अंतरिक्ष चिकित्सा, चिकित्सा का एक क्षेत्र जो अंतरिक्ष यान और स्टेशन कर्मचारियों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए साधन और तरीके विकसित करने के लिए अंतरिक्ष उड़ान कारकों के प्रभाव में मानव जीवन की विशेषताओं का अध्ययन करता है। अंतरिक्ष चिकित्सा के मुख्य कार्य: मानव शरीर पर अंतरिक्ष उड़ान कारकों के प्रभाव का अध्ययन करना; उनके जोखिम के प्रतिकूल परिणामों से रोकथाम और सुरक्षा के साधनों का विकास; मानवयुक्त विमानों की जीवन समर्थन प्रणाली के साथ-साथ आपातकालीन स्थितियों की स्थिति में चालक दल को बचाने के साधनों के लिए आवश्यकताओं का शारीरिक और स्वच्छता-स्वच्छता औचित्य। अंतरिक्ष चिकित्सा के महत्वपूर्ण क्षेत्र; उड़ान के लिए अंतरिक्ष यात्रियों को चुनने और तैयार करने के लिए नैदानिक और मनो-शारीरिक तरीकों और मानदंडों का विकास; उड़ान के सभी चरणों में चिकित्सा नियंत्रण के साधनों और तरीकों का विकास; उड़ान में बीमारियों की रोकथाम और उपचार के मुद्दों को हल करना और दीर्घकालिक सीपी के प्रतिकूल परिणामों को समाप्त करना। अंतरिक्ष चिकित्सा का अंतरिक्ष जीव विज्ञान, अंतरिक्ष फिजियोलॉजी और साइकोफिजियोलॉजी, अंतरिक्ष रेडियोबायोलॉजी आदि से गहरा संबंध है।
अंतरिक्ष चिकित्सा का इतिहास विमानन चिकित्सा के समय का है, और इसका विकास रॉकेट प्रौद्योगिकी के निर्माण और अंतरिक्ष यात्रियों की उपलब्धियों के कारण हुआ है। जानवरों में जैविक और शारीरिक अध्ययन और रॉकेट और उपग्रहों के उपयोग से जीवन समर्थन प्रणालियों का परीक्षण करना, सीपी कारकों के शारीरिक प्रभावों का अध्ययन करना और मनुष्यों के लिए इसकी व्यवहार्यता और सुरक्षा को उचित ठहराना संभव हो गया है। घरेलू वैज्ञानिकों की गतिविधियों ने अंतरिक्ष चिकित्सा की कई मूलभूत और व्यावहारिक समस्याओं को हल करना संभव बना दिया है, जिसमें मानव स्वास्थ्य के लिए चिकित्सा सहायता की एक प्रभावी प्रणाली का निर्माण और मानवयुक्त अंतरिक्ष यान में सक्रिय गतिविधि शामिल है। यह हमारे देश में 1960-1990 के दशक में जमीन आधारित मॉडल स्थितियों और वोस्तोक, वोसखोद, सोयुज अंतरिक्ष यान, सैल्यूट श्रृंखला के कक्षीय स्टेशनों पर नियंत्रण स्थान दोनों में किए गए बड़ी मात्रा में अनुसंधान और प्रयोगों द्वारा सुविधाजनक बनाया गया था। "मीर" और "बायोन" श्रृंखला के स्वचालित उपकरण (जैविक उपग्रह)।
उड़ान नियंत्रण में, मानव शरीर उड़ान की गतिशीलता (त्वरण, शोर, कंपन, भारहीनता, आदि) से संबंधित कारकों से प्रभावित होता है; कृत्रिम आवास के साथ तथाकथित भली भांति बंद करके सील किए गए छोटे कमरे में रहने से जुड़े कारक। सीपी के दौरान इन कारकों का जटिल प्रभाव हमेशा उड़ान के विभिन्न चरणों में मनुष्यों में शारीरिक मापदंडों में दर्ज विचलन के बीच सख्त कारण और प्रभाव संबंध स्थापित करना संभव नहीं बनाता है।
सभी सीपी कारकों में, भारहीनता (माइक्रोग्रैविटी) अद्वितीय है और व्यावहारिक रूप से प्रयोगशाला स्थितियों में प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य नहीं है। इसकी क्रिया की प्रारंभिक अवधि में, हाइड्रोस्टैटिक दबाव को हटाने के कारण शरीर के द्रव मीडिया का कपाल (सिर की ओर) दिशा में विस्थापन होता है, साथ ही बेमेल के कारण तथाकथित मोशन सिकनेस के लक्षण भी दिखाई देते हैं। संवेदी प्रणालियों आदि की गतिविधि में। चिकित्सा और जैविक अध्ययनों से पता चला है कि लंबे समय तक भारहीनता की स्थिति में रहने के लिए शरीर की सभी शारीरिक प्रणालियों में अनुकूली प्रतिक्रियाओं का विकास प्रतिकूल परिणाम दे सकता है - हृदय संबंधी विघटन, ऑर्थोस्टेटिक अस्थिरता, मांसपेशी शोष , ऑस्टियोपोरोसिस, आदि। सीपी कारकों के शारीरिक प्रभाव का अध्ययन प्रयोगशाला में विशेष प्रतिष्ठानों और स्टैंडों (सेंट्रीफ्यूज, कंपन स्टैंड, दबाव कक्ष, विसर्जन स्टैंड, आदि) पर उनके प्रभावों का मॉडलिंग करके भी किया जाता है।
