ناسا چطور برای فوریت‌های پزشکی احتمالی در ماموریت مریخ آماده می‌شود؟

از میان تمام چالش‌های ارسال انسان‌ها به مریخ، چالشی که ما بیشترین فاصله را تا برطرف‌سازی کامش داریم، کاملا بی‌ربط به موشک‌ها، زیستگاه‌ها و یا سیستم‌های پیچیده تصفیه آب است. مشکل بزرگی که باید در سیاره سرخ با آن روبه‌رو شویم، محدودیت‌های بدن انسان است.

بدن‌های ما به شکلی فوق‌العاده با زیست‌بوم‌های متفاوت روی کره زمین تطبیق می‌یابند، اما وقتی نوبت به محیط زیست دیگر سیارات می‌رسد، این موضوع آنقدرها مصداق ندارد.

وب‌سایت Digital Trends به صحبت با دو متخصص حوزه داروهای فضایی پرداخته تا متوجه شویم چطور می‌توان به درمان بیماران یا افرادی که در فضا مجروح شده‌اند پرداخت و وقتی صحبت از سلامت فضانوردانی باشد که به درون منظومه شمسی ارسالشان می‌کنیم، چه سوالاتی ذهن پژوهشگران را درگیر خود می‌کند.

بدن در فضا

به لطف دو دهه پژوهش در ایستگاه فضایی بین‌المللی، ما همین حالا اطلاعات زیادی راجع به واکنش بدن انسان به ماموریت‌های فضایی به دست آورده‌ایم. ریزگرانش در محیط این ایستگاه مجموعه‌ای از تغییرات را در بدن به وجود می‌آورد که از جمله آن‌ها می‌توان به از دست دادن استخوان، نحیف شدن عضلات، بازتوزیع مایعات (وقتی گرانشی نباشد که مایعات را به پایین بکشد، معمولا در بخش بالایی بدن جمع می‌شوند) و همینطور دیگر مشکلات مشابه مانند اختلالات بینایی اشاره کرد. این علائم در تورهای رایج شش ماه الی یک ساله فضانوردان به ایستگاه فضایی بین‌المللی بروز می‌کنند که تقریبا با مدت زمان سفر فضانوردان به مریخ برابر است.

خبر خوب اینست که محققان راه‌های زیادی برای مقابله با این اثرات یافته‌اند و برای مثال به اهمیت چندین ساعت ورزش روزانه اشاره می‌کنند تا عضلات از بین نروند.

فلیپو کاستروچی، جراح آژانس فضایی اروپا می‌گوید که پروازهای فضایی طولانی‌مدت مانند ماموریت مریخ از لحاظ پزشکی، شباهات زیادی به سکونت در ایستگاه فضایی بین‌المللی دارند. و این یعنی می‌توانیم تا حد زیادی از این موضوع مطمئن باشیم که فضانوردان بدون وقوع یک سانحه پزشکی، قادر به سفر به مریخ خواهند بود.

او می‌گوید: «طی این ۲۰ سالی که شاهد سکونت موقت فضانوردان در زیستگاه ایستگاه بین‌المللی فضایی بودیم، هیچوقت سانحه‌ای رخ نداده که مجبور به بازگردانی فوری فضانوردان باشیم.» کاستروچی اضافه می‌کند که یکی از اصلی‌ترین دلایل این موضوع، انتخاب دقیق فضانوردانی بوده که در ایده‌آل‌ترین شرایط سلامت به سر می‌برد و ضمنا حداقل برای دو سال پیش از آغاز ماموریت مورد پایش مداوم قرار می‌گیرند. در نتیجه امکان وقوع یک سانحه پزشکی در ماموریت مریخ اگرچه کاملا صفر نیست، اما بنابر شواهد به دست آمده از ایستگاه فضایی بین‌المللی بسیار پایین است.

پزشکان همراه

اما شانس پایین وقوع یک فوریت پزشکی را نمی‌توان با عدم امکان بروز چنین اتفاقی یکسان دانست. خدمه ماموریت مریخ باید برای سر و کله زدن با هرچیزی آماده باشد، از مشکلات رایجی که در فضا برای بدن رخ می‌دهد گرفته تا آسیب‌های اتفاقی و بیماری‌های غیر منتظره.

تمام فضانوردان مهارت‌های پزشکی بنیادین به دست می‌آورند و در هر خدمه، حداقل دو نفر تمرینات اضافه پزشکی را پشت سر می‌گذارند تا تبدیل به «مدیر پزشکی خدمه» (یا CMO) شوند. CMOها تمریناتی هم‌اندازه‌ی کمک‌یاران پزشکی می‌بینند و قادر به استفاده از تجهیزات پزشکی، توزیع دارو و استفاده از دستگاه شوک هستند.

با این همه کاستروچی می‌گوید که حتی تمرین‌دیده‌ترین CMOها هم برای پشتیبانی درمانی در سفر مریخ کافی نخواهند بود، بنابراین یک ماموریت فضایی این چنینی نیازمند دکتری آموزش دیده خواهد بود که عضو خدمه باشد.

