Pastaruosius 12 metų susidarė beprecedentė situacija, kai kosmose žmonių buvo bet kurią akimirką. Daugelis jų nuo 2001 m. lapkričio buvo ir darbavosi ten pat – TKS.
Šiaip ar taip, visi iki vieno esame gimę Žemėje. Taip, Žemė yra gigantiškas medžiagos telkinys, laikomas gravitacijos jėgų ir, žinoma, skriejantis kosmosu, tad formaliai visi esame gimę kosmose. Bet apsibrėžkime situaciją kiek kitaip ir pakalbėkime apie atvirą kosmosą. Kaip mes su juo susiję? Arba, jei tektų gimti ne Žemėje, o virš jos – kaip atrodytume?
TKS nuolat krenta
Visų pirma derėtų apsibrėžti, kurgi prasideda tas atvirasis kosmosas. Sutarta manyti, kad kosmoso riba yra 100 km virš jūros lygio. Tokiame aukštyje atmosfera yra labai reta. Kad ją pasiektų, erdvėlaivis privalo skrieti taip greitai, kad tas greitis prilygtų orbitiniam greičiui. O orbitinis greitis – tai greitis, kuris yra toks didelis, jog krisdamas žemėn ant jos niekada taip ir nenukristum. Nes Žemė „išsilenkia“ krintančiojo, kuris yra tam tikrame aukštyje ir krenta tam tikru greičiu, atžvilgiu.
Būtent taip nuolatos Žemėn krenta TKS gyvenantys ir dirbantys astronautai, pati TKS ir visi dirbtiniai palydovai. Visi jie nuolat krenta ir... nenukrenta.
Susidaro paradoksali ir iliuzinė situacija – yra priimta manyti, kad astronautai visada sklando po TKS, nes ten, aukštai, nėra gravitacijos. Iš tiesų gravitacijos ten apstu, tiksliau – 90 proc. tos gravitacijos, kurią patiriame mes ant Žemės.
Tikėsite ar ne, bet jei pavyktų pastatyti 370 km aukščio bokštą (maždaug tokiame aukštyje skrieja TKS), tai užsikorę į tokio bokšto viršų jokio nesvarumo nepajustumėme – vaikštinėtume po jo apžvalgos aikštelę lygiai taip pat, kaip ir po kiemą. Jokio sklandymo ir vartaliojimosi ore nebūtų. Tiesa, jei pro tą bokštą praskrietų TKS su visais joje esančiais astronautais ir laboratoriniais gyvūnėliais, tai prasilenkimas įvyktų tokiu greičiu, kad per mažai nepasirodytų – 28 tūkst. km per valandą.
Orbitoje pastojusios žiurkės grįžusios į Žemę atsiveda žiurkiukų, kurie turi rimtų problemų su koordinacija ir krypties suvokimu. Tiesa, nesvarumo būsenoje jaučiasi užtikrinčiau.
Kitaip ir būti negali. Nes, kaip jau minėjome, jie visi, susispaudę toje ankštoje stotyje, krenta. Būtent todėl, kad nepaliaujamai krenta, astronautai ir patiria vadinamąją nulinę gravitaciją. Bet ir toks teiginys būtų absoliučiai neteisingas – iš tiesų jie patiria nesvarumą, arba nulinį G.
Tą G galite pajausti ir jūs. Pavyzdžiui, pamėginkite ant sofos prigulti šonu taip, kad galva ne remtųsi į sofą, o liktų kyboti tame pačiame aukštyje, kaip ir prigulęs kūnas, bei nesvirtų į apačią, prie grindų. Nepraėjus nė porai minučių, pradės mausti kaklo raumenis. Tai – tas pats G, arba svarumas.
Nesvarumo įtaka organizmui
Ir ačiū Dievui, kad mes ant Žemės esame veikiami svarumo. Nes jis užtikrina, kad augame ir vystomės teisingai bei sveikai. Galų gale, mes gimėme klestėti svarume. O kaip atrodytų žmogus, jei jis to svarumo nepatirtų – t.y., gimtų ir gyventų būsenoje, kuri vadinama nesvarumu?
