Kalbiniz Küçülebilir, Kemikleriniz Çözünüp Gidebilir: İnsanları Mars’a Göndermenin Bedelleri

İnsanlığın Ay’a son ayak basışının üzerinden yarım yüzyıldan fazla geçti. Yıldızlara atılan o ilk “bebek adımları” hâlâ en büyük başarılarımız arasında yer alıyor ancak başka bir gezegene atılacak “dev adım” hâlâ gerçekleşmedi. Gezegenler arası seyahat bir hayal olmaya devam ederken, Elon Musk gibi vizyonerler bunun sadece zaman meselesi olduğunu savunuyor. “Her fırlatma,” diyor Musk, “yaşamı çok gezegenli hale getirmek için gerekenleri öğrenmekle ilgilidir.” fakat SpaceX ve diğer şirketler roketler ile itki sistemlerinin teknik yönlerini çözerken, asıl zorluk makinede değil, insan bedeninde yatıyor olabilir. Mars’a ulaşıp yorgunluktan yere yığılmak ya da DNA’yı bozan görünmez bir tehditle karşılaşmak... Bu bir bilim kurgu değil, derin uzaya gitmeye cesaret eden ilk insanların beklediği biyolojik gerçeklik.

İnsan Bedeni ve Boşluk Arasındaki Savaş

Mars’a yolculuk kilometrelerle değil, aylarla ölçülüyor, altı ila dokuz ay boyunca yaşamı tehdit eden bir vakumda ilerlemek gerekiyor. Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) gibi nispeten güvenli bir ortamdan ya da kısa süreli Ay görevlerinden farklı olarak, Mars’a seyahat insan dayanıklılığının sınırlarını test eden bir süreçtir. Uzay yalnızca yerçekimini ortadan kaldırmaz; insan bedeninin evrimleştiği koşulları da yok eder. Kaslar zayıflar, kemikler çözünür, vücut sıvıları yeniden dağılır ve kalp küçülmeye başlar. Beyin ve bağışıklık sistemi bile öngörülemeyen biçimlerde davranır. Uzayda uyum sağlamak bir seçenek değil; hayatta kalmak için verilen sürekli bir savaştır.

Mikro Yerçekimi: İçimizdeki Düşman

Astronotlar mikro yerçekimine girer girmez vücutlarının her sistemi değişmeye başlar. Dünya’da yerçekimi bedeni dengede tutar, kasları çalıştırır ve kemikleri güçlü kılar. Bu kuvvet ortadan kalktığında sistem çöker. İlk hissedilen etki, NASA’nın “uzay adaptasyon sendromu” adını verdiği dezoryantasyondur. Beynin denge sistemi karmaşaya düşer; gözler bir şey söylerken kas ve eklem sensörleri başka sinyaller gönderir. Sonuç: mide bulantısı, baş dönmesi, baş ağrısı ve yorgunluk. Uzmanların deyimiyle bu durum “huysuz bir sarhoş gibi hissettiren” bir süreçtir.

Zamanla beyin uyum sağlar ama beden çözülmeye devam eder. Sıfır yerçekiminde kemikler her ay yaklaşık %1 oranında yoğunluk kaybeder. Bu, Dünya’daki yaşlı bir osteoporoz hastasının yılda kaybettiği oranla aynıdır. Kaslar, özellikle bacak ve omurga kasları, artık destek sağlama görevini yitirdiği için hızla zayıflar. Omurga esneyerek astronotların birkaç santimetre uzamasına neden olur, ancak bu süreç sırt ağrısı getirir. Dünya’ya döndüklerinde kaslar güçsüzleşmiş, kemikler kırılganlaşmış, denge sistemleri ise yeniden eğitime ihtiyaç duyar hale gelir.

Vücut Sıvılarındaki Devrim

Dünya’da yerçekimi sıvıları vücudun alt kısmına çeker. Uzayda söz konusu dağılım eşitlenir; kan ve diğer sıvılar başa yönelir ve astronotlara özgü “şiş yüz” ve “tavuk bacak” görünümünü oluşturur. Basınç artışı kafatası içinde ve göz arkasında kalıcı görme sorunlarına yol açabilir. Kardiyovasküler sistem de tepki verir; vücut kalp ve beyin çevresinde fazla sıvı olduğunu sanarak idrar üretimini artırır. Astronotlar birkaç gün içinde kan plazmalarının %10–15’ini kaybeder. Daha az baskı altında çalışan kalp küçülmeye başlar, kırmızı kan hücreleri azalır, tansiyon dengesi bozulur. Yerçekimine geri dönmek ya da ayağa kalkmak baş döndürücü ve ağrılı bir sürece dönüşür.

DNA, Bağışıklık ve Hücresel Bedel

Uzay sadece kaslara ve kemiklere zarar vermez; en temel biyolojik süreçleri bile değiştirir. NASA’nın ikiz astronotları Scott ve Mark Kelly üzerinde yapılan araştırma, çarpıcı farklar ortaya koydu. Scott Kelly’nin genlerinde DNA onarımı ve bağışıklık tepkileriyle ilgili ifadelerde değişim görüldü. Telomerleri, yani kromozom uçlarındaki koruyucu kapaklar, uzayda uzadı ancak Dünya’ya döner dönmez hızla kısaldı. 

