Phi hành gia thứ hai của NASA dành gần một năm trong vũ trụ – Đối với khoa học


Nhiệm vụ phi hành không gian dài tiếp theo của NASA đã bắt đầu và các bác sĩ rất hào hứng với những gì nó có thể dạy họ.

Phi hành gia Christina Koch sẽ mất gần một năm Trên tàu vũ trụ quốc tế, NASA công bố vào thứ Tư (17 tháng 4), với chuyến trở về bị trì hoãn đến tháng 2 năm 2020. Trong 11 tháng trên vũ trụ, cô sẽ theo dõi cách cơ thể cô phản ứng với nhiệm vụ, tạo ra dữ liệu rất cần thiết về mức độ tốt của nó cơ thể con người có thể chịu được những nguy hiểm và khó khăn của không gian dài hạn.

Cho đến nay, dữ liệu đó rất khó để có được. Các nhiệm vụ của trạm vũ trụ tiêu chuẩn kéo dài khoảng sáu tháng rưỡi và chỉ một số ít các phi hành gia của NASA đã ở trên quỹ đạo lâu hơn 200 ngày trong một chuyến bay vũ trụ. Đó là vấn đề đối với một cơ quan có tầm nhìn về hành trình của con người tới Sao Hỏa – ​​chuyến bay kéo dài sáu đến tám tháng theo mỗi hướng – trong vòng một hoặc hai thập kỷ. Nhiệm vụ lâu dài của quỹ đạo Trái đất của Koch có thể mang lại sự an tâm về những tác động của hành trình như vậy có thể là gì; nó cũng có thể làm sáng tỏ cách đàn ông và phụ nữ phản ứng khác nhau với không gian vũ trụ, các quan chức NASA cho biết.

"Đó là một sự phát triển rất thú vị. Tôi nghĩ rằng đó là một bước tích cực hướng tới sự hiểu biết về cách cơ thể thích nghi trong không gian", Saralyn Mark, một chuyên gia sức khỏe phụ nữ dẫn đầu Bộ báo cáo do NASA yêu cầu kiểm tra sự khác biệt giới tính tiềm năng để đáp ứng với tàu vũ trụ, nói với Space.com. "Mỗi thông tin bạn nhận được đều có giá trị, và chắc chắn các nhiệm vụ trong thời gian dài hơn sẽ cho chúng ta cái nhìn sâu sắc hơn về những gì cần thiết để giữ cho con người khỏe mạnh thông qua các nhiệm vụ lên mặt trăng và sao Hỏa."

Liên quan: Nghiên cứu của cặp song sinh Landmark NASA tiết lộ những tác động của du hành không gian lên cơ thể con người

Mặc dù nhiệm vụ mở rộng sắp sửa đáp ứng chuyến viếng thăm kéo dài một tuần của một phi hành gia đến từ Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, NASA vẫn háo hức nhảy vào cơ hội có một thuyền viên trên tàu để ở lại lâu hơn.

"Các phi hành gia chứng tỏ khả năng phục hồi và khả năng thích ứng đáng kinh ngạc khi đối phó với việc tiếp xúc với không gian trong thời gian dài", Jennifer Fogarty, nhà khoa học trưởng của Chương trình nghiên cứu con người tại Trung tâm vũ trụ Johnson của NASA ở Houston, cho biết trong một tuyên bố về nhiệm vụ của Koch. "Điều này sẽ cho phép các nhiệm vụ thám hiểm thành công với các phi hành gia khỏe mạnh, sẵn sàng thực hiện."

Đến nay, chỉ có ba phi hành gia của NASA vẫn ở trên trạm vũ trụ cho hơn 200 ngày liên tục. Scott Kelly giữ kỷ lục NASA sau chuyến thăm 340 ngày, Peggy Whitson hoàn thành một chuyến bay vũ trụ dài 288 ngày và Michael Lopez-Alegria đã bay thẳng được 215 ngày. (Chương trình tàu vũ trụ của Nga có nhiều nhiệm vụ dài hạn hơn, với Liên Xô và Nga kết hợp đã gửi một tá người trên các chuyến bay vũ trụ dài hơn 200 ngày.)

Và trong khi dữ liệu về không gian dài hạn là đủ hiếm, các bác sĩ cho biết việc mở rộng nhiệm vụ của Koch có thể mang đến một điều thậm chí còn hiếm hơn: hiểu rõ hơn về sự khác biệt dựa trên giới tính ảnh hưởng đến phản ứng của cơ thể với ánh sáng không gian. Khoảng 12% tàu vũ trụ cho đến nay đã được đàn bà. Nhưng cơ thể đàn ông và phụ nữ được xây dựng khác nhau và có sự cân bằng hóa học khác nhau.

"Điều thực sự quan trọng là phải nhìn vào cả nam và nữ, bởi vì sinh lý của nam và nữ rất khác nhau", Brinda Rana, phó giáo sư tại Đại học California, San Diego, người đã nghiên cứu các hợp chất trong máu của Kelly trong nhiệm vụ của mình, nói với Space .com. "Có dữ liệu cho thấy đàn ông và phụ nữ có phản ứng khác nhau đối với không gian vũ trụ."

Liên quan: Đoàn thám hiểm 59: Nhiệm vụ của Trạm vũ trụ trong ảnh

Thật trùng hợp, lịch trình chuyến bay mới được công bố chỉ một tuần sau đó hàng chục nhà nghiên cứu được công bố một phân tích chi tiết được gọi là nghiên cứu Twins. Nghiên cứu đó dựa trên các phép đo được thực hiện trước, trong và sau chuyến bay vũ trụ gần một năm của Scott Kelly và so sánh sức khỏe của anh với anh trai của mình, Mark Kelly, cũng là một phi hành gia của NASA nhưng vẫn ở lại Trái đất trong suốt quá trình nghiên cứu.

