Έπειτα από σχεδόν 50 χρόνια ετοιμάζει επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη για να μελετήσει την αντίδραση των ανθρώπινων κυττάρων στο βαθύ σύμπαν
Ηταν 7 Δεκεμβρίου του 1972 όταν από το ακρωτήριο Κανάβεραλ η ΝΑSΑ εκτόξευσε το διαστημόπλοιο «Απόλλων 17» για να μελετήσει τη Σελήνη.
- Από τον Νίκο Ζαμπάρα
Το τετραμελές πλήρωμα που βρέθηκε στην άτρακτο του «Απόλλων 17» παρέμεινε στο Διάστημα για 12 ημέρες, 13 ώρες, 51 λεπτά και 59 δευτερόλεπτα, προτού επιστρέψει στη Γη και προσθαλασσωθεί στον Ειρηνικό Ωκεανό (στις 19 του ίδιου μήνα).
Από τότε έχουν περάσει κάτι παραπάνω από 50 χρόνια δίχως να έχει μεσολαβήσει κάποια άλλη επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη, παρότι η σχετική συζήτηση «έπεσε» κάμποσες φορές στο τραπέζι. Η ΝΑSΑ, πάντως, προτίθεται να βάλει τέλος σ’ αυτή την… αναμονή, έχοντας προαναγγείλει την απόφασή της να πραγματοποιήσει επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη μέσα στο 2026.
Μάλιστα έως τον Απρίλιο του 2026 το αργότερο, όπως έχουν προγραμματίσει οι εμπνευστές του προγράμματος, θα πραγματοποιηθεί αυτή η πρώτη αποστολή έπειτα από 50 χρόνια. Αλλά και πάλι δίχως να μπορεί κάποιος να είναι 100% σίγουρος ότι η αποστολή θα πραγματοποιηθεί εντός των χρονικών ορίων που έχουν τεθεί, δεδομένου ότι πάντα μπορεί να υπάρξει κάποια αναποδιά.
Η ΝΑSΑ, ωστόσο, καυχιέται ότι έχει ήδη προετοιμάσει όσο καλύτερα μπορεί αυτό το ταξίδι, δεδομένου ότι αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία. Οχι μόνο διότι θέλει να επιβεβαιώσει πως οι ΗΠΑ συνεχίζουν να έχουν τον πρώτο λόγο πέρα από τη στρατόσφαιρα, αλλά πολύ περισσότερο διότι στο πλαίσιο αυτής της αποστολής θα πραγματοποιηθεί μία σειρά από ιατρικές μελέτες.
Το τετραμελές πλήρωμα που θα εκτοξευτεί προς τη Σελήνη δεν θα έχει μαζί του μόνο εξοπλισμό και εφόδια, αλλά και… μικροσκοπικά αντίγραφά του! Θα είναι τα «avatar» των αστροναυτών, όπως εξηγούν από τη διαστημική υπηρεσία των ΗΠΑ, τα οποία, όμως, δεν θα έχουν και τόση σχέση με τις εικόνες που μπορεί να έχει κάποιος στο μυαλό του.
Mικροτσίπ
Δεν πρόκειται να είναι ακριβώς μικρογραφίες των αστροναυτών, αλλά ειδικά μικροτσίπ, τα επονομαζόμενα «organ-on-a-chip», μέσα στα οποία θα έχουν τοποθετηθεί δείγματα κυττάρων που έχουν ληφθεί από τους ίδιους τους αστροναύτες. Κι όπως εξηγεί η Lisa Carnell, διευθύντρια του Τμήματος Βιολογικών και Φυσικών Επιστημών της NASA, «θα περιλαμβάνει μοντέλα μυελού των οστών φτιαγμένα από τα κύτταρα των ίδιων των αστροναυτών».
Αυτά τα «αντίγραφα» θα εκτεθούν στις ίδιες συνθήκες και στους κινδύνους (ακτινοβολίας και μικροβαρύτητας) του Διαστήματος με το πλήρωμα, έχοντας ως στόχο να διαπιστωθεί ο τρόπος που θα αντιδράσουν. Το πρωτοποριακό αυτό πρόγραμμα έχει «βαπτιστεί» AVATAR, που αποτελούν τα ακρωνύμια της φράσης A Virtual Astronaut Tissue Analog Response, και υπόσχεται να αλλάξει όχι μόνο τον τρόπο που θα αντιμετωπίζονται οι αστροναύτες στο Διάστημα, αλλά και τον τρόπο που θα φροντίζουμε την υγεία μας εδώ, στη Γη.
