Az ikerparadoxonnak nevezett híres einstein stílusú kísérletben az űrben örvénylő repülést elindító ikrek lassabban öregednének, mint a Földön maradt iker, az idő tágulásának eredménye, ha fénysebesség mellett utaznak.
De a tudósok, akik a NASA iker űrhajósait tanulmányozták egy valós szituációban, kissé az ellenkezőjét találták: Scott Kelly űrhajós csak egy kicsit gyorsabban öregszik, ha éven át a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) dolgozott, mint földi testvére, Mark.
Ne feledje, Albert Einstein fizikaelmélete biztonságos; Scott Kelly még a fénysebesség mellett sem utazott. A kérdés az a biológiai valóság, hogy a pályán lévő élet - olyan veszélyekkel, mint például sugárzás, mikrogravitáció, rossz alvás és zsúfolt körülmények - befolyásolhatja a testet, felgyorsítva az öregedési folyamatot és esetleg növelve a rák kockázatát.
Scott Kelly és az összes többi bátor lélek szerencsére, akik az űrbe kerülnek, ezek a betegséghatások nem tűnnek extrémnek, és úgy tűnik, hogy a test többnyire képes felépülni, a ma (áprilisban közzétett) NASA ikrek tanulmányának legfontosabb elemzése szerint. 11) a Science folyóiratban.
A NASA ikrek tanulmánya
Az a lehetőség, hogy tanulmányozzuk az egyetlen ismert ikreket, nem is beszélve a testvérekről, akik mindkettő űrbe utaztak, túl nagyszerű volt ahhoz, hogy a NASA elhaladjon. Mark négy NASA űrrepülésen repült, amelyek mindegyike két hét alatt tartott, és 2011-ben távozott.
Scott négy NASA űrhajóval is repült, és az első három rövid volt. A negyedik küldetés céljából azonban a NASA 2015-ben 342 napra küldte Scottot az ISS-hez. A cél az volt, hogy megvizsgálja egy hosszú űrrepülés egészségügyi hatásait, amelyek hossza hasonló a Marsra való utazáshoz szükséges kilenc hónaphoz. Scott és Mark mellett a NASA megtalálta a tökéletes vizsgálati és kontroll alanyokat, mert a testvérek ugyanazt a DNS-t osztják meg.
Az ikreket megfigyelték a szinte egész éven át tartó repülés előtt, alatt és után. A ma közzétett tanulmány tíz különálló vizsgálatot reprezentál - felülről lefelé, vagyis az agyi megismeréstől és látás egészségi állapotától egészen a bélbaktériumok változásáig -, amelyeket az egyetemi alapú orvostudományi kutatók végeztek, nagyrészt nem kapcsolódva a NASA-hoz.
A legfontosabb megállapítás az volt, hogy Scott többnyire a Földön töltött egész év után helyreállt az űrben töltött évéből. De ennek ellenére volt néhány furcsa megfigyelés.
Telomerek és sugárzás
Keringő pályán tartva Scott telomerjeinek - amelyek az egyes kromoszómák végén található molekuláris sapkák - hossza valóban megnőtt, ez a fordított öregedés jele. A telomer hossza öregedéskor általában csökken. Susan Bailey, a Colorado Állami Egyetem sugárterápiás biológiai és onkológiai professzora és a vizsgálat egyik vezető kutatója szerint ez volt az első meggyőző telomer-megfigyelés a földön vagy az űrben.
Scott azonban elvesztette ezeket a nyereségeket, amint visszatért a Földre, és valójában tartós károkat okozhat telomereiben - mondta Bailey. (Nem világos, mi okozta Scott telomereinek meghosszabbítását az űrben.)
"Scott átlagos telomerhossza repülés után stabilizálódott az előzetes repülési szint közelében" - mondta Bailey a Live Science-nek. "Ugyanakkor a repülés után sokkal több rövid telomerrel rendelkezik, mint korábban. És szerintem erre a hosszú távú egészségügyi következmény - valószínűleg megnövekedett a felgyorsult öregedés kockázata vagy az ezzel összefüggő életkori patológiák, például a szív- és érrendszeri betegségek és néhány rák.”