در سفر به مریخ امکان بازگشت به زمین در هر لحظه وجود ندارد، بنابراین اگر فوریت به وجود آمده فراتر از توانایی‌های CMO باشد، شانس بقای بیماری به شکل قابل توجهی افزایش می‌یابد. بنابراین لازم است حداقل دو نفر توانایی‌هایی در حد یک پزشک متخصص داشته باشند. به این ترتیب، پزشکی در خدمه خواهد بود که مهارت‌های جراحی و تجویز داروهای داخلی داشته باشد.

رسیدگی به فوریت پزشکی در فضا

یکی از چالش‌های درپیش‌گیری رویه درمانی در ماموریت مریخ، تاخیر ارتباطی است که میان خدمه و زمین وجود دارد. وقتی فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی زندگی می‌کنند، پشتیبانی پزشکی به صورت بلادرنگ از سوی پزشکان روی زمین فراهم می‌آید. اما همینطور که فضاپیما از زمین دورتر می‌شود، تاخیر میان ارتباطات هم بیشتر و بیشتر می‌شود. در نهایت شاهد تاخیر ۲۰ دقیقه‌ای میان زمین و مریخ هستیم. این یعنی خدمه ماموریت مریخ در صورت بروز یک سانحه باید عملکردی مستقل داشته باشد و پشتیبانی زمینی صرفا در حد ارائه دستورالعمل خواهد بود.

هنگام در پیش گرفتن برخی رویه‌های درمانی در فضا نیز مشکلات متعددی به خاطر تفاوت گرانش به وجود می‌آید و بنابراین خدمه باید برای پشت سر گذاشتن کارهای درمانی در محیطی با ریزگرانش تمرین ببیند.

کاستروچی به عنوان مثال به مانور سی‌پی‌آر اشاره می‌کند که روی زمین، بیمار باید روی سطحی سفت و رو به بالا دراز کشیده باشد تا ناجی قادر به انداختن وزن بدن خود روی سینه او باشد. چنین کاری در محیطی با گرانش کمتر امکان‌پذیر نیست.

در فضا، خدمه باید به سطوح تحت خاصی دسترسی داشته باشد که به یک فریم متصل می‌شوند و شخص مصدوم را می‌توان به آن بست. پزشک نیز باید خود به درون این فریم برود تا قادر به فشار دادن سینه شخص، بدون اینکه خود به عقب رانده شود باشد. و از آن‌جایی که امکان استفاده حداکثری از وزن بدن وجود ندارد، نیروی فشاری که به سینه شخص وارد می‌شود هم باید بیشتر از حد نرمال باشد.

تمام این‌ها باعث می‌شوند کاری مثل سی‌پی‌آر در فضا به مراتب سخت‌تر و کندتر از روی زمین باشد و این تنها یک مثال از چالش‌های پزشکی در فضا به حساب می‌آید.

چالش‌های مریخ

هنگام رسیدگی به یک مسئله پزشکی در فضا، چالش‌های مختلفی وجود دارد و اکثر آن‌ها به زندگی در شرایط ریزگرانش مربوط هستند. به محض اینکه فضانوردان به مریخ برسند بار دیگر تحت تاثیر گرانش قرار می‌گیرند -گرانش مریخ حدودا ۴۰ درصد گرانش زمین- اما این سیاره هم چالش‌های خاص خود را ایجاد می‌کند.

مریخ سیاره‌ای شدیدا پر از گرد و خاک است و این خاک می‌تواند به خارش پوستی، حساسیت چشمی و همینطور حساسیت و گرفتگی ریوی منجر شود. تازه نیازی به اشاره به خستگی، استرس و خواب کم نیست که انتظار می‌رود در ماموریت شدیدا استرس‌زای مریخ رخ دهد. تمام این‌ها اثراتی گسترده بر سلامت فیزیکی و روان‌شناختی می‌گذارند.

اما بزرگ‌ترین مشکل در مریخ، چیزیست که از چشم غیر مسلح دور می‌ماند: تشعشعات. اینجا روی زمین، میدانی مغناطیسی داریم که از ما در برابر تشعشعات کیهانی و بادهای خورشیدی محافظت می‌کند، اما در مریخ چنین چیزی وجود ندارد. آنچه مشکل را تشدید می‌کند، اتمسفر باریک مریخ است که تراکم حدودا برابر ۱ درصد از تراکم اتمسفر زمین دارد.

