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Por más de cincuenta años, el HRP de la NASA ha estudiado lo que le ocurre al cuerpo humano en el espacio. Y los científicos de la agencia usan lo que han aprendido para diseñar procedimientos, estrategias y dispositivos para mantener a los astronautas saludables y seguros durante sus misiones en el cielo.
El HRP de la NASA estudia al cuerpo humano cuando está en el espacio
El HRP o Programa de Investigación Humana de la NASA, fue creado para el estudio sobre lo que le sucede al cuerpo humano cuando está en espacio exterior. Los ingenieros de la agencia usan las lecciones aprendidas para diseñar y crear naves espaciales. Además, para optimizar el ajuste y las funciones de los trajes espaciales.
El estudio también sirve en el desarrollo y la evaluación de estándares médicos, estándares y programas de aptitud física. También para entrenamiento sensitivomotor, entrenamiento de adaptación psicológica y fisiológica y protocolos de salud alimenticia.
Entender los efectos de los vuelos espaciales en el cuerpo humano es fundamental a medida que los astronautas se trasladan desde la Estación Espacial Internacional (EEI) en la órbita baja de la Tierra hasta lugares en el espacio profundo en la Luna y más allá.
Artemis llevará a la primera mujer y a la primera persona de color a la Luna
La agencia llevará, con el programa Artemis, a la primera mujer y a la primera persona de color a la Luna empleando tecnologías de punta para la exploración de la superficie lunar como nunca antes. Con lo que se recopilará nuevos datos mientras que se mantendrá a los astronautas seguros y sanos.
La NASA está especialmente interesada en estudiar cómo reacciona el cuerpo humano a los viajes espaciales de larga duración. En vista de que la agencia tiene planeado llevar a cabo misiones extendidas en Marte y en la Luna.
Christina Koch y Scott Kelly se convirtieron en los primeros astronautas de Estados Unidos en pasar cerca de un año en el espacio a bordo de la EEI, el doble del promedio anterior. Koch, Kelly y otros 6 astronautas han estado más de doscientos días en el espacio durante un único vuelo espacial.
Scott Kelly además de estar cerca de un año en el espacio, participó en la extraordinaria investigación de los gemelos. Kelly participó en varios estudios biomédicos cuando estuvo a bordo de la EEI mientras que Mark Kelly, su hermano gemelo idéntico y astronauta retirado, permanecía en la Tierra como sujeto de control. El trabajo ofreció datos significativos sobre lo que le sucedió a Scott Kelly, psicológica y fisiológicamente, en comparación con su hermano Mark. Sus aportes a la ciencia servirán para generar datos que los científicos usarán durante las próximas décadas.
¿Qué le ocurre con exactitud al cuerpo humano durante los vuelos espaciales?
En la agencia tienen planes de realizar un estudio de larga duración más dedicado en la EEI. Con el que se espera conocer sobre cómo el cuerpo humano se adapta a vivir en el ambiente de los vuelos espaciales durante diversos períodos de tiempo más prolongados. Estos estudios serán de mucha importancia para futuras misiones en el espacio profundo.
¿Qué le ocurre con exactitud al cuerpo humano en el espacio y a qué riesgos está expuesto? ¿Son los mismos riesgos para los astronautas que pasan 6 meses en la EEI que los riesgos que corren las personas en una misión a Marte durante años? La respuesta para esta interrogante es sencillamente que “no”.
La agencia se encuentra estudiando los riesgos para las misiones al planeta rojo, que se clasifican en 5 peligros de los viajes espaciales humanos vinculados con los factores estresantes a los que está sometido el cuerpo. Dichos riesgos pueden ser resumidos con el acrónimo RIDGE (Radiación espacial, Aislamiento y confinamiento, Distancia de la Tierra, campos de Gravedad y Entornos hostiles/cerrados.
A qué se refiere el riesgo de Radiación espacial
En nuestro planeta, el campo magnético y la atmósfera de la Tierra nos protege de la mayor parte de las partículas que conforman el entorno de la radiación espacial. Aunque todos aquí estamos expuestos a bajos niveles de radiación diariamente, desde los alimentos que ingerimos hasta el aire que respiramos.
En el espacio, las personas se encuentran expuestas a niveles variados y crecientes de radiación diferentes a los de nuestro planeta.
Son tres las fuentes principales que contribuyen al entorno de radiación espacial, a saber: partículas energéticas solares, partículas atrapadas en el campo magnético de nuestro planeta y los rayos cósmicos galácticos. Todo un desafío para reducir los peligros de la exposición a la radiación es que es realmente difícil protegerse contra ciertas partículas de radiación espacial, en especial de los rayos galácticos.
Estar expuesto a una mayor radiación se puede vincular con consecuencias para la salud tanto a corto como a largo plazo. De acuerdo con la cantidad de radiación total que reciban los astronautas y el lapso de tiempo en que se encuentren expuestos a esa radiación.
Los investigadores han observado un incremento del riesgo de cáncer y de enfermedades degenerativas, como cataratas y cardiopatías, en poblaciones humanas expuestas a radiación en nuestro planeta.
La actual estrategia para minimizar los riesgos para la salud de la exposición a la radiación del espacio, es la implementación de blindajes, el monitoreo de la radiación y de procedimientos operativos determinados.