Legalább egy évvel repülése után Scott is változott az immunrendszerében és a DNS-javító rendszerében az elő repüléshez képest.
"Még nem tudjuk, jó vagy rossz, de mondhatjuk, hogy úgy tűnik, hogy a Föld körülményeihez való alkalmazkodás egy kis időt vesz igénybe" - mondta Christopher Mason, a Weill Cornell Medicine élettani és biofizikai egyetemi docensének. New York-ban, a vizsgálat vezető kutatójaként is.
Mason elmondta a Live Science-nek, hogy az sem ismert, hogy Scott-nak hosszú távon fokozott-e a rák kockázata az ISS fedélzetén lévő kozmikus és napsugárzásnak való kitettség miatt. Mind Mark-ot, mind Scottot 2007-ben diagnosztizálták és sikeresen kezelik a prosztata rákot, ami a genetikai hasonlóság bólintása. Scott azonban az űrsugárzásnak a rák által okozott potenciális veszélyét úgy jellemezte, mint egy időben bomba, amelyik benne ketyeg.
Hosszú távú űrutazás és egészség
Annak ellenére, hogy csak egy, vagy talán kettő mintát vesz fel, a NASA ikrekkel végzett tanulmánya nagy hatással van a hosszú távú űrutazás egészségügyi kockázatainak megértésére - mondta Markus Löbrich, a sugárbiológiai és a DNS-javítás professzora a Darmstadti Műszaki Egyetemen Németország. Löbrich nem vett részt a tanulmányban, de együtt írt egy kísérő perspektivikus darabot, amelyet a Science folyóiratban is közzétettek.
Löbrich azt mondta a Live Science-nek, hogy kevés ismeretlen az űrutazás egészségügyi hatásairól, ám a NASA ikrekkel foglalkozó tanulmánya megtette az első lépéseket a kockázatok számszerűsítésében. Azt mondta, hogy például a telomer változások potenciálisan súlyosak lehetnek, és a részecskék sugárzásának következményei lehetnek. A Mars-misszió sugárzása akár ötször is magasabb lehet, mint egy ISS-misszió esetén, így a NASA-nak gondolkodnia kell az oda-vissza utazó űrhajósok védelmének lehetőségeiről - mondta.
Robert Zubrin, a sugárzásért felelős szakértő, valamint a Mars Társaság alapítója és elnöke azt mondta a Live Science-nek, hogy a NASA ikrekkel foglalkozó tanulmánya "támogatja azt az esetet, hogy a sugárzás nem az emberi Mars-küldetések showstopperje".
Zubrin, aki nem vett részt a tanulmányban, becslése szerint az ISS egyéves sugárzási dózisa, amely részlegesen védett a nap- és kozmikus sugárzástól, hat hónapon át tartó Mars-utazás dózisával lesz egyenértékű a leggyorsabb sebességgel, a jelenlegi meghajtási módszerek odajuthatnak. Tehát az a tény, hogy Scott Kelly nem mutatott azonnali káros hatást az ISS-en töltött éves tartózkodása során, mint más emberek esetében, akiknek hasonló kumulatív sugárterhelése volt az űrben, jól szolgálja a Mars felfedezését - mondta Zubrin.
Az egészségi kockázatok minimalizálása érdekében a legjobb eset lenne a Marsra való gyorsabb elérés. Kis fénysebességgel haladva, mint Einstein ikre, néhány perc alatt megérkeztünk. Az ilyen fantasztikus meghajtási áttörést megtiltva, hat-kilenc hónap alatt kell elbirkóznunk. Scottnak és Mark Kellynek köszönhetően a tudósok most már magabiztosabbak abban, hogy az utazás, bár nehéz is, valószínűleg nem lesz halálos.
Kövesse Christopher Wanjeket @wanjek napi tweets az egészségről és a tudományról. Wanjek a "Űrhajók: Hogyan rendezi az emberek a Holdot, a Marsot és azon túl" a Harvard University Press-től, 2020 tavasz.
