Ağırlıksız Ortam ve Mars’a Yolculuk
Özellikle NASA’nın ve SpaceX’in uzay seyahati alanındaki çalışmaları ile biliyoruz ki planlanan her şey istenildiği gibi giderse insanoğlu 2030’lu yıllarda başka bir gezegene ilk defa ayak basacak.
1965 yılında Mars’a ilk uydunun gönderilmesinden bu yana Mars’a insanlı uzay görevleri planlanıyor. Ancak mesafenin çok fazla olması (Dünya ve Mars birbirine en yakın konumdayken aralarındaki mesafe yaklaşık 55.000.000 km'dir), uzayda geçirilecek uzun süreli seyahatin getireceği olumsuzluklar ve Kızıl Gezegen’e dair birçok bilinmeyen nedeniyle bu seyahat hep ertelenmişti. NASA ve SpaceX bu konudaki çalışmalarına hız kesmeden devam ediyor.
Elon Musk’ın sahibi olduğu SpaceX, 50-100 yıl içinde Mars’a 1 milyon insan göndermeyi hedefliyor. Şirketin Gezegenler Arası Taşımacılık Sistemi (ITS), her uçuşta Mars’a 100 kişi taşıyabilecek uzay araçları tasarlamak için çalışmalara başladı. Elon Musk, Mars ortamının bitki yetiştirmek için uygun olduğunu (Mars’ın atmosferinde karbondioksit oranı %97’dir), bu nedenle oraya gidecek insanların kendi kendilerine yetmelerini sağlayacak bir sistemin kurulabileceğini belirtiyor. Bakalım gelişmeler ne yönde ilerleyecek, bir gün insanlık gerçekten başka bir gezegende yaşamaya başlayabilecek mi?
Peki bu seyahatin, özellikle yolculuğun büyük kısmında ağırlıksız ortam koşullarına maruz kalınacağı düşünülürse, insan sağlığı üzerine ne gibi etkileri olabilir?
Ağırlıksızlık ortam (mikrokütleçekimi olarak da isimlendirilir) kütleçekim kuvvetinin sıfıra yakın olduğu ortamdır. Mars seyahati boyunca astronotlar ağırlıksız ortama maruz kalacaklar. Ağırlıksız ortamın fizyolojik etkilerini araştırmak üzere Scott Kelly ve Mikhail Kornienko Uluslararası Uzay İstasyonu’nda (ISS) yaklaşık bir yıl kaldı.
NASA - Scott Kelly ve Mikhail Kornienko
2015 yılının Mart ayında başlayan ve 2016 yılının Mart ayında sona eren görev sayesinde daha fazla bilgi sahibi olduğumuz ağırlıksız ortam insan fizyolojisini nasıl etkileyebilir, bir bakalım.
Mars yörüngesine gönderilen uyduların gidiş süresi dikkate alındığında Mars seyahatinin yaklaşık 250-300 gün süreceği öngörülüyor. Ancak ağırlıksız ortamda kemiklerimiz minerallerini Dünya’ya göre çok hızlı kaybediyor. Örneğin yaşlılarda kemik yoğunluğu kaybı yıllık olarak %1-1,5 iken, ağırlıksız ortamda aylık kaybedilen kemik yoğunluğu %1’dir.Bu kadar hızlı kemik erimesinin bazı olumsuz sonuçlara neden olacağı muhakkak. Kemik erimesi sonucu ortaya çıkan kalsiyum kanda serbest halde bulunur. Bu nedenle böbrekten kalsiyum atımının artması böbrek taşı oluşumu riskini artırır.
İnfografiği incelemek için üzerine tıklayın.
Mars yolculuğu boyunca sürekli ağırlıksız ortamda mı bulunacağız? Hayır. Ağırlıksız ortamı iki gezegen arasındaki yolculuğun yaklaşık altı aylık döneminde deneyimleyeceğiz. Bunun dışında kütleçekimi Dünya’nınkinin yaklaşık üçte biri kadar olan Mars’ın kütleçekim alanının etkisinde olacağız. Yolculuk boyunca maruz kalınan kütleçekim kuvvetindeki değişimler vücudumuzda bazı etkilere neden olacak. Bunlar konumsal oryantasyonda (yani gözlerimizi kapattığımızda uzayda nasıl yönlendiğimizi anlamamızı sağlayan sistemde) ve kafa-göz, kafa-el hareketleri arasındaki koordinasyonda bozukluk, denge ve hareket problemleri ile harekete bağlı oluşan mide bulantısı gibi etkilerdir.
Dünya’dayken yerçekiminin kan basıncının ortaya çıkmasında etkisi vardır. Dolayısıyla ağırlıksız ortamın neden olduğu başka bir problem de yerçekimi kuvvetinin eksikliğinde kalp-damar sisteminde ortaya çıkan değişimlerdir. Ağırlıksız ortamda vücudumuzun kalp hizasının üzerindeki kısımlarında kan basıncı artar ve sonuç olarak kalp-damar sistemi ve görmeyle ilgili problemler ortaya çıkar. Görme problemlerinin ortaya çıkma nedeni gözün içinde artan basınçtır. Kalp-damar sistemiyle ilgili problemlerin nedeni ise vücut sıvılarının yukarı yönlü hareketi nedeniyle vücutta basınç algılayan reseptörlerin kalbe yüksek basınç uyarısı göndermesi ve buna bağlı olarak kalp gücü ve çalışma kapasitesinde azalma ile maksimum kalp debisinin azalmasıdır.
Ağırlıksız ortamın başlıca etkileri bunlar. Bu problemleri aşmak için astronotlar uzayda yoğun egzersiz programları uygular, gıda ve sıvı tüketim alışkanlıklarına çok dikkat ederler. Bizlerin yani astronot eğitimi almamış insanların egzersiz programlarına ve uzun süreli uyum programlarına katılmaksızın böyle bir seyahatte yer alması şu an uzak bir ihtimal.
NASA, Human Research Programı kapsamında bu ve bunun gibi diğer problemler için onlarca yıldır çözüm yolları bulmak için araştırmalar yapıyor. Bu, uzay teknolojilerinin hayatımızı nasıl etkilediğini gösteren örneklerden yalnızca biri. Kemik erimesi ve benzeri hastalıklar, tansiyon, kalp yetmezliği, göz tansiyonu, böbrek taşları için de belki bu araştırmalar sayesinde yeni tedavi yöntemleri geliştireceğiz.
Kaynaklar:
- Hall, J. E. ve ark., Tıbbi Fizyoloji, Nobel Tıp Kitabevleri, 12. Basım, 2013.
- https://www.nasa.gov/content/journey-to-mars-overview
- https://www.nasa.gov/hrp/bodyinspace
- http://www.spacex.com/mars