Το AVATAR είναι το αποτέλεσμα μιας κοινής προσπάθειας μεταξύ του επιστημονικού τμήματος της NASA και αμερικανικών οργανισμών υγείας, όπως η Αρχή Προηγμένης Ερευνας και Ανάπτυξης Βιοϊατρικής (BARDA), σε συνεργασία με βιομηχανικούς εταίρους και φορείς, με εξειδίκευση σε υψηλή τεχνολογία που ήδη χρησιμοποιείται σε διαστημικές αποστολές.
Μέσω αυτού του προγράμματος η NASA στοχεύει να μελετήσει πώς ακριβώς αντιδρά το ανθρώπινο σώμα στο Διάστημα. Θα είναι, δηλαδή, ένα είδος «ιατρικού check up» για τους αστροναύτες, καθώς θα συλλεχθούν δείγματα αίματος και ούρων, θα καταγραφούν τα επίπεδα δραστηριότητας και έκθεσης στο φως μέσω ειδικών αισθητήρων και θα δημιουργηθεί μια σαφής εικόνα του τι θεωρείται «φυσιολογικό» για έναν άνθρωπο στο Διάστημα, ώστε κάθε μελλοντική απόκλιση να εντοπίζεται γρήγορα και με ακρίβεια.
Αν τα πρώτα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά, η NASA σκοπεύει να επεκτείνει το πρόγραμμα και οι επικείμενες αποστολές «Artemis» -διότι, όπως διατείνεται η διαστημική υπηρεσία των ΗΠΑ, θα υπάρξουν και άλλες στο άμεσο μέλλον– θα μπορούσαν να μεταφέρουν δεκάδες τέτοια τσιπ.
Η διευθύντρια του Τμήματος Βιολογικών και Φυσικών Επιστημών της NASA οραματίζεται έναν στόλο από «προκαταρκτικούς αστροναύτες» που θα πηγαίνουν πρώτοι στο Διάστημα για να εξετάζουν πώς επηρεάζονται τα ανθρώπινα κύτταρα από το περιβάλλον του βαθέος Διαστήματος.
Ετσι η NASA θα μπορεί να αναπτύσσει μέτρα και θεραπείες προτού στείλει ανθρώπους για μακρόχρονη παραμονή στη Σελήνη ή στον Αρη. «Αν θέλουμε πραγματικά να ζήσουμε και να εργαστούμε μακριά από τη Γη, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε πλήρως τις επιπτώσεις στο σώμα μας» λέει η Lisa Carnell, προσθέτοντας ότι «το AVATAR μπορεί να μας δείξει τον δρόμο προς αυτή τη γνώση».
Το βαρύ τίμημα της προσωρινής «ελευθερίας» από τη βαρύτητα
Το πρόγραμμα AVATAR δεν είναι απλώς ακόμα ένα πείραμα. Μπορεί να χαρακτηριστεί και μια γέφυρα ανάμεσα στο Διάστημα και στη Γη, ανάμεσα στην εξερεύνηση και την ανθρώπινη φροντίδα. Η NASA, μέσα από την αποστολή «Artemis II», επιχειρεί κάτι που συνδυάζει την επιστήμη, την τεχνολογία και την ιατρική με έναν εντελώς νέο τρόπο.
Αν πετύχει, δεν θα έχουμε κάνει απλώς ακόμα ένα βήμα προς τη Σελήνη, αλλά και ένα μεγάλο άλμα προς την κατανόηση του ίδιου μας του εαυτού, σχολιάζει ο επικεφαλής επιστήμονας του Προγράμματος Ανθρώπινης Ερευνας της NASA Steve Platts, ο οποίος, πέρα από τις «αναταραχές» που παρατηρούνται στα ανθρώπινα κύτταρα, αναφέρει ότι υπάρχουν ακόμα πέντε βασικοί κίνδυνοι για την υγεία του ανθρώπου στο Διάστημα:
1. Η κοσμική ακτινοβολία.
2. Η απομόνωση και η ψυχολογική πίεση.
3. Η τεράστια απόσταση από κάθε βοήθεια.
4. Η έλλειψη βαρύτητας.
