Desde que los astronautas comenzaron a ir al espacio por períodos prolongados, Se ha sabido que la exposición a largo plazo a la gravedad cero o la microgravedad tiene su parte de efectos sobre la salud. Estos incluyen atrofia muscular y pérdida de densidad ósea, sino que también se extienden a otras áreas del cuerpo que conducen a una función de órganos disminuida, circulación, e incluso cambios genéticos.

Por esta razón, Se han realizado numerosos estudios a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) para determinar el alcance de estos efectos, y qué estrategias se pueden utilizar para mitigarlos. Según un nuevo estudio que apareció recientemente en el Revista Internacional de Ciencias Moleculares , un equipo de investigadores financiados por la NASA y la JAXA mostró cómo la gravedad artificial debería ser un componente clave de cualquier plan futuro a largo plazo en el espacio.

Como se ha señalado, Se ha realizado una cantidad considerable de investigación para identificar y cuantificar los efectos que la microgravedad tiene en el cuerpo humano. Un buen ejemplo de esto es el Estudio de Gemelos realizado por el Programa de Investigación Humana (HRP) de la NASA, que investigó los efectos en el cuerpo del astronauta Scott Kelly después de pasar un año a bordo de la Estación Espacial Internacional, usando a su hermano gemelo, Mark Kelly, como el control.

Estos y otros estudios han confirmado que la exposición a la microgravedad no solo puede afectar la densidad ósea y la masa muscular, sino también la función inmune, oxigenación de la sangre, salud cardiovascular, e incluso posibles cambios genómicos y cognitivos. Además, La vista también es algo que puede verse afectado por el tiempo que se pasa en el espacio, que es el resultado de menos circulación y oxígeno que llega al tejido ocular.

De hecho, Aproximadamente el 30 por ciento de los astronautas en vuelos de transbordadores espaciales a corto plazo (aproximadamente dos semanas) y el 60 por ciento en misiones de larga duración a la ISS han informado de algún deterioro en su visión. En respuesta, El profesor Michael Delp, decano de la Facultad de Ciencias Humanas de la Universidad Estatal de Florida (FSU) y coautor del artículo, y sus colegas recomiendan que la gravedad artificial se incorpore en misiones futuras.

Durante años, y con el apoyo de la NASA, Delps ha estado estudiando el efecto que tiene la microgravedad en la vista de los astronautas. Como dijo en un comunicado de prensa reciente de FSU:

"El problema es que cuanto más tiempo están los astronautas en el espacio, es más probable que experimenten discapacidad visual. Algunos astronautas se recuperarán de cambios en la visión, pero algunos no lo hacen. Así que esta es una alta prioridad para la NASA y las agencias espaciales de todo el mundo. Con esta aplicación de gravedad artificial, descubrimos que no evitaba totalmente los cambios en el ojo, pero no vimos los peores resultados ".

Para determinar si la gravedad artificial disminuiría estos efectos, Delp se asoció con investigadores de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) en una primera colaboración. A ellos se unieron el profesor Xiao Wen Mao (autor principal del estudio) de la Universidad Linda Loma, así como miembros de la Universidad de Arkansas de Ciencias Médicas, el Instituto de Investigación Infantil de Arkansas, y la Universidad de Tsukuba.

Luego, el equipo examinó los cambios en los tejidos oculares de los ratones después de que pasaron 35 días a bordo de la ISS. Los sujetos de prueba consistieron en 12 ratones machos de nueve semanas que fueron trasladados en avión desde el Centro Espacial Kennedy y alojados en la Unidad de Jaula de Hábitat para ratones (HCU) en el Laboratorio "Kibo" de JAXA en la ISS. Durante el transcurso de su estadía, los ratones se dividieron en dos grupos.

Mientras que un grupo vivía en condiciones ambientales de microgravedad, el otro vivía en una unidad de hábitat centrífuga que producía 1 g de gravedad artificial (el equivalente a la gravedad de la Tierra). De esto, el equipo de investigación descubrió que el primer grupo sufrió daños en los vasos sanguíneos que son importantes para la regulación de la presión del líquido dentro de los ojos.