Riesgos por Aislamiento y confinamiento para el cuerpo humano
Los astronautas que conformarán las expediciones seleccionadas para una estadía a bordo de la EEI son elegidos, capacitados y respaldados con mucho cuidado, para asegurar que puedan trabajar de manera eficiente como un equipo durante misiones que duran de 6 a 12 meses.
Las tripulaciones destinadas para las misiones de Marte o la Luna se someterán a una evaluación, selección y preparación todavía más cuidadosas. Debido a que estos astronautas viajarán más lejos y potencialmente durante más tiempo que las personas pasadas en un entorno confinado y aislado, con solo unos pocos humanos más.
Por otro lado, es muy posible que las tripulaciones sean multiculturales e internacionales, lo que provoca que la sensibilidad intercultural y la dinámica de la tripulación sean determinantes para el éxito de la misión.
Además, es realmente importante que los astronautas tengan un sueño de calidad. De no ser así, sus ritmos cardiacos, o relojes biológicos internos, podrían verse afectados por factores como un ambiente pequeño y ruidoso; el estrés del aislamiento y confinamiento prolongados. Además de diferentes ciclos de luz y oscuridad y un día que dura 37 minutos más en Marte.
Los científicos de la NASA han estudiado personas en entornos aislados y confinados por años, y han desarrollado técnicas, métodos y tecnologías para poder contrarrestar posibles inconvenientes. Los expertos usan dispositivos, como la actigrafía, que sirve para la evaluación y mejoramiento del sueño y del estado de alerta al registrar cuánto se mueven los astronautas y cuánta luz ambientar existe en su alrededor.
La novedosa iluminación, generada por el desarrollo de la tecnología de diodos emisores de luz, es empleada en la EEI para ayudar a alinear los ritmos circadianos de las personas y mejorar el sueño, el rendimiento y el estado de alerta.
En cuanto a la Distancia de la Tierra
La EEI orbita a 240 millas sobre nuestro planeta. La Luna se encuentra mil veces más lejos de la Tierra que la EEI. Por su parte, Marte se encuentra a un promedio de 140 millones de millas de la Tierra. Presentando un retraso en las comunicaciones de hasta veinte minutos en una sola dirección mientras se encuentran en el planeta rojo, los astronautas tienen que ser capaces de solucionar problemas e identificar posibles soluciones entre ellos mismos, sin la ayuda del control de la misión de la agencia.
Además, es determinante considerar las clases de alimentos y fármacos que se deben empacar para un viaje de varios años sin poder ir a una farmacia o a un supermercado. A diferencia de las tripulaciones de las estaciones espaciales, las cuales reciben con frecuencia suministros de los vuelos de carga desde nuestro planeta, las tripulaciones que vayan a Marte tendrán que llevar todos los comestibles, el equipo y las provisiones médicas que requieran.
En la agencia usan su experiencia en vuelos espaciales tripulados en la ISS para establecer qué tipos de contingencias médicas suceden en el espacio en el tiempo y qué clases de destrezas, equipos, suministros y procedimientos son necesarios para tener una buena idea de lo que deben llevar las tripulaciones para futuras misiones al planeta rojo y a la Luna.
Y en cuanto a los Campos de gravedad
Las tripulaciones se van a encontrar con 3 campos de gravedad distintos en una misión a Marte. Durante el viaje de 6 meses entre los planetas, los astronautas estarán ingrávidos. Mientras estén en Marte, los astronautas estarán en cerca de un tercio de la gravedad de la Tierra. Y cuando regresen, deberán readapterse a la gravedad de nuestro planeta.
Cuando se ha analizado cómo cambia el cuerpo con la falta de gravedad y luego de regresar a la gravedad de aquí, la agencia viene desarrollando medidas de protección contra dichos cambios para una misión en el planeta rojo.
También han implementado ensayos de tareas funcionales para detectar y mejorar el control del equilibrio luego de aterrizar en un lugar gravitacional. Las pruebas de motricidad fina se llevan a cabo para poder detectar el mínimo cambio en la capacidad de los astronautas para poder interactuar con equipos computarizados.
Riesgos presentes en Ambientes hostiles/cerrados
Los científicos de la agencia han hallado que el ecosistema dentro de la nave espacial desempeña un rol importante en la vida cotidiana de la tripulación en el espacio. Los microbios pueden llegar a cambiar sus características en el espacio. Por otro lado, los microorganismos que están naturalmente en el cuerpo humano se transfieren con mucha facilidad de persona a persona en ambientes cerrados.
En entornos cerrados, los niveles de la hormona del estrés suben y el sistema inmunitario de la persona se altera, lo que podría llevar a una mayor susceptibilidad a las alergias y otras patologías.
La NASA emplea tecnología para poder monitorear la calidad del aire de la ISS para asegurar que la atmósfera sea apropiada para respirar y no esté contaminada con gases, como amoníaco, formaldehído y monóxido de carbono.
Los sistemas de control térmico trabajan para el mantenimiento de la temperatura de la ISS y mantener a los astronautas más cómodos. También se hacen análisis de muestras de sangre y saliva para poder identificar cambios en el sistema inmunitario de la persona. Y para monitorear la reactivación de virus latentes durante los viajes espaciales.