בניסוי מחשבה איינשטיין מפורסם שנקרא פרדוקס התאומים, תאום שיצא לטיסה מסתחררת בחלל יתיישן לאט יותר בהשוואה לתאום השמאלי בבית על כדור הארץ, תוצאה של התרחבות זמן כשנוסע קרוב למהירות האור.
אולם מדענים שחקרו אסטרונאוטים תאומים של נאס"א בתרחיש בחיים האמיתיים, גילו את ההפך במידה מסוימת. האסטרונאוט סקוט קלי יתכן והתיישן מעט יותר מהר כתוצאה מהמצב השנתי שלו בתחנת החלל הבינלאומית (ISS) לעומת אחיו הארצי, מארק.
אכפת לך, תיאוריות הפיזיקה של אלברט אינשטיין בטוחות; סקוט קלי לא נסע אפילו קרוב למהירות האור. הנושא הוא המציאות הביולוגית שהחיים במסלול - עם סכנות כמו קרינה, מיקרו-גרביטציה, שינה גרועה ותנאים דחוסים - יכולים לקחת את אותותיהם על הגוף, להאיץ את תהליך ההזדקנות ואולי להעלות את הסיכון לסרטן.
למרבה המזל עבור סקוט קלי וכל שאר הנשמות האמיצות היוצאות לחלל, לא נראה שההשפעות החוליות הללו קיצוניות ונראה שהגוף מסוגל להתאושש ברובו, כך עולה מהניתוח המקיף ביותר של מחקר התאומים של נאס"א, שפורסם היום (אפריל) 11) בכתב העת Science.
מחקר התאומים של נאס"א
ההזדמנות ללמוד את התאומים היחידים הידועים, שלא לדבר על אחים, ששניהם נסעו לחלל הייתה גדולה מכדי שנאס"א תעבור. מארק טס בארבע משימות חלל של נאס"א, שכל אחת מהן נמשכה פחות משבועיים, ופרש בשנת 2011.
סקוט טס גם הוא בארבע משימות חלל של נאס"א, ושלושת הראשונות היו קצרים. עם זאת, למשימה הרביעית, נאס"א שלחה את סקוט ל- ISS במשך 342 ימים בשנת 2015. המטרה הייתה ללמוד את ההשפעות הבריאותיות של טיסת חלל ארוכה, דומה לאורכה לתשעת החודשים שייקח למסע למאדים. אצל סקוט ומארק, נאס"א מצאה את נבדקי הבדיקה והשליטה המושלמים, מכיוון שהאחים חולקים את אותו ה- DNA.
התאומים מנוטרים לפני, במהלך ואחרי הטיסה כמעט שנמשכה כל שנה. המחקר שפורסם היום מייצג 10 חקירות נפרדות - מלמעלה למטה, כלומר מהקוגניציה המוחית ובריאות הראייה וכלה בשינויים בחיידקי הבטן - שנערכו על ידי חוקרים ביו-רפואיים מבוססי אוניברסיטאות, שאינם קשורים ברובם לנאס"א.
הממצא העיקרי היה שסקוט התאושש בעיקר משנתו בחלל לאחר שנה שלמה על כדור הארץ. עם זאת, היו כמה תצפיות מוזרות.
טלומרים וקרינה
בעודם במסלול, אורך הטלומרים של סקוט - שהם כובעים מולקולריים שנמצאו בסוף כל כרומוזום - גדל למעשה, סימן להזדקנות הפוכה. אורך הטלומר יורד בדרך כלל ככל שאנו מתבגרים. זו הייתה התצפית המשכנעת הראשונה לגבי התארכות הטלומרים, על כדור הארץ או בחלל, על פי סוזן ביילי, פרופסור לביולוגיה ואונקולוגיה של סרטן קרינה באוניברסיטת קולורדו סטייט ואחת החוקרות המובילות במחקר.
אולם סקוט איבד את הרווחיות האלו לאחר שחזר לכדור הארץ ועלול, למעשה, לפגוע בטלומרים שלו, אמר ביילי. (לא ברור מה גרם לטלומרים של סקוט להתארך בחלל.)