"Cuando estamos en la Tierra, la gravedad arrastra el fluido hacia nuestros pies, ", dijo Phelps." Cuando pierdes la gravedad, el líquido se desplaza hacia la cabeza. Este cambio de líquido afecta el sistema vascular de todo el cuerpo, y ahora sabemos que también afecta a los vasos sanguíneos del ojo ".

Además, el equipo notó que los perfiles de expresión de proteínas también habían cambiado en los ojos de los ratones como resultado de la microgravedad. En comparación, los ratones que pasaron su tiempo en la centrífuga no experimentaron tanto daño en sus tejidos oculares. Estos resultados indican que la gravedad artificial, probablemente en forma de secciones giratorias o centrifugadoras, será un componente necesario para misiones espaciales de larga duración.

A medida que avanzan los conceptos, el uso de la gravedad artificial en el espacio no es algo nuevo. Además de ser un concepto bien explorado en ciencia ficción, Las agencias espaciales lo han estudiado como una posible forma de establecer una presencia humana permanente en el espacio. Un ejemplo brillante de esto es el asentamiento espacial Stanford Torus, un diseño principal que fue considerado por el Estudio de Verano de la NASA de 1975.

Como esfuerzo de colaboración entre el Centro de Investigación Ames de la NASA y la Universidad de Stanford, este programa de diez semanas consistió en profesores, directores técnicos y estudiantes que se unen para construir una visión de cómo la gente podría vivir algún día en una gran colonia espacial. El resultado de esto fue un concepto para una estación espacial con forma de rueda que rotaría para proporcionar la sensación de gravedad normal o parcial de la Tierra.

Además, Los toros giratorios se han considerado para las naves espaciales para garantizar que los astronautas en misiones de larga duración puedan limitar su tiempo en microgravedad. Un buen ejemplo de esto es el transporte universal no atmosférico destinado a una larga exploración en los Estados Unidos (Nautilus-X), un concepto de nave espacial multimisión que fue desarrollado en 2011 por los ingenieros Mark Holderman y Edward Henderson del Equipo de Evaluación de Aplicaciones Tecnológicas de la NASA.

Como en investigaciones anteriores, este estudio destaca la importancia de mantener la salud de los astronautas durante las misiones a largo plazo en el espacio, así como viajes de larga duración. Sin embargo, este estudio se distingue por ser el primero de una serie diseñada para comprender mejor la discapacidad visual entre los astronautas.

"Esperamos que la continua y sólida colaboración científica nos ayude a acumular los resultados experimentales necesarios para prepararnos para la futura exploración tripulada del espacio profundo". "dijo Dai Shiba, investigador senior de JAXA y coautor del artículo. Mao el autor principal del estudio, También indicó que tiene la esperanza de que esta investigación vaya más allá de la exploración espacial y tenga aplicaciones aquí en la Tierra:

"Esperamos que nuestros hallazgos no solo caractericen el impacto del entorno de los vuelos espaciales en los ojos, sino que también contribuyan a nuevas curas o tratamientos para los problemas de visión inducidos por los vuelos espaciales, así como para más trastornos terrestres". como la degeneración macular relacionada con la edad y la retinopatía ".

No hay duda de que cuando se trata del futuro de la exploración espacial, Tenemos muchos desafíos por delante. No solo necesitamos desarrollar naves espaciales que puedan combinar eficiencia de combustible y potencia, necesitamos reducir el costo de los lanzamientos individuales y encontrar formas de mitigar los riesgos para la salud de las misiones a largo plazo. Más allá de los efectos de la microgravedad, También está el problema de la exposición prolongada a la radiación solar y cósmica.

Y no olvidemos que las misiones a la superficie lunar y a Marte tendrán que lidiar con una exposición a largo plazo a una gravedad más baja. especialmente cuando se trata de puestos de avanzada. Como tal, No sería descabellado imaginar que los toros y las centrifugadoras podrían convertirse en una parte habitual de la exploración espacial en un futuro próximo.