Kol žmogus dar nesutvėrė pakenčiamų dirbtinės gravitacijos sąlygų, atstojančių įprastinę svarumo būseną Žemėje, pabandykime pasvarstyti: kokią įtaką mūsų organizmams, mūsų kūnų biologijai galėtų turėti nesvarumas?
Mokslininkai dar nėra tikri, ar žmonėms įmanoma kosmose susilaukti palikuonių. Mat nesvarumo būsenoje vien pasiglėbesčiuoti yra ganėtinai sudėtinga – ką ir bekalbėti apie sueitį. Tiesa, yra mėginta spręsti šią problemą. Vienas iš naujausių mėginimų – kostiumas, pavadinimu „2suit“ („kostiumas dviem“). Jis turėtų užtikrinti dviejų asmenų artumą nesvarumo būsenoje – TKS arba mažą gravitaciją turinčiuose kosminiuose kūnuose (Marse, Mėnulyje). Bet ar to pakaks?
Pasirodo, nesvarumo būsenoje gerokai suaktyvėja vyriškosios ląstelės – spermatozoidai. Mat nesvarumo būsenoje nesuveikia vienas specialus enzimas (baltymas), kuris pristabdo spermatozoidų žiuželių sukimąsi. Tad nesvarumo būsenoje spermatozoidai juda greičiau. Kokios įtakos tai gali turėti vaisiaus užsimezgimui?
Vienas žinomas dalykas apie kūdikius, kurie auga nesvarumo būsenoje gyvenančios mamos gimdoje, yra vestibiuliarinio aparato (pusiausvyros organas vidinėje ausyje) vystymasis. Paprasčiau tariant, tą aparatą sudaro kanalėlių sistema, kurioje yra skysčio. Mums judant į viršų ar žemyn, tas skystis kanalėliuose juda ir mes suvokiame judėjimo kryptį bei kur yra viršus ar apačia. Ir išlaikome pusiausvyrą. Esant nesvarumo būsenai tame aparate esantis skystis tiesiog sklando ir plūduriuoja – kaip ir pats vestibiuliarinio aparato savininkas ar savininkė. Pusiausvyros ir koordinacijos pojūtis sutrinka. Gali prasidėti pykinimas, kilti vizualinės iliuzijos, nesiorientavimas aplinkoje.
Visa tai vadinama prisitaikymo prie kosmoso sindromu (angl. space adaptation syndrome). Jį patiria maždaug kas antras astronautas. Dėl koordinacijos sutrikimo pradedama vemti, ištinka jūros liga. Taip organizmas mėgina išgyventi. Manoma, kad pykinimas dėl koordinacijos praradimo identiškas pykinimui, kuris kyla apsinuodijus maistu, o taip nutikus vėmimas gali išgelbėti gyvybę.
Per didelis kiekis skysčių galvoje smegenims gali pranešti, kad kūne susikaupęs skysčių perteklius, todėl nesvarumo būsenoje kūnai į tai reaguoja gamindami mažiau kraujo.
Atliktų eksperimentų rezultatai byloja, kad orbitoje pastojusios žiurkės grįžusios į Žemę atsiveda žiurkiukų, kurie turi rimtų problemų su koordinacija ir krypties suvokimu. Jie prasčiau nei Žemėje pradėti ir gimę žiurkiukai plaukia vandenyje. Tiesa, nesvarumo būsenoje tie „kosminiai žiurkės“ palikuonys jaučiasi užtikrinčiau.
Skysčių pasiskirstymas
Tačiau vestibiuliarinio aparato skystis nėra vienintelis kūno skystis, kurį veikia nesvarumas. Jis veikia visus kūno skysčius. Žemėje gravitacija tuos skysčius traukia žemyn. Tačiau orbitoje skystis pasislenka į viršutinę kūno dalį, todėl nereikia stebėtis, kad orbitoje esančių astronautų veidai dažnai gali atrodyti gerokai patinę, o kojos – padžiūvusios.
