“İlk Mars görevlerinde ölüm ihtimali yüksek”
Dünya insanlı Mars yolculuğuna hazırlanıyor, ama NASA endişeli... Mars görevinin üç yıl sürmesi bekleniyor. Ve karavan kadar bir alanda 4-6 kişinin bir arada yaşaması, psikolojik ve fizyolojik sorunları da beraberinde getirebilir. Tıbbi destek ihtiyacı ise mesafeden dolayı 20 dakika sonra gelebilir. Bazı durumlarda bu süre ölümcül olabilir. Mars görevlerinde astronotları bekleyen olası sorun ve çözümlere göz atıyoruz.
Mars görevleri, bilimkurgu filmlerinde gözüktüğü gibi kolay değil. En azından ortaya çıkacak sorunlar, birkaç dakikada rahatça çözülebilecek gibi gözükmüyor. Çünkü gerçek hayatta, bırakın Mars’tan bir astronotu geri getirmeyi, sadece Mars’a gitmek bile başlı başına tehlikelerle dolu.
Houston’daki NASA İnsan Araştırma Programı’ndan Leticia Vega, planlanan Mars görevinin, karavan büyüklüğündeki bir alanda dört ila altı kişinin üç yıl boyunca birlikte yaşaması anlamında geldiğini söylüyor. Orada geçirilecek altı ila dokuz aylık bir süre ve geri dönüş de cabası.
Öncelikle Dünya’nın koruyucu yerçekimi ve manyetik alanlarının dışına çıkıldığında mikro yerçekimi ve radyasyon büyük bir endişe haline geliyor. Mikro yerçekimi, kafada sıvı birikmesine yol açıyor, bu da görme sorunlarına neden olabilir ve gezegenler arası boşlukta seyahat eden astronotlar için büyük sorun. Araştırmacılar, söz konusu radyasyonun, astronotlar için ne kadar zararlı olduğunu tam olarak bilmese de laboratuvar deneyleri astronotlarda kanser ve diğer hastalık risklerinin artabileceğini gösteriyor.
Sosyal ve psikolojik sorunlar
Görevin uzunluğu da tehlikeleri beraberinde getiriyor: NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’ndeki acil tıp doktoru Erik Antonsen, “Mars’ın yanında Ay’a gidiş kamp gezisi gibidir” diyor.
Gezegenler arası mobil bir evde “sıkışan” insanlar arasında ortaya çıkabilecek sosyal ve psikolojik sorunları bir kenara koyarsak üç yıl gibi sürenin, kısa süreli Apollo görevlerine göre hastalık veya yaralanmalar için uzun bir süre olduğunun altını çiziyor.
Çünkü Mars, Dünya’nın Ay’a olduğundan yaklaşık 600 kat daha uzak. Bu da kısa iletişimlerin bile Mars’tan Dünya’ya ulaşmasının yaklaşık 20 dakika sürmesi demek. Ezcümle, acil bir durumda yardım için Houston’a telefon etmek, etkin bir seçenek değil. Antonsen, “Gerçek şu ki Mars’a ilk görevler sırasında birinin ölme olasılığı yüksek” diyor ve ekliyor, “Birisi dışarı çıktığında göz küresinde bir aşınma olursa göz kaybı yaşayabilir.”
Bu tehlikelere rağmen ABD, Rusya, Çin ve diğer uluslar, astronotlarını Kızıl Gezegen’e göndermek niyetinde. NASA, 2030’larda Mars’a kesin olarak insan göndermeyi planlıyor. Bu tarihi göz önünde bulunduran araştırmacılar, Mars’a bir “gezi yapmak” için bir dizi tıbbi cihaz ve ilaçlar geliştiriyor.
Hangi araçlar kullanılacak?
Geliştirilen ilk yardım ekipmanları, daha ilk aşamalarında ve bazı durumlar için pratikliği kanıtlanmış değil. Araştırmacılar, Mars’a ilk seyahat edenleri güvenli ve sağlıklı tutmak için yaklaşık on yıl içinde hazır olacağını umdukları yapay yerçekimi giysileri, anti-radyasyon ilaçları ve minyatür tıbbi araçlar geliştiriyor.
