solo se le presentan a una edad avanzada, y que puede prevenir al dejar de fumar).

Los astronautas son como cualquier otra persona que trabaja en un entorno de radiación peligrosa: tienen que controlar su exposición total. Y a un astronauta que supere el límite de su vida ya no podrá ingresar al espacio.

No sabemos la respuesta a eso. Pero cada tripulación que reside en la Estación Espacial Internacional nos proporciona información que utilizamos para ajustar nuestros protocolos y que se extiende ese período de tiempo.

La mayor cantidad de tiempo contiguo que un humano ha pasado en el espacio es de 437 días. Eso fue hecho por Valeri Polyakov, hace casi veinte años. Ese fue su segundo vuelo. Su primera duración fue de 240 días. Sergei Krikalev, en más de seis vuelos, ha pasado 803 días en el espacio.

El espacio es un ambiente duro para los humanos. No evolucionamos para vivir allí. Los sistemas en todo nuestro cuerpo han evolucionado para funcionar bajo el estrés de la gravedad.

Nuestros músculos trabajan constantemente contra la gravedad, en la Tierra, y esos músculos tienen menos trabajo que hacer en el espacio, por lo que se atrofian. Eso incluye el corazón, que se contrae un poco, los músculos del cuello que sostienen nuestras cabezas y nuestras pantorrillas.

Como nuestros huesos no están experimentando las cargas que experimentan en el suelo, no sienten la necesidad de mantenerse a sí mismos. El tejido óseo se absorbe y no se reconstruye. Este hueso absorbido puede causar cálculos renales. Los lugares donde el hueso se ha debilitado pueden fracturarse fácilmente.

Aquí hay un gráfico que muestra la tasa de pérdida ósea en varias partes del cuerpo.


Existe evidencia de que los períodos prolongados en el espacio pueden dar como resultado una desregulación del sistema inmunológico. Si bien no hay mucho riesgo de exposición a patógenos, un sistema inmunitario comprometido puede dar lugar a respuestas autoinmunes e hipersensibilidad.

Aparte de los efectos nocivos de la microgravedad, una amenaza potencialmente mayor es la radiación. Damos por sentado lo mucho que nuestro planeta nos protege de la radiación.

En el espacio, los astronautas están expuestos a radiación cósmica galáctica, radiación solar, partículas cósmicas solares y radiación geomagnéticamente unida. Esta radiación es tan frecuente que cuando los astronautas cierran sus ojos, a menudo “ven” destellos brillantes, cuando los rayos cósmicos golpean sus nervios ópticos.

La exposición a la radiación puede ocasionar la muerte celular o puede causar mutaciones que provoquen cáncer o efectos epigenéticos. Algunos sistemas son muy sensibles a la radiación y sus funciones pueden deteriorarse, como el sistema inmunológico y el sistema de la médula ósea y los ojos, lo que provoca cataratas. Hacemos nuestro mejor esfuerzo para proporcionar protección, pero paradójicamente, la protección puede resultar en una mayor exposición por lo que se llama radiación secundaria. Cuando una partícula energética golpea el material de protección, puede emitir rayos gamma y neutrones energéticos. La NASA toma muy en serio la exposición a la radiación de los astronautas. Supervisamos la exposición de cada miembro de la tripulación y mantenemos un recuento de la carrera. Cuando alcanzan el umbral permitido, se les puede prohibir volar de nuevo.

La respuesta a esta pregunta no es fácil, pero debido a la radiación solar, el cuerpo humano no puede soportar estar en el vacío del espacio durante demasiado tiempo cuando está en un traje espacial. Sin embargo, si uno no estuviera en el traje espacial, lo más largo que podría durar es de unos pocos segundos.