Over 500 mennesker fra mer enn 40 forskjellige land har opplevd human spaceflight siden tidlig 2020-tallet, men denne prestasjonen kommer med en pris. Vi vet nå at kroppen gjennomgår betydelige endringer i rommet, fra muskeltap i legger og lår til blodforskyvninger som følge av gravitasjonsfraværet. NASA human spaceflight-programmet har identifisert fem hovedfarer astronauter møter, mens en SpaceX human spaceflight-misjon i 2021, Inspiration4, ga forskere mulighet til å studere helseeffekter hos varierte romreisende. Spesielt bekymringsfullt er at bare noen få dager i rommet påvirker biologien på måter som ikke ser ut til å reverseres. Vi utforsker hvordan disse funnene former debatten om bemannet romfarts fremtid.
Nye studier avslører hvordan romfart endrer kroppen på molekylært nivå
SpaceX Inspiration4-oppdraget i 2021 ga forskere en sjelden mulighet til å studere molekylære endringer hos sivile romreisende. Multimodale analyser av blod, spytt og hudprøver avdekket omfattende biologiske forandringer på cellulært nivå.
Epigenetiske data viste over 70 000 peaks per prøve, med gener involvert i DNA-reparasjon, immunaktivering og nukleosomorganisering. Dessuten observerte forskerne telomerforlengelse hos alle mannskapsmedlemmer, mens direkte RNA-sekvensering avslørte i gjennomsnitt 13 022 transkripter per prøve. Spesielt oppsiktsvekkende var en betydelig økning i metyl-6-adenin-nivåer på landingsdagen.
Studier av tarmfloraen avslørte at bakterien parasutterella hadde økt, en bakterie forbundet med kronisk tarmbetennelse. Samtidig ble det observert reduksjon av fusicatenibacter, pseudobutyvibrio og akkermansia, alle med betennelsesdempende egenskaper. Endringene i tarmfloraens sammensetning varte i flere uker fremover, i noen tilfeller i flere måneder eller år.
NASAs tvillingstudie dokumenterte DNA- og kromosomforandringer i blodleukocytter, fortykket vegg i halsarteriene, øyebunnsforandringer og kognitiv svekkelse. Professor Dag Undlien ved Oslo universitetssykehus understreker at de omfattende DNA-endringene gir grunn til bekymring. Genomisk instabilitet og nyoppståtte mutasjoner kjennetegner kreftceller, og studien tyder på økt kreftrisiko ved langvarig opphold i verdensrommet.
Ekstreme forhold i verdensrommet utfordrer menneskekroppen
Utenfor jordens beskyttende atmosfære og magnetfelt møter astronauter strålenivåer som langt overstiger det vi opplever på bakken. På Den internasjonale romstasjonen mottar astronauter mellom 60 og 160 millisievert over seks måneder, opptil 50 ganger mer enn den gjennomsnittlige årlige dosen på jorden. For fremtidige oppdrag til Mars forventes akkumulert eksponering å overskride 1 000 millisievert over tre år.
Forskning ved UCI viser at kosmisk stråling over lang tid kan forårsake hjerneskader og demenslignende lidelser. Seks uker etter eksponering utviklet forsøksmus betennelser i hjernen som blokkerte signaler mellom celler. Under hukommelsestester var musene mer forvirrede og mistet evnen til å utforske nye situasjoner.
I tillegg til stråling rammes kroppen av mikrogravitasjonens effekter. Muskelatrofi rammer antigravitasjonsmuskler i legger, lår, nakke og rygg. NASA har observert muskeltap på 20 prosent hos enkelte astronauter allerede etter elleve dager på ISS. Beinmassen reduseres med rundt 1 prosent per måned i nedre del av kroppen.
Særlig bekymringsfulle er endringer i hjernen og øynene. SANS-syndromet karakteriseres av avflating av øyeeplet, hevelse i synsnervene og endringer på netthinnen. Forandringer i hjernen inkluderer sammenpresset hypofyse, utvidet væskehulrom og økt pulserende strøm av hjernevæske.
Debatten om bemannet romfart intensiveres med ny kunnskap
Medisinsk beredskap for fremtidens romferder utenfor lav jordbane står nå i fokus hos internasjonale romorganisasjoner. NASA har identifisert fire røde risikoutfordringer som absolute hinder for en bemannet Mars-ferd: stråling, Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS), psykisk helse og tilgang på tilstrekkelig ernæring. Terje Sæhle, sjeflege ved Luftfartstilsynet og medlem av ESA Medical Board, understreker at SANS kanskje er den minst kjente og derfor også den største utfordringen.
Slike romferder øker risikoen for medisinske hendelser og har redusert mulighet for evakuering av syke eller skadete astronauter tilbake til jorden. Det er bred enighet om at minst én av astronautene må være lege med relevant akuttmedisinsk kompetanse. I tillegg finansierer NASA åtte nye studier rettet mot muskelhelse, beinmasse, kjønnsforskjeller, mannskapsautonomi og betennelser i hjerne eller ryggmarg.
Samtidig vekker nylige hendelser bekymring. Fire astronauter ble nylig innlagt på sykehus etter landing ved Florida-kysten, men NASA har gitt lite informasjon om saken. NASAs sikkerhetspanel advarte SpaceX om å fokusere på mannskapssikkerhet etter en rekke avvik. Faktisk sikter SpaceX mot 148 oppskytninger i år, noe som reiser spørsmål om hvorvidt det høye tempoet går på bekostning av sikkerheten.
Konklusjon
Romfartens helsekonsekvenser er uten tvil mer omfattende enn vi tidligere antok. De molekylære endringene, strålingsskadene og fysiologiske utfordringene skaper alvorlige hindre for langvarige romferder. Samtidig akselererer romfartsaktiviteten, noe som gjør spørsmålet om balansen mellom ambisjon og sikkerhet stadig mer presserende. Kunnskapen vi nå besitter krever grundige svar før vi sender mennesker på måneder lange ferder til Mars. Fremtidens bemannede romfart avhenger av hvordan vi takler disse utfordringene.