Bliźniacy znowu razem!

Mark i Scott Kelly. Fot. NASA

Bracia nie widzieli się przez rok. Jeden przebywał w tym czasie w kosmosie, drugi – na Ziemi. To najdłużej trwający eksperyment z udziałem bliźniąt.

Zobaczcie galerię przepięknych kosmicznych zdjęć zrobionych przez Scotta Kelly’ego!

Bliźniacy jednojajowi o praktycznie identycznym zestawie genów poddani zostali spektakularnemu eksperymentowi. Jeden z braci, Scott Kelly, przez 342 dni przebywał na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Jeśli dodać do tego jego poprzednie pobyty w kosmosie, to wyjdzie ponad 500 dni, co oznacza, że Amerykanin pobił rekord przebywania człowieka poza Ziemią. Drugi z braci – Mark – pozostał na Ziemi. Obaj są astronautami, mają podobne nawyki i dietę. Przed i po rozdzieleniu byli intensywnie badani.

Scott wraz z towarzyszącym mu przez ostatni rok Rosjaninem Michaiłem Kornienko, również uczestnikiem kosmicznego eksperymentu, dziś rano wylądował w Kazachstanie. Wraz z nimi na Ziemi znalazł się również Siergiej Wołkow, który w kosmosie przebywał 182 dni.

Mark i Scott Kelly. Fot. NASA

Scott poleci teraz do Centrum Lotów Kosmicznych NASA w Houston, gdzie wraz z bratem Markiem przejdą szereg badań. W ten sposób naukowcy chcą dokładnie sprawdzić, jak pobyt w przestrzeni kosmicznej wpływa na ludzki organizm.

Dla 52-letnich bliźniaków kilka różnych instytucji naukowych przygotowało aż 10 różnego rodzaju doświadczeń, a wymagają one analizy krwi, moczu i kału, badań ultrasonograficznych czy genetycznych (czy jakieś geny mogły ulec modyfikacji podczas podróży kosmicznej?). Te badania prowadzone są u obu braci Kelly w tym samym czasie. Mają wykazać m.in. wpływ mikrograwitacji (zwanej nieważkością) na mięśnie, układ odpornościowy, geny i kondycję psychiczną astronauty. Ciekawostką jest, że wskutek dylatacji czasu przebywający poza Ziemią Scott jest obecnie o kilka milisekund młodszy od swojego brata bliźniaka.

Wyniki badań mają powiedzieć NASA, jak na ludzi mogłaby wpłynąć załogowa wyprawa na Marsa, która może potrwać 6-8 miesięcy w każdą stronę.

W jaki sposób ludzki organizm dostosowuje się do pobytu w kosmosie?

Krew skupia się w głowie i klatce piersiowej

Scott Kelly przy oknie (zwanym Cupola) na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Fot. NASA

– Pojawia się obrzęk twarzy (na zdjęciu z lewej) – najbardziej widoczna oznaka problemów z krążeniem.

– Wzrasta ciśnienie krwi w mózgu, co może mieć wpływ na funkcje umysłowe.

– Pogarsza się wzrok – wzrost ciśnienia w obrębie głowy zmienia kształt gałki ocznej.

– Pogarsza się krążenie w nogach – w mikrograwitacji krew nie dociera do kończyn (nie jest ściągana ku dołowi przez grawitację). NASA chce temu przeciwdziałać, konstruując specjalne „spodnie”, które mechanicznie przepompowują płyny do kończyn.

– Serce astronauty się kurczy – niechodzenie sprawia, że serce nie pompuje krwi do nóg, więc wykonuje znacznie mniejszy wysiłek.

Słabną kości

– Wskutek zmniejszenia nacisku następuje 1,5-proc. ubytek gęstości kości w ciągu miesiąca, zwłaszcza w obrębie niższych kręgów kręgosłupa, bioder i kości udowych. Kości robią się kruche i łamliwe. Aby astronauta nie nabawił się osteoporozy, musi właściwie się odżywiać i zażywać witaminę D.

– Kości są rozpuszczane – mikrograwitacja pobudza działanie osteoklastów, które są odpowiedzialne za zrastanie się kości po złamaniach. Ich nadmierna aktywność powoduje szybki rozkład tkanki kostnej.

Osłabiają się mięśnie

Scott Kelly zaraz po lądowaniu w Kazachstanie nie jest w stanie poruszać się samodzielnie. Fot. NASA

– Następuje zanik mięśni szkieletowych i mięśni kończyn, które używane są na Ziemi do poruszania się i utrzymywania pozycji pionowej.

– Zmienia się struktura mięśni – wytrzymałe włókna wolnokurczące się typu I służące do utrzymywania postawy pionowej przekształcają się w mniej wytrzymałe włókna szybkokurczące się typu II.

– Astronauci tracą masę ciała – gdyby nie wykonywali ćwiczeń wytrzymałościowych, utraciliby do 20 proc. masy ciała w ciągu zaledwie 5-11 dni! Po powrocie muszą ponownie uczyć się poruszania po powierzchni Ziemi.

Czego jeszcze nie wiemy o wpływie podróży kosmicznych na organizm?

Jak mikrograwitacja wpływa na odporność?

– Naukowcy jeszcze nie wiedzą, w jaki sposób na tak długi okres przebywania w kosmosie reagują bakterie jelitowe i jak to się przekłada na odporność człowieka.

– Sprawdzają też, jak organizm Scotta zareagował na podanie szczepionki przeciw grypie w różnych momentach podróży kosmicznej.

Scott Kelly i Michaił Kornienko, którzy razem spędzili 342 dni na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Fot. NASA

Wpływ promieniowania kosmicznego

– Czy promieniowanie wpływa na przyspieszenie procesu starzenia? Ma to sprawdzić badanie telomerów, struktur umieszczonych na końcu nici DNA, których długość świadczy o sprawności mechanizmów naprawczych w komórkach. To z kolei decyduje o tempie starzenia się organizmu.

Problemy psychiczne

– „Kosmiczna mgła” to zjawisko dotykające wielu astronautów. Polega na utracie czujności, uwagi.

– Pozbycie się wielu ziemskich bodźców wywołuje niekiedy halucynacje, śnienie na jawie np. o ziemskich zapachach – np. drzew, ognia i grillowanego mięsa, jak raportował Kornienko.

Tak więc lot w kosmos to w efekcie cała masa problemów zdrowotnych. Czy wciąż zazdrościcie Scottowi Kelly’emu?