İkiz paradoks denilen ünlü bir Einstein düşünce deneyinde, uzayda dönen bir uçuşa başlayan bir ikiz, ışık hızının yakınında seyahat ederken zaman genişlemesinin bir sonucu olarak Dünya'daki evden geriye kalan ikizlere kıyasla daha yavaş yaşlanacaktı.
Ancak NASA ikiz astronotlarını gerçek hayat senaryosunda okuyan bilim adamları bunun tam tersini bulmuşlardı: Astronot Scott Kelly, Dünya Uzay kardeşi Mark'a kıyasla Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (ISS) yıllarca süren çabalarının bir sonucu olarak biraz daha hızlı yaşlanmış olabilir.
Dikkat et, Albert Einstein'ın fizik teorileri güvende; Scott Kelly ışık hızına bile yaklaşmıyordu. Söz konusu olan, yörüngedeki yaşamın - radyasyon, mikro yerçekimi, kötü uyku ve sıkışık koşullar gibi tehlikelerle birlikte - yaşlanma sürecini hızlandırabilecek ve muhtemelen kanser riskini artıracak şekilde bedeni olumsuz etkileyebileceğidir.
Neyse ki Scott Kelly ve uzaya giren diğer cesur ruhlar için, bu hastalıkların aşırı olduğu görülmüyor ve bugün yayınlanan Nisan ayında yapılan NASA Twins Çalışmasının en kapsamlı analizine göre, vücut çoğunlukla iyileşebiliyor gibi görünüyor. 11) Science dergisinde.
NASA İkizler Çalışması
Her ikisi de uzaya seyahat eden kardeşleri, yalnız bilinen ikizleri inceleme fırsatı NASA'nın geçmesi için çok büyüktü. Mark, her biri iki haftadan az süren dört NASA uzay görevinde uçtu ve 2011'de emekli oldu.
Scott ayrıca dört NASA uzay görevinde uçtu ve ilk üçü kısaydı. Ancak dördüncü görev için NASA, 2015 yılında 342 gün boyunca Scott'ı ISS'ye gönderdi. Amaç, Mars'a yolculuk için gereken dokuz aya benzer uzun bir uzay uçuşunun sağlık etkilerini incelemekti. Scott ve Mark ile NASA mükemmel test ve kontrol deneklerini buldu, çünkü kardeşler aynı DNA'yı paylaşıyor.
İkizler neredeyse bir yıllık uçuş öncesinde, sırasında ve sonrasında izlendi. Bugün yayınlanan çalışma, NASA'ya büyük ölçüde bağlı olmayan üniversite tabanlı biyomedikal araştırmacılar tarafından yürütülen, yukarıdan aşağıya, yani beyin bilişinden ve görme sağlığından bağırsak bakterisindeki değişikliklere kadar 10 ayrı araştırmayı temsil ediyor.
Temel bulgu, Scott'ın Dünya'daki bir yıl sonra uzayda geçen yıllarından kurtulduğu idi. Ancak bu, bazı ilginç gözlemler olduğunu söyledi.
Telomerler ve radyasyon
Yörüngede iken, her bir kromozomun sonunda bulunan moleküler kapaklar olan Scott'ın telomerlerinin uzunluğu aslında arttı, ters yaşlanma belirtisi. Yaşlandıkça normal uzunluk genellikle azalır. Colorado Devlet Üniversitesi'nde radyasyon kanseri biyolojisi ve onkolojisi profesörü ve çalışmadaki öncü araştırmacılardan biri olan Susan Bailey'e göre, bu, yeryüzünde veya uzayda telomer uzamasının ilk ikna edici gözlemiydi.
Ancak Scott, Dünya'ya döndükten sonra bu kazanımları kaybetti ve aslında telomerlerine kalıcı zarar verebilir, dedi Bailey. (Scott'ın telomerlerinin uzayda neyin uzamasına neden olduğu belirsiz.)
Bailey, “Scott'ın uçuştan sonraki ortalama telomer uzunluğu ön kontrol seviyelerine yakın bir şekilde sabitlendi” dedi. "Ancak, uçuştan sonra daha önce olduğundan çok daha kısa telomerlere sahipti ve bu yüzden uzun vadeli sağlık sonucunun - muhtemelen hızlandırılmış yaşlanma veya kardiyovasküler hastalık ve bazı ilişkili yaşla ilişkili patolojiler açısından yüksek risk altında olduğunu düşünüyorum. kanserler."