1. Sahte yerçekimi ekipmanı: Sorun şu ki vücudun kendi ağırlığını çekmesi gerekmediğinde kaslar ve kemikler zayıflamaya başlıyor. Uzay uçuşları tarihinde bu büyük bir sorundu. Sözgelimi Sovyet Soyuz 9 ekibi, Haziran 1970’te 18 günlük bir rekorla uzaydan geri döndüğünde, bir kozmonot o kadar zayıftı ki iniş kapsülünden çıktığında kendi kaskını bile taşıyamamıştı. Bugün, Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki astronotlar her gün birkaç saat egzersiz yaparak güçlerini korumaya çalışıyor. Ancak mikro yerçekimindeki yaşamla ilgili diğer problemler halen çözülemedi.
Dünya’daki yerçekiminin -normalde- vücudun altında tuttuğu vücut sıvıları, uzayda kafaya doğru ilerliyor ve kafa içi basıncını arttırıyor. 2013’te uzay istasyonunda beş aylık bir görevi tamamlayan NASA astronotu Thomas Marshburn, “Bir sandalyeye oturup başınızı dizlerinizin arasına sokmak gibi bir histi” tanımlaması yapıyordu.
Araştırmacılar, astronotların yaklaşık yarısında yaşanan ve uzayda geliştiği düşünülen görme problemlerinin, gözlerin arkasına sürekli yüksek basınç olmasına bağlıyor. Marshburn, kendisinin de yaşadığı bu sorun için “Dizüstü bilgisayardaki şifreyi bile okumakta zorlandım” diyordu.
Ağırlık, iç kulakta yerçekimini algılayan vestibüler organların dengede ve motor kontrolünde rol oynuyor. Marshburn, Dünya’ya döndükten sonra, “Düz bir çizgide kolayca yürüyebildim, ancak bir köşeyi dönebilmek birkaç gün sürdü” ifadelerini kullanıyordu.
Çözüm ise astronotların düz yürüdüğünden ve Mars’ta ne yaptıklarını görebildiklerinden emin olmak için yapay bir yerçekimi ekipmanı kullanmaları olabilir. Böyle bir portatif ekipman daha düşük bir gövde negatif basıncı (LBNP) sağlayabiliyor; vücudun alt yarısına vakum basıncı uygulayarak yapay yerçekimi yaratabiliyor. Bu sayede kişinin ayaklarını zemine ve vücut sıvılarını bacaklara doğru çekmeye yardımcı oluyor.
Bir deneyde, kafa içi basıncı ölçmek için tıbbi cihazları yerleştirilmiş 10 gönüllünün alt bedenleri, bir LBNP odası içinde yere sabitlendi. Katılımcılar kafa içi basınçlarının uzaydaki gibi olması için uzandı. Dünya’daki bir insan, ayakta durduktan sonra uzandığında, kafa içi basıncı 0 tordan yaklaşık 15 mmHg’ye yükselir. Çalışmayı Journal of Physiology’de açıklayan araştırmacılar ise cihazın vakum basıncını yavaşça artırdıkça katılımcıların ortalama kafa içi basıncının 15’ten 9,4 mmHg’ye düştüğünü gözlemledi.
Kaliforniya Üniversitesi’nden uzay fizyoloğu Alan Hargens, “Şu an [LBNP’de] bedeni ne kadar korumamız gerektiğini gerçekten bilmiyoruz,” diyor. Ancak Hargens’in ekibi günlük aktivite sırasında giyilebilecek prototip bir LBNP kıyafeti üretti. Hargens, “Bu düşük vücut negatif basınç cihazları yapay yerçekiminin ilk halleridir” diye belirtiyor.
2. Radyasyon koruması: Mikro yerçekiminde yaşam, herhangi bir Mars ekibi için büyük sorun olabilir. Ancak en azından astronotlara tanıdık bir zorluktan bahsediyoruz. Diğer yandan, derin uzay radyasyonuna kronik maruziyet daha önce hiçbir astronotun karşılaşmadığı bir tehlike.