5. Το κλειστό και αφιλόξενο περιβάλλον των διαστημικών οχημάτων.
Οπως λέει χαρακτηριστικά o Steve Platts, «το να ζεις μέσα σε ένα μικρό, θορυβώδες και κάπως δύσοσμο διαστημόπλοιο, όπου δυσκολεύεσαι να κοιμηθείς, αποτελεί από μόνο του μια μορφή πίεσης».
Επειτα από περισσότερα από πενήντα χρόνια διαστημικών πτήσεων γνωρίζουμε ότι η προσωρινή «ελευθερία» από τη βαρύτητα έχει βαρύ τίμημα: απώλεια οστικής μάζας, προβλήματα όρασης, εξασθένηση της καρδιάς και διαταραχές στη λειτουργία του σώματος.
Η NASA προσπαθεί να προετοιμαστεί για κάθε ενδεχόμενο, αναζητώντας τρόπους να αντιμετωπίσει κινδύνους που ίσως δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει. Το σεληνιακό πρόγραμμα Artemis της NASA παρέχει στο Πρόγραμμα Ανθρώπινης Ερευνας μια τέλεια ευκαιρία να αποκαλύψει τα άγνωστα ζητήματα στην υγεία του Διαστήματος. Ισως, όπως λέει η διευθύντρια του Τμήματος Βιολογικών και Φυσικών Επιστημών της NASA Lisa Carnell, «το AVATAR να μην είναι απλώς για τη NASA, αλλά για όλη την ανθρωπότητα».
Ανατροπές σε DNA και τελομερή έπειτα από την ολιγοήμερη παραμονή σε τροχιά
Η «επιβίωση» του ανθρώπου στο Διάστημα αποτελεί ένα μεγάλο στοίχημα, καθώς έξω από την προστασία της ατμόσφαιρας και της μαγνητόσφαιρας της Γης, μακριά από κάθε ιατρική βοήθεια και χωρίς τη δύναμη της βαρύτητας, το ανθρώπινο σώμα δοκιμάζεται στα άκρα. Το Διάστημα δεν χαρακτηρίζεται απλώς το τελευταίο σύνορο στον τομέα της εξερεύνησης, αλλά είναι ένα ακραίο περιβάλλον που λειτουργεί σαν καταιγίδα στα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος.
Σύμφωνα μάλιστα με πρόσφατη μελέτη -στο περιοδικό «Cell Stem Cell»-, εκείνο που έχει παρατηρηθεί είναι μία επιταχυνόμενη γήρανση σε έναν κρίσιμο πληθυσμό κυττάρων του αίματος -τα αιμοποιητικά βλαστοκύτταρα (HSPCs)- έπειτα από σύντομο διάστημα παραμονής σε τροχιά. Τα συγκεκριμένα κύτταρα είναι ιδιαιτέρως σημαντικά, διότι χαρακτηρίζονται οι «μηχανές ανανέωσης» του αίματός μας και του ανοσοποιητικού συστήματος. Αν καταπονηθούν υπερβολικά, η ικανότητα του οργανισμού να καταπολεμήσει ασθένειες μειώνεται και συνάμα αυξάνεται ο κίνδυνος εμφάνισης σοβαρών προβλημάτων, όπως ο καρκίνος.
Ποιες είναι μερικές από τις ενδείξεις που εντοπίστηκαν στα HSPCs έπειτα από 32-45 μέρες στο Διάστημα;
1 Ανεξέλεγκτη δραστηριότητα και απώλεια αναπαραγωγικής ικανότητας: Τα κύτταρα έγιναν εξαιρετικά ενεργά, εξαντλώντας τα αποθέματά τους και απώλεσαν την ικανότητα να ξεκουράζονται – μια κρίσιμη λειτουργία για τη διατήρηση της υγείας τους.
2 Γήρανση σε μόρια – DNA και τελομερή: Παρατηρήθηκε αύξηση της βλάβης στο DNA και συρρίκνωση των τελομερών, δηλαδή των άκρων των χρωμοσωμάτων, που σηματοδοτούν μοριακή γήρανση.