Ayrıca, uçuşundan en az bir yıl sonra Scott, ön kontrol ile karşılaştırıldığında bağışıklık ve DNA onarım sistemlerinde kalıcı değişiklikler geçirdi.
Weill Cornell Medicine'de fizyoloji ve biyofizik doçenti olan Christopher Mason, "İyi veya kötü olup olmadığını henüz bilmiyoruz, ancak Dünya'nın koşullarına geri dönme sürecinin biraz zaman aldığını söyleyebiliriz" dedi. New York'ta da araştırmanın baş araştırmacısı.
Mason Live Science'a, ISS'de kozmik ve güneş radyasyonuna maruz kalmasının bir sonucu olarak Scott'ın uzun vadede kanser için yüksek risk altında olup olmadığının bilinmediğini söyledi. Hem Mark hem de Scott, genetik benzerliklerinin başını sallayan 2007'de prostat kanseri için teşhis edildi ve başarıyla tedavi edildi. Ancak Scott, uzay radyasyonundan kaynaklanan potansiyel kanser tehdidini, içinde bir saatli bomba olarak tanımladı.
Uzun süreli uzay yolculuğu ve sağlık
Darmstadt Teknoloji Üniversitesi'nde radyasyon biyolojisi ve DNA onarımı profesörü Markus Löbrich, sadece bir veya belki de iki örneklem boyutuna sahip olmasına rağmen, NASA Twins Çalışması'nın uzun süreli uzay yolculuğunun sağlık risklerini anlamak için geniş etkileri olduğunu söyledi. Almanya. Löbrich çalışmanın bir parçası değildi, ancak Science dergisinde yayınlanan eşlik eden bir perspektif parçasını da yazdı.
Löbrich, Canlı Bilim'e uzay yolculuğunun sağlık üzerindeki etkileri hakkında çok az şey bilindiğini söyledi, ancak NASA İkizler Çalışması riskleri ölçmek için ilk adımları attı. Örneğin telomer değişikliklerinin potansiyel olarak ciddi olduğunu ve partikül radyasyonunun bir sonucu olabileceğini söyledi. Bir Mars görevindeki radyasyon dozunun bir ISS görevinden beş kat daha yüksek olabileceğini, bu yüzden NASA'nın oraya ve geriye yolculuk eden astronotları korumanın yollarını düşünmesi gerektiğini söyledi.
Ancak bir radyasyon uzmanı ve Mars Derneği'nin kurucusu ve başkanı Robert Zubrin, Live Science'a NASA İkizler Çalışması'nın "radyasyonun insan Mars misyonları için bir gösteri aracı olmadığı davasını desteklediğini" söyledi.
Çalışmaya dahil olmayan Zubrin, kısmen güneş ve kozmik radyasyondan korunan ISS'de bir yıldan radyasyon dozunun, altı aylık Mars gezisinden en hızlı hızda doza eşdeğer olacağını tahmin etti. mevcut tahrik yöntemleri bizi oraya götürebilir. Bu nedenle, Scott Kelly'nin uzayda karşılaştırılabilir kümülatif radyasyona maruz kalan diğer insanlar için geçerli olduğu gibi, ISS üzerinde yıl boyunca kaldığı andan itibaren hemen hiçbir kötü etki göstermediği, Mars keşfi için iyi bir nokta olduğunu söyledi.
Mars'a daha hızlı gitmek sağlık risklerini en aza indirmek için en iyi senaryo olacaktır. Einstein'ın ikizleri gibi hafif bir hızla ilerlerken birkaç dakika içinde varırdık. Böyle fantastik bir itiş atılımını engellemek için, altı ila dokuz ay arasında yerleşmek zorunda kalacağız. Scott ve Mark Kelly sayesinde, bilim adamları artık zorlu olmasına rağmen gezinin muhtemelen ölümcül olmayacağından daha eminler.
Christopher Wanjek takipçisi ol @wanjek sağlık ve bilim üzerine günlük tweet'ler için. Wanjek yazarı "Uzay Yolcuları: İnsanlar Ay'ı, Mars'ı ve Ötesini Nasıl Yerleştirecek?" Harvard Üniversitesi Yayınları, Bahar 2020.
