В ближайшее десятилетие в космос полетит больше людей, чем когда-либо прежде, поскольку пилотируемые космические путешествия начинают новую эру. НАСА, Европейское космическое агентство и другие правительственные агентства работают вместе над разработкой пилотируемых миссий за пределы Луны. В то же время эти организации работают с частными компаниями, которые хотят использовать новые технологии для снижения затрат на освоение космоса.
Такие компании, как SpaceX, Blue Origin и Sierra Space, разработали транспортные средства с многоразовыми ускорителями, автоматизированными системами полета и легкими материалами для поддержки этих космических миссий. У некоторых даже есть собственные амбиции по строительству частных космических станций, лунных баз или горнодобывающих предприятий в ближайшие десятилетия.
Но поскольку эти технологии и партнерства быстро делают космические путешествия более доступными, возникают новые проблемы: например, поддержание здоровья и работоспособности экипажа космонавтов. Моя исследовательская и преподавательская группа в Университете Колорадо и другие команды по всему миру пытаются решить эту проблему.
Новые медицинские вызовы в космосе
Астронавты НАСА — одни из самых способных людей в мире и одни из самых здоровых. Астронавты проходят обширное медицинское и психологическое тестирование, в результате которого в последнем туре были дисквалифицированы 26% претендентов. Этот строгий процесс проверки и тестирования эффективно ограничивает вероятность медицинского инцидента во время миссии.
Однако по мере того, как космические путешествия становятся все более доступными, экипажи астронавтов, выполняющих коммерческие миссии, вероятно, составят большинство космических путешественников в ближайшие годы. В ближайшем будущем частные миссии будут короткими и будут проходить на близкой орбите вокруг Земли, но частные экипажи, вероятно, будут менее подготовлены и будут иметь больше хронических заболеваний, чем профессиональные астронавты, которые в настоящее время живут и работают в космосе.
В то время как эксперименты на Международной космической станции широко изучали нормальные физиологические изменения человеческого организма в условиях микрогравитации, данные о том, как ведут себя в космической среде распространенные хронические заболевания, такие как диабет или высокое кровяное давление, практически отсутствуют.
Этот промышленный бум также создает возможности для длительных миссий на Луну и Марс. Из-за продолжительности миссий и расстояния от Земли профессиональные астронавты в этих миссиях испытывают длительные периоды невесомости, что приводит к потере костей и мышц, задержкам связи от нескольких секунд до 40 минут и крайней изоляции на месяцы или годы.
Экипажам приходится действовать автономно и они подвергаются новым опасностям, таким как лунная или марсианская пыль. Из-за топлива, необходимого для этих миссий, ресурсы ограничены минимально возможной массой и объемом.
В результате планировщикам миссий приходится принимать трудные решения, чтобы заранее определить, какие запасы действительно необходимы, поскольку возможности пополнения запасов продовольствия, воды и медикаментов ограничены или вообще отсутствуют. Например, в космосе радиация и влага внутри космического корабля могут привести к тому, что лекарства быстрее испортятся и станут недоступными для членов экипажа или даже станут токсичными.
Экипажи космических станций могут рассчитывать на помощь бортового врача в центре управления полетами, как это происходит на Земле с телемедициной. Однако экипажи на далеких планетах должны сами оказывать медицинскую помощь или процедуры.
В случае возникновения неотложной медицинской помощи экипажи могут оказаться не в состоянии эвакуироваться на Землю. В отличие от космической станции, где медицинская эвакуация на Землю может произойти менее чем за 24 часа, эвакуация с Луны может занять несколько недель. Эвакуация с Марса может оказаться невозможной в течение нескольких месяцев или даже лет.
Короче говоря, нынешние подходы к медицинскому обслуживанию в космосе не отвечают потребностям будущих коммерческих и профессиональных астронавтов. Исследователи должны разрабатывать новые технологии и новые подходы к обучению, чтобы подготовить будущий персонал к решению медицинских проблем в космосе.
Нынешние лидеры космической медицины являются экспертами либо в аэрокосмической технике, либо в медицине, но редко имеют формальное образование или обширные знания в обеих областях. И зачастую эти дисциплины не могут говорить на языке друг друга ни в прямом, ни в переносном смысле.
Обучение следующего поколения
Чтобы удовлетворить растущие потребности пилотируемых космических полетов, преподаватели и университеты пытаются разработать метод подготовки специалистов, которые понимают как ограничения человеческого тела, так и ограничения инженерного проектирования.
Некоторые школы и больницы, такие как Медицинский филиал Техасского университета, предлагают программы ординатуры для аспирантов в области аэрокосмической медицины. Другие, такие как Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе и Массачусетская больница общего профиля, предлагают специальные программы обучения в области космической медицины, но в настоящее время они ориентированы на полностью подготовленных врачей неотложной медицинской помощи.
Моя команда в Университете Колорадо разработала программу, которая объединяет физиологию человека и инженерные принципы, чтобы научить студентов-медиков мыслить как инженеры.
Эта программа призвана помочь студентам понять здоровье человека и его работоспособность в космическом полете. Он подходит к этим вопросам с точки зрения технического проектирования и ограничений, чтобы найти решения проблем, с которыми столкнутся астронавты.
Один из наших самых популярных курсов называется «Марс в моделируемой поверхностной среде». В этом курсе студенты знакомятся с инженерными и медицинскими сценариями в моделируемой среде Марса в пустыне Юты. Студентам приходится решать проблемы работы и ухода в скафандре на пустынном, похожем на Марс ландшафте.
Стресс от симуляций может показаться реальным для студентов, поскольку они учатся использовать свои совокупные навыки для заботы о своих товарищах по команде.
Образовательные программы, подобные этой и другим, направлены на подготовку междисциплинарных специалистов, обладающих навыками как в области ухода за пациентами, так и в области инженерного проектирования и способных совмещать оба этих направления, будь то космические туристы на орбите или первопроходцы на поверхности другой планеты.
Началась новая эра космических путешествий, и эти программы уже готовят специалистов, чтобы сделать космос доступным и безопасным.
Информация от: Разговором
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
