Vlad Krasen
0 
835
87
Ve slavném einsteinovském myšlenkovém experimentu nazvaném dvojče paradox, dvojče, které zahájilo vířící let vesmírem, by stárlo pomaleji ve srovnání s dvojčaty, které zůstaly doma na Zemi, což je výsledek dilatace času při cestování blízko rychlosti světla.
Vědci, kteří studují dvojice astronautů NASA ve scénáři skutečného života, však zjistili, že opak: Astronaut Scott Kelly možná stárl jen o něco rychleji v důsledku svého celoročního stintu na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) ve srovnání s jeho pozemským bratrem Markem.
Nezapomeňte, že teorie fyziky Alberta Einsteina jsou v bezpečí; Scott Kelly necestoval ani blízko rychlosti světla. Jde o biologickou realitu, že život na oběžné dráze - s riziky, jako je záření, mikrogravitace, špatný spánek a stísněné podmínky - může vybírat daň na těle, urychlit proces stárnutí a případně zvýšit riziko rakoviny. [7 Každodenních věcí, které se divně dějí ve vesmíru]
Naštěstí pro Scott Kelly a všechny ostatní odvážné duše, které se pustí do vesmíru, se tyto nepříznivé účinky nezdají být extrémní a zdá se, že se tělo podle většiny důkladných analýz studie NASA Twins Study, zveřejněné dnes (duben), většinou většinou zotaví. 11) v časopise Science.
Studie dvojčat NASA
Příležitost studovat jediná známá identická dvojčata, natož sourozenci, kteří oba odcestovali do vesmíru, byla příliš velká na to, aby NASA předala. Mark letěl na čtyřech vesmírných misích NASA, z nichž každá trvala méně než dva týdny, a odešel v roce 2011.
Scott také letěl na čtyřech vesmírných misích NASA a první tři byly krátké. V rámci čtvrté mise však NASA poslala Scott na ISS v roce 2015 na 342 dní. Cílem bylo studovat zdravotní dopady dlouhého kosmického letu, které je podobné délce devíti měsíců, které bude trvat na cestu na Mars. Se Scottem a Markem našla NASA perfektní testovací a kontrolní subjekty, protože bratři sdílejí stejnou DNA.
Dvojčata byla sledována před, během a po téměř celoročním letu. Studie dnes zveřejněná představuje 10 samostatných výzkumů - od shora dolů, tj. Od poznání mozku a zdraví zraku až po změny ve střevních bakteriích - prováděné univerzitními biomedicínskými vědci do značné míry nepřidruženými k NASA.
Klíčovým zjištěním bylo, že se Scott po celý rok zpět na Zemi většinou zotavil ze svého roku ve vesmíru. Ale to znamenalo, že tam byla nějaká zvědavá pozorování.
Telomery a záření
Na oběžné dráze se ve skutečnosti zvýšila délka Scottových telomer - což jsou molekulární čepičky na konci každého chromozomu - což je známkou zpětného stárnutí. Délka těla se obvykle s věkem snižuje. Podle Susan Baileyové, profesorky radiační biologie a onkologie na Colorado State University a jeden z hlavních výzkumných pracovníků studie, to bylo první přesvědčivé pozorování prodloužení telomer na Zemi nebo ve vesmíru..
Ale Scott ztratil tyto zisky na délku, jakmile se vrátil na Zemi a ve skutečnosti může mít trvalé poškození svých telomer, řekl Bailey. (Není jasné, co způsobilo, že se Scottovy telomery prodloužily ve vesmíru.)
"Scottova průměrná délka telomery po letu se stabilizovala na úroveň blízkou předletovým hladinám," řekl Bailey. „Po letu však měl mnohem kratší telomery než předtím. A to je místo, kde si myslím, že dlouhodobý zdravotní důsledek je - možná je ve zvýšeném riziku zrychleného stárnutí nebo souvisejících patologií souvisejících s věkem, jako jsou kardiovaskulární onemocnění a některé rakoviny. "
Také, alespoň rok po svém letu, Scott měl přetrvávající změny v imunitním systému a systému opravy DNA ve srovnání s předletem. [7 nemocí, o kterých se můžete dozvědět z genetického testu]
"Zatím nevíme, zda je [to] dobré nebo špatné, ale můžeme říci, že se zdá, že proces přizpůsobení se zpět k podmínkám Země zabere trochu času," uvedl Christopher Mason, docent fyziologie a biofyziky na Weill Cornell Medicine v New Yorku, také hlavní vyšetřovatel studie.
Mason řekl, že není známo, zda je Scott dlouhodobě vystaven zvýšenému riziku rakoviny v důsledku vystavení kosmickému a slunečnímu záření na palubě ISS. Mark i Scott byli diagnostikováni a úspěšně léčeni na rakovinu prostaty v roce 2007, což kývlo na jejich genetické podobnosti. Scott však popsal potenciální hrozbu rakoviny z radiačního záření jako časovanou bombu uvnitř něj.
Dlouhodobé cestování vesmírem a zdraví
Navzdory tomu, že velikost vzorku je pouze jedna nebo možná dvě, má studie NASA Twins Study široké důsledky pro pochopení zdravotních rizik dlouhodobého kosmického cestování, uvedl Markus Löbrich, profesor radiační biologie a opravy DNA na Darmstadt University of Technology in Německo. Löbrich nebyl součástí studie, ale spolu psal doprovodnou perspektivní část publikovanou také v časopise Science.
Löbrich řekl, že o zdravotních účincích vesmírného cestování je známo jen velmi málo, ale studie NASA Twins Study provedla první kroky při kvantifikaci rizik. Řekl, že například změny telomer jsou potenciálně závažné a mohly by být výsledkem radiačního záření. Radiační dávka na misi Mars by mohla být až pětkrát vyšší než na misi ISS, takže NASA musí vymyslet způsoby, jak chránit astronauty, kteří cestují tam a zpět, řekl..
Ale Robert Zubrin, radiační expert a zakladatel a prezident Mars Society,řekl, že studie NASA Twins „podporuje [s] případ, že radiace není ukázkou lidských misí na Marsu.“
Zubrin, který se studie nezúčastnil, odhadl, že dávka záření z roku na ISS, částečně chráněná před slunečním a kosmickým zářením, by byla ekvivalentní dávce ze šestiměsíční cesty na Mars při nejrychlejší rychlosti, která současné metody pohonu by nás tam mohly dostat. Skutečnost, že Scott Kelly nevykazoval žádný okamžitý nepříznivý účinek od svého celoročního pobytu na ISS, což platí i pro ostatní lidi, kteří měli srovnatelnou kumulativní expozici záření ve vesmíru, je pro průzkum Marsu dobrá,.
Zrychlení na Mars by bylo nejlepším scénářem pro minimalizaci zdravotních rizik. Cestujeme téměř rychlostí světla, jako Einsteinovo dvojče, dorazíme za pár minut. Abychom zabránili takovému fantastickému průlomu v pohonu, musíme se usadit šest až devět měsíců. Díky Scottovi a Markovi Kellyovi jsou nyní vědci přesvědčeni, že cesta, jakkoli náročná, pravděpodobně nebude smrtící.
- 5 důvodů stárnutí je úžasné
- Top 10 věcí, které dělají lidi zvláštními
- 7 způsobů, jak se mysl a tělo mění s věkem
Sledujte Christopher Wanjek @wanjek pro denní tweety o zdraví a vědě. Wanjek je autorem "Vesmírníci: Jak lidé urovná Měsíc, Mars a dále," od Harvard University Press, jaro 2020.