A mérföldkőnek számító tanulmány, a NASA tudósai végzett kimerítő tesztet Scott Kelly során a fárasztó 342 napos túra fedélzetén a Nemzetközi űrállomásra 2015-2016. Egyidejűleg megfigyelték azonos ikertestvérét, Markot (egy nyugdíjas űrhajós, aki akkoriban a földön volt), abban a reményben, hogy az összehasonlítás új információkat tárt fel a hosszú távú űrrepülés emberi testre gyakorolt hatásáról.,
a NASA Twins tanulmányának eredményei, amelyeket csütörtökön jelentettek a Science-ben, azt mutatják, hogy Scott Kelly számos fiziológiai változáson ment keresztül-amelyek többsége visszatért a repülés előtti állapotba, miután visszatért a földre. Az eredmények segíthetnek tájékoztatni a jövőbeli hosszú távú küldetések előkészületeit, például a Marsra való utazást vagy a Hold körül keringő űrállomáson történő stinteket.,
A tanulmány volt az első, hogy integrálja mind a viselkedés elemzése, valamint élettani vizsgálni, hogy a tér befolyásolja, hogy egy személy, valamint az első, hogy összegyűjti két év ilyen átfogó egészségügyi adatok egy középkorú Földhözragadt ember, azt mondja, co-author Brinda Rana, molekuláris genetikus, a University of California, San Diego.
” a tudomány a legjobb, sok szempontból, mert kihasználja valamit, ami természetesen előfordul, hogy megpróbálja megérteni az ok-okozati összefüggést ” – mondja S., Alexandra Burt, aki a Michigan Állami Egyetem iker-nyilvántartását irányítja, és nem vett részt a tanulmányban. “Azt hiszem, ez egy egyedülálló esemény volt, és szépen kihasználták.”
Kelly azt mondja, hogy kezdetben javasolta a tanulmányt, miközben felkészült az ISS misszióra. “Azt mondtam:” Hé, ha valaki megkérdezi bármilyen tanulmány tervezett testvérem Mark és én, mert mi egypetéjű ikrek, van valami érdeke, hogy?””mondja. Kezdetben visszautasították, de szerinte a NASA tudósai végül több egyetemet is megszólítottak “, és kiderült, hogy valóban nagy az érdeklődés.,”Az ikrek tanulmány volt a go.
közel két évig mindketten testvérek, feltéve, vizelet, széklet-vér minták, amelyek a kutatók használt 10 külön vizsgálatok bevonásával a molekuláris, pszichológiai, kognitív hatások hosszú távú űrutazás. A sok nyomozó közötti szoros koordináció elengedhetetlen volt. “A NASA 10 nyomozók szerte az országban—a legtöbben nem is ismerik egymást—pedig minket egy szobába értünk, hogy minden együtt, valamint lesz egy összetartó csapat elvégezni ezt a küldetést,” Rana mondja., Az ilyen példányok összegyűjtésének velejárója az ISS fedélzetén egy űrhajóstól azt jelentette, hogy a nyomozóknak viszonylag kevés anyaggal kellett dolgozniuk. “Olyan protokollokat kellett kidolgoznunk, ahol mindannyian hatékonyan végezhetjük tanulmányainkat egy mintával” – mondja Rana. A tanulmány arra is ösztönözte a kutatókat, hogy új módszereket dolgozzanak ki a fiziológia és a genetika tanulmányozására az űrben. “Ez segített nekünk a technológia vezetésében, hogy ilyen kísérleteket végezzünk nemcsak az alacsony Föld körüli pályán, hanem a jövőbeli tevékenységek feltárási küldetésein is”-mondja Stuart Lee, a kbrwyle kardiovaszkuláris tudós társszerzője.,
Kellynek ki kellett húznia a saját vérét, és össze kellett gyűjtenie a saját vizeletét és székletét. “Természetesen bonyolultabb a zsákban pisilni az űrben, mert minden lebeg” – jegyzi meg. “De ami a legfontosabb, időbe telik. Az űrhajósok néha szinte tudat alatt próbálják meg nem hidratálni a vizeletgyűjtési napokon a pisiléshez szükséges idő miatt.,”Ezt tükrözi az eredmény: a kutatók azt találták, hogy Kelly következetesen enyhén dehidratált, gyakori jelenség között űrhajósok hosszú távú feladatok—a tudósok valóban attribútum ezt az űrhajósok bosszúság a bonyolult fedélzeti wc.