Güneş Sistemi, neredeyse ışık hızında hareket eden galaktik kozmik ışınlar adı verilen yüklü parçacıklarla dolu. Bu parçacıklar, denk geldiği hücreleri öldürebiliyor veya DNA’da mutasyonlar oluşturabiliyor. Uzay istasyonundaki astronotlar, tıpkı Dünya’daki insanlar gibi, Dünya’nın manyetik alanı sayesinde bu olumsuz etkileşimlerinden büyük ölçüde korunuyor. Ancak Mars yolculuğu yapan bir ekip tamamen savunmasız olacak. Kızıl Gezegen’e giderken astronotların günde neredeyse iki milisevert radyasyon alması bekleniyor; kabaca altı günde bir tam vücut tomografisine maruz kalmaya eşdeğer.
Bugüne kadar derin uzay radyasyonuna maruz kalanlar sadece Ay’a gidenler olsa da bu duruma iki haftadan daha az bir süre maruz kaldılar. Houston’daki Baylor Tıp Fakültesi’nden uzay tıbbı araştırmacısı Emmanuel Urquieta, bir Mars görevinde, “Bu tür maruziyetler olduğunda insanlara ne olacağını tam olarak bilmiyoruz,” diyor.
Hayvan ve insan dokusu üzerinde yapılan testlerde, uzay radyasyonunu taklit etmek için tasarlanmış parçacık ışınlarının kalp ve kan damarı dokusunu bozduğu gözlemleniyor. Bu da 2018 tarihli bir rapora göre, Mars ekibinin kardiyovasküler hastalıklar için daha yüksek risk altında olabileceğini düşündürüyor. Benzer şekilde, radyasyona maruz kalan kemirgenler üstünde yapılan gözlemler, böylesi bir kozmik radyasyon durumunda bilişsel işlevin de bozulduğunu gösteriyor.
Radyasyonun biyolojik etkilerini inceleyen Brookhaven Ulusal Laboratuvarı araştırmacısı Peter Guida, “Önlem almak için en büyük ve en umut verici alan antioksidanlar,” diyor. Zira yüksek enerji yüklü parçacıklar, vücuttaki su moleküllerini reaktif oksijen türleri adı verilen toksik bileşiklere bölerek hasara neden olabiliyor. Vücudu antioksidanlarla hazırlamak ise bu reaktif oksijen türlerinin bazılarını nötralize etmeye ve etkilerini azaltmaya yardımcı olabiliyor. Seçenekler arasında A ve E vitaminleri ile bazı besin takviyelerinde de bulunan bir bileşen olan selenometiyonin var. Guida, “Bütün bunlar radyasyonun olumsuz etkilerini azalttığını çeşitli seviyelerde gösterdi” diye belirtiyor.
Arkansas Üniversitesi Tıp Bilimleri Bölümü’nden radyasyon biyoloğu Marjan Boerma ise antioksidanların kendi başlarına yeterli koruma sağlamayabileceği konusunda uyarıyor. Boerma ve meslektaşları, aspirin ve gama-tokotrienol adı verilen bir E vitamini formu da dahil olmak üzere diğer anti-enflamatuarların, yüksek enerjili parçacıkların neden olabileceği hücre hasarını azaltmaya yardımcı olup olmadığını test ediyor.
3. Kendi kendini iyileştiren astronotlar: Yapay yerçekimi önlemleri ve antioksidanlar, astronotların günlük rutininin bir parçası olabilir. Ancak Mars’a gidecek astronotlara, acil bir durumda anında müdahale edilemeyeceği için beklenmedik hastalık ve yaralanmalarla kendileri uğraşmak zorunda kalabilir.
Burada aklımıza hemen, niçin mürettebatın içine bir doktor yerleştirilmediği geliyor olabilir. Urquieta, “Ama o kişi de hastalanabilir,” diyor ve ekliyor, “bir hekim, 10 farklı uzmanlık alanda yetkinliğe sahip olamaz.”
Yapay zekâ da kesin çözüm değil. Ancak bilgisayar kullanımı astronotların kendilerini iyileştirmelerini sağlayabilir. VisualDx’in yöneticilerinden dermatolog Art Papier ve meslektaşları, internet olmadan bir dizüstü bilgisayarda çalışabilen çevrimdışı bir yazılım üzerine çalışıyor. Yazılımın, olası tüm hastalık teşhislerini hesaba katması gerekmiyor. Bunun yerine, astronotların cilt döküntüsü veya böbrek taşı gibi gerçekleşme ihtimali daha yüksek tıbbi koşullara odaklanılıyor.