Dünya’nın mikrobiyal ortamından uzak kalmak ve sürekli radyasyona maruz kalmak bağışıklık sistemini dengesiz hale getiriyor. Beyaz kan hücrelerinin davranışları değişiyor, iltihap artıyor ve alerjik reaksiyonlar gözleniyor. Uzun süreli maruziyet kanser ve otoimmün hastalık riskini artırabilir.

Karşı Mücadele: Egzersiz ve Mühendislikle Hayatta Kalma

NASA’nın edindiği temel ders açık: Egzersiz ilaçtır. ISS’deki astronotlar her gün iki saatten fazla süreyi yerçekiminin etkilerini taklit eden antrenmanlara ayırıyor. Elastik kordonlarla sabitlenerek koşuyor, vakum bazlı ağırlıklarla direnç çalışıyor ve kardiyovasküler sağlık için bisiklet çeviriyorlar. Buna rağmen, Dünya’ya döndüklerinde yine de zayıflamış durumda oluyorlar çünkü kalan 21 saat boyunca beden hâlâ ağırlıksız ortamda, kas ve kemik kaybı sürüyor. Bilim insanları, kas ve kemik erimesini yavaşlatmak için protein ve mineral açısından zengin beslenme planları, elektriksel kas uyarımı ve özel ilaç tedavileri üzerinde çalışıyor. Mühendisler ise çözümü biyolojiden değil fizikten arıyor. Uzay araçlarını döndürerek yapay yerçekimi oluşturmak için santrifüj testleri yapılıyor. Kısa süreli yapay yerçekimi bile kas tonusunu ve kemik yoğunluğunu koruyabiliyor, ancak uzun görevlerde enerji ve ağırlık sorunu çözülmeyi bekliyor.

Radyasyon: Görünmez Tehdit

Dünya’nın manyetik alanı dışında astronotlar, DNA ve dokulara zarar verebilen kozmik radyasyona sürekli maruz kalıyor. ISS hâlâ Dünya’nın manyetosferi içinde, ancak derin uzay görevlerinde böyle bir koruma yok. Güneş fırtınaları, saatler içinde ölümcül dozlar yayabilen en yakın tehlike. 1972’de Apollo programı sırasında meydana gelen büyük bir güneş patlaması, görevdeki astronotları kıl payı ıskaladı; aksi halde ölümcül olabilirdi. Mevcut radyasyon kalkanları, metal, plastik veya su tabakaları, yalnızca sınırlı koruma sağlıyor. Astronotların Ay ya da Mars yüzeyinde her an yoğun korumalı sığınaklara erişebilmesi gerekiyor. Birkaç dakikalık gecikme bile radyasyon hastalığına ya da iç organ hasarına yol açabilir. Mars’ta ise yıllar süren galaktik kozmik ışın maruziyeti kanser riskini ciddi biçimde artırabilir.

İzolasyon Faktörü

Fiziksel tehlikelerin ötesinde, ölçülmesi zor bir başka risk daha var: insan zihni. Aylarca dar bir kapsülde, sessiz bir boşlukta yaşamak, psikolojik dayanıklılığı daha önce hiç test edilmemiş düzeyde zorlayacak. ISS’deki astronotlar bile stres ve izolasyonla mücadele ediyor ancak Dünya ile anlık iletişim kurabiliyorlar. Mars görevlerinde ise iletişim gecikmesi 40 dakikaya kadar çıkabilir. Bu da acil tıbbi veya teknik durumlarda yardım gelmeden önce ölümcül dakikalar anlamına gelir. Uzmanların tanımladığı gibi, mürettebatın “Dünya’dan bağımsız sağlık sistemi” geliştirmesi gerekecek. Astronotlar, bir ekip üyesi bilincini kaybetse bile, teşhis koymak, tedavi uygulamak ve krizleri yönetmek zorunda kalacak. Bu yük, fiziksel olduğu kadar duygusal olarak da yıpratıcı olacak.

Mars: Nihai Sınav

Mars görevinin ölçeği, her zorluğu katlayarak büyütüyor. ISS, Dünya’nın sadece 400 kilometre üzerinde, altı saatlik mesafede. Ay, 384.000 kilometre uzakta, üç günlük yolculukla ulaşılabiliyor. Mars ise en yakın konumda bile 225 milyon kilometre uzaklıkta. Gidiş-dönüş üç yıl sürebilir. Astronotlar bütün süre boyunca radyasyona, kas ve kemik kaybına, izolasyona ve sınırlı besin kaynaklarına dayanmak zorunda kalacak. Mükemmel mühendisliğe rağmen, insan bedeni hâlâ en büyük kısıtlayıcı unsur olabilir.Mevcut gıda teknolojisi, bu kadar uzun süre besin değerini koruyan diyetleri sağlayamıyor. Çok yıllı radyasyon kalkanları hâlâ yetersiz. Uzun süreli yalnızlığın zihinsel etkileri ise henüz tam olarak anlaşılmış değil.

Tüm engellere rağmen ilerleme devam ediyor. Uzay ajansları ve özel şirketler, hayal ile gerçeğin arasındaki boşluğu kapatmak için çalışıyor; yeni yaşam destek sistemleri, tıbbi teknolojiler ve insanı Dünya yörüngesinin ötesinde yaşatabilecek uzay araçları geliştiriliyor.

‍

‍

‍

Kaynak: https://interestingengineering.com/space/the-real-problem-with-space-travel