"אורך הטלומרום הממוצע של סקוט לאחר הטיסה התייצב עד לרמת הקרינה שלו", אמר ביילי ל- Live Science. "עם זאת, היו לו הרבה יותר טלומרים קצרים אחרי הטיסה מאשר לפני כן. וכאן אני חושב שהתוצאה הבריאותית לטווח הארוך היא - יתכן שהוא נמצא בסיכון מוגבר להזדקנות מואצת או פתולוגיות הקשורות לגיל כמו מחלות לב וכלי דם וכמה סרטן. "
כמו כן, לפחות עד שנה לאחר טיסתו, סקוט עבר שינויים במערכת החיסון והתיקון ה- DNA שלו בהשוואה למקדמות.
כריסטופר מייסון, פרופסור חבר לפיזיולוגיה וביו-פיסיקה בוויל קורנל רפואה, אמר: "אנחנו עדיין לא יודעים אם זה טוב או רע, אבל אנחנו יכולים לומר שזה נראה שתהליך ההסתגלות חזרה לתנאי כדור הארץ לוקח קצת זמן. בניו יורק, גם חוקר ראשי במחקר.
מייסון אמר ל- Live Science כי לא ידוע גם אם סקוט נמצא בסיכון מוגבר לסרטן בטווח הרחוק כתוצאה מחשיפתו לקרינה קוסמית ושמש על סיפונה של ה- ISS. גם מארק וגם סקוט אובחנו וטופלו בהצלחה בסרטן הערמונית בשנת 2007, מהנהן לדמיון הגנטי שלהם. עם זאת, סקוט תיאר את האיום הפוטנציאלי של סרטן מקרינת חלל כפצצת זמן שמתקתקת בתוכו.
נסיעות בחלל ובריאות לאורך זמן
למרות שיש לו מדגם בגודל אחד בלבד, או אולי שניים, למחקר התאומים של נאס"א השלכות רחבות על הבנת הסיכונים הבריאותיים של נסיעה בחלל לאורך זמן, אמר מרקוס לובריך, פרופסור לביולוגיה קרינה ותיקון DNA באוניברסיטת דרמשטדט בטכנולוגיה. גרמניה. לובריץ 'לא היה חלק מהמחקר אך כתב יחד קטע פרספקטיבי נלווה שפורסם גם בכתב העת Science.
לובריץ 'אמר ל- Live Science כי מעט מאוד יקר ידוע על ההשפעות הבריאותיות של נסיעות בחלל, אולם מחקר התאומים של נאס"א עשה את הצעדים הראשונים בכימות הסכנות. הוא אמר כי שינויי הטלומר, למשל, עשויים להיות חמורים ועלולים להיות כתוצאה מקרינת חלקיקים. מינון הקרינה במשימת מאדים יכול להיות גבוה פי חמישה מאשר במשימת ISS, ולכן נאס"א צריכה לחשוב על דרכים להגן על אסטרונאוטים שנוסעים לשם ובחזרה, אמר.
אבל רוברט זוברין, מומחה קרינה ומייסד ונשיא אגודת מאדים, אמר ל- Live Science כי מחקר התאומים של נאס"א "תומך במקרה שקרינה אינה מהווה חלון ראווה למשימות מאדים אנושיות."
זוברין, שלא היה מעורב במחקר, העריך כי מינון הקרינה משנה ב- ISS, המוגן בחלקו מפני קרינה סולארית וקוסמית, יהיה שווה למינון מטיול של שישה חודשים למאדים, במהירות המהירה ביותר שיטות ההנעה הנוכחיות עלולות להביא אותנו לשם. העובדה שסקוט קלי לא הראה כל השפעה חולה מיידית מהשהייה השנתית שלו ב- ISS, כפי שנכון לאנשים אחרים שחשפו קרינה מצטברת דומה בחלל, מבשר היטב לחקירת מאדים, אמר זוברין.
הגעה למאדים מהר יותר היא התרחיש הטוב ביותר למזעור הסיכונים הבריאותיים. נוסעים במהירות קרובה, כמו התאום של איינשטיין, היינו מגיעים בעוד כמה דקות. אם אין אפשרות לפריצת דרך כה הנעה פנטסטית, נצטרך להסתפק בשישה עד תשעה חודשים. בזכות סקוט ומארק קלי, מדענים עכשיו בטוחים יותר שהטיול, מפרך ככל שיהיה, ככל הנראה לא יהיה קטלני.
עקוב אחר כריסטופר וונג'ק @wanjek לציוצים יומיומיים בנושא בריאות ומדע. וואנג'ק הוא המחבר של "אנשי החלל: איך בני אדם ישקעו את הירח, מאדים ומעבר לו," מאוניברסיטת הרווארד, אביב 2020.