3 Φλεγμονή και στρες στα μιτοχόνδρια: Τα κύτταρα εμφάνισαν αυξημένα επίπεδα φλεγμονής και ένταση στο μιτοχονδριακό επίπεδο, υποδηλώνοντας διαταραχή στη βασική παραγωγή ενέργειας. Επιπλέον, ενεργοποιήθηκαν περιοχές του γενετικού κώδικα που συνήθως παραμένουν ανενεργές – μια επικίνδυνη εξέλιξη που μπορεί να οδηγήσει σε αστάθεια.
Τα στοιχεία αυτά, όπως ήταν αναμενόμενο, σήμαναν… καμπανάκι στους επιστήμονες, οι οποίοι, ωστόσο, έχουν λάβει και ενθαρρυντικά ευρήματα για τα εκτεθειμένα κύτταρα. Εκείνο που διαπίστωσαν είναι ότι μπορεί να υπάρξει μερική αναστροφή της ζημιάς μετά την επιστροφή σε ένα υγιές περιβάλλον και μέρος της βλάβης άρχισε να υποχωρεί. Αυτό δείχνει ότι υπάρχει περιθώριο ανάκαμψης, εάν βρεθούν οι κατάλληλες στρατηγικές.
Το πλήρωμα του «Artemis II» θα δει τον δορυφόρο της Γης όπως κανείς άλλος
Το τετραμελές πλήρωμα του «Artemis II» θα παίξει τον ρόλο του… πειραματόζωου, αλλά παράλληλα θα έχει τη δυνατότητα να εξερευνήσει τη Σελήνη από ψηλά. Θα είναι, άλλωστε, οι πρώτοι άνθρωποι που έπειτα από κάτι περισσότερο από 50 χρόνια θα δουν από κοντά τη Σελήνη και θα μπορούν να καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους -με φωτογραφίες και ηχογραφήσεις- για να δώσουν και την απαραίτητη λεπτομερή αναφορά.
Δεν αποκλείεται, μάλιστα, τα τέσσερα μέλη να έχουν τη δυνατότητα να δουν και αθέατες πλευρές της Σελήνης, αν και αυτό θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες, όπως η ώρα και η ημέρα της εκτόξευσης, η πορεία στο Διάστημα κ.ο.κ. Η Σελήνη, βέβαια, βρίσκεται στο… μικροσκόπιο της NASA εδώ και δεκαετίες, με διαστημόπλοια όπως το «Lunar Reconnaissance Orbiter» να την ερευνούν και να τη χαρτογραφούν.
Το «Artemis II», όμως, θα δώσει μία μοναδική ευκαιρία στους ανθρώπους να αξιολογήσουν τη σεληνιακή επιφάνεια από ψηλά, με το πλήρωμά του να μπορεί να δει πολλά στοιχεία τα οποία δεν είναι και τόσο εύκολο να αξιολογηθούν μέσα από τις συσκευές των διαστημοπλοίων που έχουν αναλάβει τις τελευταίες δεκαετίες να παρατηρούν τη Σελήνη.
Εντός του «Artemis II» θα υπάρχουν αισθητήρες ακτινοβολίας, ενώ και οι αστροναύτες θα φέρουν πάνω τους συνεχώς ειδικούς μετρητές που θα παρέχουν προειδοποιήσεις για επικίνδυνα επίπεδα ακτινοβολίας που προκαλούνται από διαστημικά καιρικά φαινόμενα που προκαλεί ο Ηλιος. Εάν είναι απαραίτητο, αυτά τα δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν από τον έλεγχο της αποστολής για να λάβουν αποφάσεις για το πλήρωμα σχετικά με την κατασκευή ενός καταφυγίου για προστασία από την έκθεση σε ακτινοβολία λόγω διαστημικών καιρικών φαινομένων.
Η NASA έχει συνεργαστεί με τον Γερμανικό Οργανισμό Διαστήματος (DLR) για ένα ενημερωμένο μοντέλο του αισθητήρα M-42, ο οποίος προσφέρει έξι φορές μεγαλύτερη ανάλυση για τη διάκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων ενέργειας, κι αυτό θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μετρήσουν με ακρίβεια την έκθεση σε ακτινοβολία από βαρέα ιόντα, τα οποία θεωρούνται ιδιαίτερα επικίνδυνα για τον κίνδυνο ακτινοβολίας. Το «Artemis II» θα φέρει τέσσερις από τις οθόνες, οι οποίες θα είναι τοποθετημένες σε διάφορα σημεία γύρω από την καμπίνα από το πλήρωμα.