Houston’daki KBR Inc.’den uzay uçuşu fizyoloğu ve uzay tıbbı uzmanı Douglas Ebert ve meslektaşları, Özerk Tıp Görevlisi Desteği (AMOS) adı verilen bir araç geliştiriyor. Yazılımın ilk sürümü, acemi bir göz muayenesinin nasıl yapılacağını veya bir solunum tüpünün nasıl takılacağını öğretmek için çeşitli resim ve videoları kullanıyor.
Araştırmacılar, birkaç tıbbi prosedürün nasıl gerçekleştirilebileceğini, doktor olmayan 30 kişiyle birlikte AMOS prototipini kullanarak test ettiler. Katılımcıların yaklaşık %80’i göz muayenelerini ve ultrasonları doğru bir şekilde gerçekleştirdi. Yaklaşık %70’i doğru bir şekilde damar yoluna enjeksiyon (IV) yerleştirdi. Daha zor bir görev olan bir solunum tüpü yerleştirmek konusunda ise katılımcıların ancak yarısı başarılı olabildi.
Nisan ayında ise uzay istasyonundaki astronotlar, zemin kontrolünden yardım almadan böbrek ve mesane ultrason taramaları yapmak için bir yazılımı başarıyla kullandı. Tıbbi muayeneler söz konusu olduğunda Dünya ile anlık iletişim mümkün olmadığı için uzay aracına uyacak minyatür tıbbi cihazların geliştirilmesi gerekiyor.
Mars görevleri için hangi mobil tanı ekipmanları gerekiyor?
Astronotların kullanacakları tıbbi kitlerin hafif ve kompakt olması gerekiyor. Entegre Tıbbi Modeli geliştirildi. Araştırmacılar, astronotların cinsiyetleri ile önceden var olan koşullar gibi görev ayrıntılarını sisteme ekliyor. Model daha sonra, belirli ekiplerin kabızlıktan kalp krizine kadar sahip olabilecekleri risklerini ölçmek için binlerce görev simülasyonu yürütüyor.
Ebert ve meslektaşları, NASA’nın 2022 için planladığı mürettebatlı Ay uçuşu görevinde kullanılacak bir ön ilk yardım paketleme listesi oluşturmak için bu sistemi zaten kullanmıştı. Bu üç haftalık yolculuk için ilk yardım çantası oldukça basit: sırt ağrısı için ilaç, hareketsizlik hastalığı önleyici ve benzerleri. Ancak üç yıllık Mars yolculuğu bambaşka çözümler gerektiriyor.
Uzay tıbbı araştırmacıları, farklı vücut parçalarını pratik olarak görüntüleyebilecek bir cihaz üzerinde çalışıyor. Butterfly iQ adlı yeni bir ultrason cihazı (solda) bu yetiye sahip. Bu cihazın en önemli avantajı ise standart ultrason makinelerine göre 15 kat daha hafif olması ve bir mobil uygulama sayesinde görüntüleri bir mobil cihaza aktarabilmesi.
Bir diğer portatif araç ise kan testi aracı. Parmak ucundan alınacak kan örneklerinde farklı hastalıkların kimyasal belirtilerini tespit etmek için kredi kartı büyüklüğünde yongalar geliştiren 1Drop Diagnostics şirketi, astronotlar için taşınabilir kan testleri üzerinde çalışıyor. (sağda).
Ebert, Mars yolculuğunda bunların da yeterli olmayabileceğini söylüyor. Ancak araştırmacıların, ekipmanlarını küçültmek ve Mars astronotlarının destansı yolculuklarından sağ çıkabilmesi için en iyi şansı verecek tıbbi malzeme kitini oluşturma yolunda en az on yılları olduğunu hatırlatıyor.
Batuhan Sarıcan / [email protected]
Kaynaklar:
https://www.sciencenews.org/article/astronauts-mars-space-health-survival