Là cặp song sinh giống hệt nhau, Kellys đề nghị NASA một cơ hội hiếm có để so sánh cách các tế bào của mỗi anh em sản xuất protein từ cùng một bộ gen cơ bản, nhưng trong các môi trường rất khác nhau. "Cặp song sinh rất quan trọng vì chúng tôi có những cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền", Susan Bailey, giáo sư tại Đại học bang Colorado, người đã theo dõi cấu trúc di truyền gọi là telomere trong nghiên cứu Twins, nói với Space.com. "Bất kỳ loại thay đổi nào chúng ta thấy trong chuyến bay vũ trụ thực sự có thể được quy cho chuyến bay vũ trụ."

Hầu hết các phi hành gia không đi cùng với một người sinh đôi, nhưng các bác sĩ nói rằng kinh nghiệm của Koch trong một nhiệm vụ có độ dài gần như nhau vẫn có thể dạy họ rất nhiều. Và mặc dù các nghiên cứu về không gian vũ trụ không có kích thước mẫu lớn mà các nhà khoa học thực sự muốn, nhưng vẫn còn nhiều điều để học hỏi từ kinh nghiệm của một số ít người thực hiện lâu dài.

"Bạn sẽ không bao giờ có số lượng người cực kỳ lớn trong không gian, nhưng bạn cần phải quan tâm đến những người khám phá", Mark nói. "Có sức mạnh trong những con số nhỏ. Bạn cũng phải hiểu rằng có những khác biệt cá nhân."

Người phát ngôn của NASA không thể xác nhận bộ thử nghiệm và phép đo chính xác mà Koch sẽ phải đối mặt trong suốt chuyến bay dài. Nhưng kể từ khi cô ấy đến phòng thí nghiệm quỹ đạo vào tháng 3, Koch đã thu thập dữ liệu cho một loạt các thí nghiệm khác nhau đang được tiến hành trên trạm vũ trụ, theo Báo cáo của NASA về các hoạt động hàng ngày của cô.

Những dự án đó bao gồm một thí nghiệm được gọi là YAMION, nghiên cứu cách hệ thống tiền đình xử lý các chuyển động của một cá nhân trong vi trọng lực. Koch cũng đã thực hiện các phép đo và mẫu máu cho Myotones, tìm kiếm sự thay đổi về trương lực cơ, độ cứng và độ đàn hồi trong một chuyến bay. Và cô ấy đã đo khả năng kiểm soát lưu lượng máu, khả năng hấp thụ oxy và thị lực của não.

Phi hành gia NASA Christina Koch kiểm tra tầm nhìn của cô trên tàu vũ trụ.

(Ảnh: © NASA)

Cô cũng có khả năng tham gia vào một bộ các phép đo tiêu chuẩn nhắm vào giấc ngủ, phản ứng của não, các hợp chất trong máu và phản ứng tâm lý với các chuyến bay vũ trụ mà tất cả các phi hành gia của NASA có thể tình nguyện tham gia trong các nhiệm vụ, John Charles, cựu nhà khoa học trưởng của NASA Chương trình nghiên cứu con người và là đồng tác giả của nghiên cứu Twins hiện đã nghỉ hưu từ NASA, nói với Space.com.

Nhưng rất có thể, Koch sẽ không tham gia vào bất kỳ nghiên cứu nào phù hợp về phạm vi mà Kelly đã thực hiện trong nhiệm vụ dài của mình, Charles nói, bởi vì các nhà khoa học và bác sĩ không có thông báo nâng cao về nhiệm vụ mở rộng của cô. Tuy nhiên, anh ấy nói rằng nhiệm vụ là một cơ hội tốt để tiếp tục trau dồi những gì anh ấy thấy là sự thực sự thực hiện từ Nghiên cứu của Twins: rằng trong khi không gian vũ trụ là thô ráp trên cơ thể, nhiệm vụ một năm không tệ hơn nhiều so với thời gian sáu tháng tiêu chuẩn.

"Chúng tôi đã nhận được, tôi nghĩ rằng, một số tin tốt từ Scott Kelly. Có nghĩa là chúng tôi hiểu những gì xảy ra với cơ thể con người trong không gian vũ trụ", Charles nói. "Tôi lạc quan một cách thận trọng: nếu kết quả của Christina ủng hộ kết quả từ nghiên cứu của Scott, tôi nghĩ rằng chúng tôi đang ở một vị trí tốt [to embark on even longer missions]. "

Nghiên cứu con người trên trạm vũ trụ không thể giải quyết tất cả các câu hỏi của bác sĩ về rủi ro nhiệm vụ trong tương lai có thể đặt ra. Các phi hành gia trên quỹ đạo vẫn phần nào được bảo vệ khỏi những bức xạ có hại nhất tràn ngập ngoài vũ trụ. Và trở về Trái đất không hoàn toàn giống như hạ cánh trong trọng lực giảm của mặt trăng hoặc sao Hỏa để ở lại bề mặt.

Nhưng vẫn tốt hơn là không có gì, Bailey nói. "Tôi nghĩ thực sự những gì ISS thể hiện đang giúp chúng ta thiết lập đường cơ sở không có trên Trái đất." Và với kinh nghiệm của Koch bao gồm, nó sẽ là một đường cơ sở bao quát hơn so với trước đây, cô nói thêm.

"Đó thực sự là một bước quan trọng mà chúng ta sẽ có một người phụ nữ ở đó lâu như Scott Kelly."

Gửi email cho Meghan Bartels tại mbartels@space.com hoặc theo cô ấy @meghanbartels. Theo chúng tôi trên Twitter @Spacesotcom và hơn thế nữa Facebook.