У чувеном Еинстеиновом мисаоном експерименту званом парадокс близанаца, близанац који се упустио у вртложни лет свемиром би остарио спорије у поређењу са близанцима који су лево кренули кући на Земљи, што је резултат временске дилатације када путују брзином светлости.
Али научници који су проучавали НАСА-е астронауте близанце у сценарију из стварног живота открили су нешто супротно: Астронаут Сцотт Келли можда је остарио само мало брже као резултат свог вишегодишњег боравка на Међународној свемирској станици (ИСС) у поређењу са својим братом са Земље, Марком.
Имајте на уму, теорије физике Алберта Еинстеина су сигурне; Сцотт Келли није путовао ни близу брзине свјетлости. У питању је биолошка стварност да живот у орбити - уз опасности попут зрачења, микрогравитације, лошег сна и грчевитих услова - може донети свој данак на телу, убрзавајући процес старења и евентуално повећавајући ризик од рака.
Срећом за Сцотта Келлија и свих других храбрих душа који се упусте у свемир, ови лоши ефекти не изгледају екстремно и чини се да се тело углавном може опоравити, показала је најцрнија анализа НАСА Твинс Студи, објављена данас (април 11) у часопису Сциенце.
Студија НАСА-е за близанце
Могућност проучавања једних познатих идентичних близанаца, а камоли браће и сестара, који су обојица путовали у свемир, била је превелика да би НАСА могла да се пробије. Марк је летио у четири свемирске мисије НАСА, од којих је свака трајала мање од две недеље, а повукао се 2011. године.
Сцотт је такође летио у четири свемирске мисије НАСА, а прве три су биле кратке. За четврту мисију, НАСА је, међутим, послала Сцотта на ИСС током 342 дана у 2015. Циљ је био проучити здравствене ефекте дугог свемирског лета, дужине сличне девет месеци колико би било потребно за пут до Марса. Са Скотом и Марком, НАСА је пронашла савршене испитне и контролне субјекте, јер браћа деле исти ДНК.
Близанци су надгледани и пре, током и после скоро једногодишњег лета. Студија објављена данас представља 10 одвојених истраживања - од врха до дна, то јест од когниције мозга и здравља вида до промена у бактеријама црева - која су спровела универзитетска биомедицинска истраживача у великој мери која нису повезана са НАСА.
Кључни налаз био је да се Сцотт углавном опоравио од своје године у свемиру након пуне године повратка на Земљу. Али то је рекло, било је неколико знатижељних запажања.
Теломери и зрачење
Док су у орбити, дужина Скотових теломера - који су молекуларни поклопци који се налазе на крају сваког хромозома - заправо се повећава, знак обрнутог старења. Дужина теломера обично опада како старимо. Ово је прво убедљиво запажање продужења теломера, на Земљи или у свемиру, рекла је Сусан Баилеи, професорица биологије и онкологије карцинома карцинома на Државном универзитету у Колораду и један од водећих истраживача студије.
Али Сцотт је те добитке изгубио у дужини након што се вратио на Земљу и, у ствари, могао би имати трајне штете на својим теломерима, рекао је Бејли. (Нејасно је шта је узроковало да се Скотови теломери продуље у свемиру.)
"Скотова просечна дужина теломера после лета се стабилизовала да би се приближила нивоима пре полетања", рекао је Бејли за Ливе Сциенце. "Међутим, имао је много више кратких теломера након лета него раније. И мислим да је то последица дугорочних здравствених последица - вероватно повећаног ризика од убрзаног старења или повезаних патологија повезаних са старењем, попут кардиоваскуларних болести и неких карцинома. "
Такође, најмање годину дана након лета, Сцотт је имао дуготрајне промене у свом имунолошком и ДНК систему за поправак у поређењу са летом.
"Још не знамо је ли добар или лош, али можемо рећи да изгледа да процес прилагођавања на Земљине услове траје мало времена", рекао је Цхристопхер Масон, ванредни професор за физиологију и биофизику из Веилл Цорнелл Медицине у Њујорку, такође водећег истражитеља студије.
Масон је за Ливе Сциенце рекао да такође није познато да ли је Сцотт дугорочно повећан ризик за рак као резултат изложености космичком и сунчевом зрачењу на ИСС-у. И Марк и Сцотт су дијагностицирани и успешно лечени од рака простате 2007., што је глава на њихову генетску сличност. Скот је, међутим, описао потенцијалну претњу раком од свемирске радијације као временску бомбу која тика у њему.
Дуготрајна свемирска путовања и здравље
Иако има величину узорка од само једног, или можда два, НАСА студија близанце има широке импликације на разумевање здравствених ризика дуготрајних свемирских путовања, рекао је Маркус Лобрицх, професор радијацијске биологије и поправке ДНК са Универзитета у Дармстадту у Немачка. Лобрицх није био део студије, али је написао пратећи перспективни део, такође објављен у часопису Сциенце.
Лобрицх је за Ливе Сциенце рекао да се драгоцено мало зна о здравственим ефектима свемирског путовања, али НАСА Твинс студија је предузела прве кораке у квантификацији ризика. На пример, промене теломера су, на пример, потенцијално озбиљне и могу бити последица зрачења честица. Доза зрачења у мисији на Марсу могла би бити и до пет пута већа него на ИСС мисији, тако да НАСА мора размислити о начинима заштите астронаута који путују тамо и назад, рекао је.
Али, Роберт Зубрин, стручњак за радијацију и оснивач и председник Марс организације, рекао је Ливе Сциенцеу да НАСА Твинс студија „подржава случај да радијација није сховстоппер за људске мисије на Марсу“.
Зубрин, који није био укључен у студију, проценио је да ће доза зрачења од годину дана на ИСС-у, делимично заштићена од сунчевог и космичког зрачења, бити еквивалентна дози током шестомесечног путовања на Марс, и то најбржом брзином која тренутни начини погона могли би нас тамо одвести. Дакле, чињеница да Сцотт Келли није показао непосредне лоше ефекте током свог вишегодишњег боравка на ИСС-у, као што је то случај са другим људима који су имали упоредиво кумулативно излагање зрачењу у свемиру, чини се добром за истраживање Марса, рекао је Зубрин.
Бржи долазак на Марс био би најбољи сценарио за минимизирање здравствених ризика. Путујући брзином светлости, попут Ајнштајнова близанца, стигли бисмо за неколико минута. Ако се зауставимо тако фантастичан пробојни погон, мораћемо да се решимо за шест до девет месеци. Захваљујући Сцотту и Марку Келлију, научници су сада сигурнији да путовање, колико год напорно било, вероватно неће бити смртоносно.
Слиједите Цхристопхера Вањека @вањек за свакодневне твитове о здрављу и науци. Вањек је аутор "Свемирски путници: Како ће људи подмирити месец, Марс и даље", из Харвард Университи Пресса, пролеће 2020.