Pasirodo, visas tas veidą užplūdęs skysčių perteklius gali turėti įtakos regėjimui. Iš 27 labai ilgą laiką nesvarume prabuvusių astronautų 9 patyrė optinio nervo užspaudimą į veidą suplūdusiais skysčiais, 6 astronautų akių obuoliai susiplojo dėl skysčių slėgio, o 4 astronautų optinis nervas buvo pažeistas dar rimčiau.
Per didelis kiekis skysčių galvoje organizmui (smegenims) gali pranešti, kad kūne susikaupęs skysčių perteklius, todėl nesvarumo būsenoje kūnai į tai reaguoja gamindami mažiau kraujo. Astronautai orbitoje gali netekti iki 22 proc. savo įprastinio kraujo kiekio. Atrofuojasi širdys ir kraujagyslių sistemos.
Nuskridus toli nuo Žemės ir išskriejus iš planetos magnetosferos, keliautojai praras natūralų skydą nuo sveikatai žalingų kosminių ir saulės spindulių. Ten, už magnetosferos ribų, visata yra neįtikėtinai nuožmi ir negailestinga gyvoms ląstelėms.
O kur dar psichologiniai dalykai – pvz., izoliacijos ir vienatvės jausmas. Jie taipogi gali smogti organizmo fiziologijai.
Poveikis kaulams ir raumenims
Tai – dar ne visos įdomybės, kurias patiria astronautų kūnai nesvarumo būsenoje. Štai, pasirodo, ilgiau pabuvojus nesvarume, ištįsta astronautų stuburai – kartais paaugama iki 3 proc. ūgio. 180 cm ūgio žmogus ilgiau pabuvojęs orbitoje į Žemę sugrįžtų būdamas 185 cm ūgio.
Ir, žinoma, kaulų silpnėjimas ir atrofija. Be nuolatinės apkrovos, kaulų audiniai silpsta – maždaug 1 proc. per mėnesį. Jei laiko kosmose būtų praleista pakankamai, kaulų medžiaga gali prarasti 40–60 proc. buvusios masės ir tvirtumo. Į Žemę po ilgo laiko būtų grįžtama porcelianiniais kaulais.
Ilgiau pabuvojus nesvarume, ištįsta astronautų stuburai – kartais paaugama iki 3 proc. ūgio.
Atrofija laukia ir raumenų – raumenų masė sumažėja 5 proc. per mėnesį. Iš viso įmanoma prarasti apie 20 proc. raumenų masės.
Visa tai, kas čia išvardinta, veikia suaugusiųjų kūnus. Teoriškai visa tai turėtų veikti ir besivystančių vaikų organizmus (praktiškai to išbandyti nėra tekę – vaikai į kosmosą dar niekada neskrido).
Tikėtina, kad orbitoje gimę ir augę vaikai turėtų nepaprastai trapius ir silpnus kaulus. Be specialių treniruočių programų nesvarumo būsenoje, ten gimę ir augę vaikai atrodytų kaip susirgę rachitu. Taip nutiktų ne dėl vitamino D stokos (tai yra rachito priežastis), bet dėl nesvarumo aplinkos. Pridėkite dar plonesnes kojas, didesnį ūgį, silpnesnius raumenis, silpniau išvystytą širdies ir kraujotakos sistemą, regėjimo sutrikimus, koordinacijos sutrikimus ir... tai dar baisiau nei luošumas.
Visa tai skamba ne itin optimistiškai, tiesa? Visgi didžioji dalis šių minčių yra spėjamojo pobūdžio. Tyrimų atlikta tik vienas kitas. Ne daugiau jų ir numatyta ateičiai. Kiek iš tiesų mažai mes dar žinome apie savo kūnus ir apie tai, kaip jie augtų, vystytųsi orbitoje ar tarpžvaigždinėje erdvėje, toli nuo Žemės...