در ماموریت‌های قبلی مریخ، مانند ماموریت فضاپیمای Mars Odyssey مشخص شد که سطح تشعشعات ۲.۵ برابر بیشتر از آن‌چیزی است که در ایستگاه فضایی بین‌المللی یافت می‌شود. و در برخی اوقات (احتمالا به خاطر فعالیت‌های خورشیدی) میزان تشعشعات به سطوحی حتی بالاتر هم می‌رسد. چطور می‌توان از فضانوردان در برابر این تهدید نامرئی محافظت کرد؟

خطر غیر قابل رصد تشعشعات

می‌دانیم که قرار گرفتن در معرض تشعشعات باعث می‌شود خطر ابتلا به سرطان و بیماری‌های زوال‌آفرین را افزایش داده و منجر به آسیب دیدن سیستم عصبی می‌شود. این امواج می‌توانند مشکلاتی دیگر نظیر آب‌مروارید و نازایی را هم در بدن به وجود آورند. همین اواخر، پزشکانی نظیر مانن میرمن، متخصص قلب و عروق، به بررسی اثرات تشعشعات موجود در ماموریت‌های طولانی‌مدت فضایی بر سلامتی پرداختند و متوجه شدند که قلب و سیستم‌های عروقی در برابر تشعشعات فضایی حساسیت فراوان دارند.

میرمن می‌گوید یکی از نگران‌کننده‌ترین نکات راجع به تشعشعات فضایی اینست که به اندازه کافی راجع به آن‌ها دانش نداریم و بنابراین با اعتماد به نفس کامل قادر به پیش‌بینی پیامدهای آن بر سلامت فضانوردان نیستیم. بعید است که فضانوردان در جریان ماموریت بیمار شوند یا جان خود را از دست دهند، اما در طولانی‌مدت ممکن است در خطر ابتلا به بیماری‌های مرگبار مانند سرطان باشند.

اطلاعاتی که راجع به تشعشعات فضایی، فراتر از مدار پایینی زمین، داریم از نمونه‌ای بسیار کوچک به دست آمده:‌ افرادی که به کره ماه رفته‌اند و آنها نیز آنقدر داده‌ای کافی در اختیارمان نگذاشته‌اند که بتوانیم به یک جمع‌بندی کلی برسیم. به این ترتیب ناسا به جمع‌آوری اطلاعات از منابع مشابه می‌پردازد: مانند بیمارانی که پرتودرمانی شده‌اند یا افرادی که در حوادث اتمی مانند فاجعه چرنوبیل در سال ۱۹۸۶، در معرض تشعشعات قرار گرفته‌اند.

این بدان خاطر است که در ماموریت مریخ باید دو نوع از تشعشعات را مد نظر قرار داد: نخست اشعه‌های کیهانی را داریم باعث می‌شوند به صورت مداوم در معرض یون‌های نافذ باشید. بعد نوبت به افزایش‌های ناگهانی و گاه و بیگاه تشعشعات می‌رسد که به خاطر شراره‌های خورشیدی است. هنگام صحبت راجع به اینکه هر نوع از تشعشعات در طولانی‌مدت چه تاثیری روی سلامت بدن می‌گذارند، چیزهای زیادی وجود دارد که خیلی ساده از آن‌ها بی‌خبر هستیم.

متدهای پژوهشی تازه

با توجه به اینکه تشعشعات مشکلی بزرگ در سفرهای فضایی به حساب می‌آیند، طی سال‌های اخیر شاهد افزایش شمار پژوهش‌ها در این حوزه بوده‌ایم. علاوه بر متدهای سنتی مانند پژوهش‌های حیوانی، رویکردی که میرمن و دیگران به سراغش رفته‌اند پژوهش «اندام روی چیپ» است. در این متد، از چیپ‌های حاوی سلول‌های ساخته شده در آزمایشگاه برای شبیه‌سازی واکنش‌های اندام واقعی انسانی استفاده می‌شود. از این تکنیک می‌توان در پژوهش‌هایی استفاده کرد که انجام‌شان روی انسانی زنده یا خطرناک است یا غیر ممکن.

این نوع از تحقیقات اکنون در ایستگاه فضایی بین‌المللی دنبال می‌شوند و امید می‌رود با استفاده از متد مورد اشاره قادر به کسب اطلاعات بیشتر راجع به تاثیرات محیط فضا بر اندام انسان باشیم. در آینده، همین متد می‌تواند به شکلی نویدبخش برای تحقیق روی تشعشعات فضایی هم استفاده شود.

ناشناخته‌های فراوان

مشکل بزرگی که پزشکانی مانند میرمن با آن دست و پنجه نرم می‌کنند اینست که وقتی صحبت از سلامت فضانوردان ماموریت مریخ باشد، بی‌شمار فاکتور ناشناخته پیش رویمان است. ما نمی‌توان با اطمینان خاطر بگوییم که اثرات طولانی‌مدت تشعشعات چه هستند و هنوز هیچ راه مطمئنی هم برای محافظت از فضانوردان در برابر این اثرات بالقوه در اختیار نداریم.

بنابراین اگرچه از لحاظ تکنولوژی برای ارسال انسان به مریخ آماده هستیم، اما باید سوالاتی اخلاقی از خود بپرسیم، چرا که تحقیقات پزشکی فضایی همچنان در طفولیت به سر می‌برد. «ما باید از خودمان بپرسیم که بدون آگاهی از خطری که فضانوردان با آن مواجه می‌شوند، حاضر به سفر به مریخ هستیم یا خیر. بیشتر از اینکه سوالی علمی باشد، سوالی اخلاقی است».