A tanulmány megállapította, hogy Kelly repülés közben közel állandó fiziológiai stressz alatt állt. Az immunrendszere magas készültségben volt; megváltozott a DNS expressziója; a nyaki artériája kiszáradt., Kifejlesztette a “spaceflight-hoz kapcsolódó neuro-ocularis szindrómát” vagy a SANS—t-olyan állapotot, amely a szemének változásait foglalja magában, amelyek okát rosszul értik. A vérét, amelyet már nem gravitáció vonzott a lábához, összegyűjtötte a fejében. “Kezdetben ez a legrosszabb” – mondja Kelly. “A tested idővel alkalmazkodik hozzá,de tapasztalatom szerint soha nem igazodik teljesen. Mindig nyomást éreztem a fejemben.”
repülés közben Kelly telomerjei—az ismétlődő nukleotidok védő szekvenciái, amelyek “lefedik” az egyes kromoszómák végeit, mint a cipőfűzőn lévő agleteket-hosszabb ideig nőttek., “Ez természetesen meglepetés volt, mert a tanulmányba való belépés pontosan az ellenkezőjét javasolta” – mondja Susan Bailey, a Colorado Állami Egyetem biológusa, aki a tanulmány telomere vizsgálatát irányította. A telomerek ahogy öregszünk, lerövidülnek, és egy telomeráz nevű enzim javítja és meghosszabbítja őket. Az űrhajósok a mikrogravitáció, az elszigeteltség és a sugárzás szélsőséges feszültségeinek vannak kitéve, amelyek hozzájárulhatnak a telomér lerövidüléséhez-mondja Bailey., Azt gyanítja, hogy Kelly magas rendű étrendje és edzésprogramja az ISS fedélzetén hozzájárulhatott a meghosszabbításhoz—vagy hogy a jelenség arra utalhat, hogy sejtpopulációja megváltozott az űrrepülés során. “Megy előre, azt hiszem, megpróbáljuk beépíteni ezeket a telomer végpontok bele a standard mérések csinálnak az űrhajósok, hogy mi is valójában a cím ezt a kérdést közvetlenül” – mondja.
miután Kelly visszatért a földre, a legtöbb élettani, génexpressziós és egyéb változás körülbelül hat hónapon belül normalizálódott., De még mindig volt egy kiigazítási időszak. “Amikor visszatérsz a földre, az összes vér csak a lábadban akar medencét” – mondja. “Ez hetekig tartott.”Kiütéseket és csalánkiütéseket is kifejlesztett, amikor a bőre, amely nem volt hozzászokva a gravitációhoz, bármilyen nyomást gyakorolt rá. Még az asztalra támaszkodva is reakciót váltott ki. De végül helyreigazította, reményteljes jel, hogy az űrhajósok egészsége hosszú űridőszakok után kevés tartós veszélyt jelenthet. Ennek ellenére fontos megjegyezni, hogy a Marsra vagy más távolsági felfedezésekre való utazás további aggodalomra ad okot: sugárzás., Az ISS fedélzetén lévő űrhajósok még mindig kissé védettek a kozmikus sugaraktól a Föld mágneses pajzsával; egy Mars-misszió sokkal magasabb szinteken galaktikus sugárzásnak tenné ki őket-mondja Lee.
a tanulmány szerzői figyelmeztetnek arra, hogy a rendkívül kicsi mintaméret miatt “lehetetlen ok-okozati összefüggést tulajdonítani.”Azt írják, hogy a tanulmánynak “hipotézist generáló és keretmeghatározó”-nak kell lennie, az űrhajósokkal kapcsolatos jövőbeli kutatások kiegészítik a munkát. “Ez mind igaz” – mondja Burt., De hozzáteszi, hogy egy genetikailag azonos téma vissza a földre lehetővé teszi feltételezve ok-okozati sokkal erősebb, mint a tanulmány egyébként lehetett volna. Kelly egyetért: “nyilvánvaló, hogy ez egy kísérlet egy n-vel” – mondja. “De nem láttak semmit, ami megakadályozná, hogy a Marsra menjünk. Ugyanakkor hozzáteszi: “Ha túl akarunk lépni a Marson” – az űrhajósoknak évekig mikrogravitációban kell maradniuk – ” el kell kezdenünk gondolkodni a mesterséges gravitációról.”