Susana Zanello adalah seorang ahli dalam mengadaptasi manusia untuk hidup di luar angkasa. Diundang sebagai tamu di Ecole Federal Lausanne (EPFL), dia berbagi perspektifnya tentang eksplorasi, eksplorasi ruang angkasa, perjalanan masa depan ke Mars, dan banyak lagi. Ini adalah wawancara yang diposting di Phys.org.
Perjalanan luar angkasa mempengaruhi tubuh manusia jauh lebih kuat dari yang kita kira. Susana Zanello mengkhususkan diri dalam efek ini. Seorang ahli biologi, dia bekerja untuk Divisi Ilmu Kehidupan Luar Angkasa di Houston, sebuah institusi yang mendukung pekerjaan NASA. Misinya adalah mempelajari adaptasi manusia terhadap kehidupan di luar angkasa, mengidentifikasi risiko terkait, dan mengembangkan tindakan pencegahan untuk menjaga kesehatan astronot saat mereka melakukan misi pengintaian.
Bagaimana EPFL ini tetap membantu penelitian Anda?
Saya datang ke sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang miniaturisasi dan mengumpulkan beberapa ide. Dalam pengobatan luar angkasa, kita membutuhkan perangkat berukuran kecil yang memungkinkan analisis dalam penerbangan dan pemantauan kesehatan waktu nyata: denyut nadi, tekanan darah, laju pernapasan, dan suhu astronot. Selain itu, harus ada cara untuk mengumpulkan data kesehatan seluruh kru. Ini adalah poin penting, karena ada banyak batasan di ruang: ruang yang tersedia, waktu kru, berat benda yang kami bawa ke sana. Karenanya, kami mencari teknologi mikro dan nano baru untuk membuat perangkat yang lebih kecil dan lebih baik.
Manifestasi apa yang paling penting dari penerbangan luar angkasa di dalam tubuh?
Hidup di luar bumi itu menantang. Dalam proses evolusi, kehidupan telah beradaptasi dengan planet ini. Di luar angkasa, salah satu risiko utama adalah gayaberat mikro - tidak adanya gravitasi. Konsekuensi nyata adalah hilangnya kepadatan mineral tulang. Di atas sana, Anda tidak perlu terus-menerus bergumul dengan gaya gravitasi, seperti yang kita lakukan di Bumi.
Jadi, kerangka itu tidak perlu menopang kita. Tubuh manusia mulai beradaptasi dengan mengurangi kepadatan matriks tulang dan memproses kalsium secara berbeda. Hal ini menyebabkan hilangnya kekuatan tulang, yang meningkatkan risiko patah tulang saat Anda kembali ke Bumi, serta batu ginjal.
Radiasi kosmik adalah risiko penting lainnya bagi kehidupan di luar angkasa. Medan magnet bumi adalah perisai yang efektif, mencegah sebagian besar partikel berenergi tinggi mencapai permukaan planet. Di luar sabuk Van Allen atau di planet lain, kita akan terus dibombardir oleh proton matahari yang kuat dan sinar kosmik galaksi.
Video promosi:
Ada bukti kuat bahwa mereka dapat melewati tubuh kita dan berinteraksi dengan DNA. Dalam jangka panjang, ada risiko yang terkait dengan perubahan DNA, munculnya kanker, sehingga diperlukan penelitian yang serius.
Apakah pekerjaan Anda berfokus pada perubahan visi astronot?
Pada awal 2000-an, kami mulai mengamati penurunan ketajaman visual astronot setelah mereka menghabiskan waktu di ISS, Stasiun Luar Angkasa Internasional. Penelitian lebih lanjut menunjukkan perubahan bentuk mata, bola mata menjadi rata, dan penebalan bagian belakang mata pada awal saraf optik. 60% astronot mengalami penglihatan yang berkurang, dalam beberapa kasus tidak dapat diubah. Oleh karena itu, NASA menganggap ini sebagai risiko kesehatan prioritas tinggi.
Apa yang menyebabkan hilangnya penglihatan ini?
Kami pikir ini karena perpindahan cairan di dalam tubuh. Di Bumi, cairan cenderung bergerak ke arah kaki. Gerakan dan katup mereka di pembuluh darah kaki kita membantu memompa darah kembali ke jantung. Dalam gayaberat mikro, sistem ini tidak lagi dibutuhkan dan cairan Anda dipompa ke kepala Anda sebagai gantinya.
Hal ini menyebabkan munculnya wajah bengkak dan kaki ayam, serta mungkin meningkatkan tekanan intrakranial. Para ilmuwan berspekulasi bahwa ketika tekanan dalam cairan serebrospinal meningkat, itu mengubah tekanan di mata, yang memengaruhi ketajaman visual.
Jenis penelitian apa yang akan Anda lakukan di masa depan?
Ada tanda-tanda fisiologis adaptasi yang dapat kita amati, serta yang mendasari mereka pada tingkat molekuler. Gen dapat diekspresikan dengan berbagai cara di ruang angkasa, menghasilkan perubahan fisiologis tertentu. Penelitian yang saya lakukan sekarang harus menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Tapi sekali lagi, ada banyak batasan dalam melakukan eksperimen di luar angkasa.
Sekarang astronot tinggal di sana hingga enam bulan, dan hanya dua dari mereka yang memutuskan untuk menjalankan misi satu tahun. Tetapi ketika kita berbicara tentang tujuan jauh lainnya seperti Mars, itu berbicara tentang perlunya misi yang panjang. Untuk mengetahui apa yang bisa terjadi pada pelayaran semacam itu, kita perlu melakukan eksperimen tidak hanya di ISS, tetapi juga pada analog terestrial pangkalan ruang angkasa, pada platform yang mensimulasikan kondisi ruang angkasa.
Apa tantangan utama bepergian ke Mars?
Misi semacam itu akan memakan waktu setidaknya tiga tahun. Risiko pertama adalah fisiologis. Untuk mengukurnya, kita perlu memperhitungkan durasi, jarak, isolasi, pengurungan dengan jumlah orang yang terbatas, tekanan beban kerja yang tinggi, dan tekanan karena harus berhasil. Begitu Anda tiba di Mars, itu lebih baik: gravitasi parsial. Tulang Anda akan segera menerima rangsangan dan laju penurunan kepadatan tulang akan menurun. Namun sekali lagi, di permukaan, astronot menghadapi risiko radiasi energi tinggi. Belum lagi iklim yang keras, debu dan kebutuhan akan makanan yang baik.
Bagaimana dengan planet lain?
Tentu saja, kita mulai memikirkan objek yang lebih jauh, seperti Europa, bulan Jupiter, tempat air ditemukan. Tapi dia lebih jauh. Selain itu, percaya atau tidak, meski Mars tampak seperti planet mati, ia masih relatif bersahabat dibandingkan dengan yang lain. Ukuran dan rotasinya mirip dengan Bumi. Hari itu berlangsung hampir 24 jam. Ini penting bagi orang yang terbiasa hidup dalam kondisi seperti itu. Hidup di planet dengan 10 jam sehari, misalnya, bisa menimbulkan banyak efek samping bagi tubuh.
Apakah kita terlalu terbiasa dengan kondisi terestrial untuk terbang ke luar angkasa?
Pengalaman menunjukkan bahwa kita bisa beradaptasi dengan lingkungan baru. Tentu akan selalu ada resiko tertentu. Kita harus hati-hati menentukan tingkat potensi risiko ini. Tapi kita tidak bisa mengabaikan dahaga akan eksplorasi manusia. Bahkan dengan resiko tinggi, selalu ada seseorang yang ingin terburu-buru ke yang baru dan tidak dikenal.