आईएसएस के निर्माण, प्रक्षेपण और विस्तार के लिए अंतरिक्ष यान के लिए एक सामान्य चिकित्सा सहायता प्रणाली के विकास और कार्यान्वयन की आवश्यकता थी। चिकित्सा सहायता संगठनात्मक, चिकित्सा, स्वच्छता-स्वच्छता और चिकित्सा-तकनीकी उपायों की एक प्रणाली है जिसका उद्देश्य अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन को उनकी गतिविधियों के सभी चरणों में संरक्षित और बनाए रखना है। इसमें शामिल हैं: अंतरिक्ष यात्रियों का चिकित्सा चयन और परीक्षण; कर्मचारियों का चिकित्सा और जैविक प्रशिक्षण; मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के विकास के लिए चिकित्सा और स्वच्छता सहायता; ऑन-बोर्ड चिकित्सा और जैविक सहायता उपकरण का विकास; अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन के लिए चिकित्सा सहायता; कक्षीय स्टेशनों (स्वच्छता, स्वच्छ और विकिरण नियंत्रण) के रहने वाले डिब्बों में चालक दल के स्वास्थ्य और रहने के वातावरण की निगरानी; शरीर पर सीपी कारकों के प्रतिकूल प्रभाव की रोकथाम, संकेत के अनुसार चिकित्सा देखभाल; उड़ान के बाद की अवधि में चालक दल के सदस्यों के स्वास्थ्य के लिए चिकित्सा सहायता, जिसमें चिकित्सा पुनर्वास उपायों का कार्यान्वयन भी शामिल है।
उड़ान नियंत्रण के विभिन्न चरणों (उड़ान के बाद पुनर्वास अवधि सहित) में मानव शरीर की प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए, उड़ान पूर्व तैयारी और निवारक उपायों और साधनों का एक सेट उपयोग किया जाता है: एक ट्रेडमिल, एक साइकिल एर्गोमीटर, एक वैक्यूम सूट जो शरीर के निचले आधे हिस्से पर नकारात्मक दबाव का अनुकरण करता है, प्रशिक्षण-भार सूट, विस्तारक, पानी-नमक की खुराक, औषधीय एजेंट, आदि। निवारक उपायों का मुख्य लक्ष्य भारहीनता के अनुकूलन का प्रतिकार करना है, जो एक अक्षीय भार बनाकर प्राप्त किया जाता है शरीर पर, शारीरिक प्रशिक्षण, हाइड्रोस्टेटिक रक्तचाप के प्रभाव का अनुकरण, इसके संभावित सुधार के साथ संतुलित आहार। इन उपायों की प्रभावशीलता की पुष्टि घरेलू कर्मचारियों के दीर्घकालिक पीटी द्वारा की गई है।
विभिन्न प्रकार के ब्रह्मांडीय विकिरण की उच्च जैविक गतिविधि डोसिमेट्री उपकरण बनाने, अंतरिक्ष यान के दौरान अनुमेय खुराक निर्धारित करने और ब्रह्मांडीय विकिरण के हानिकारक प्रभावों से रोकथाम और सुरक्षा के साधन और तरीके विकसित करने के उपायों के महत्व को निर्धारित करती है। विकिरण सुरक्षा सुनिश्चित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि अंतरिक्ष यान, विशेष रूप से अंतरग्रहीय मिशनों की सीमा और अवधि बढ़ जाती है। बाहरी अंतरिक्ष या ग्रहों की सतह पर काम के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के साथ-साथ किसी जहाज या स्टेशन के अवसादन की स्थिति में जीवन को संरक्षित करने के लिए, जीवन समर्थन प्रणाली वाले अंतरिक्ष सूट का उपयोग किया जाता है।
अंतरिक्ष चिकित्सा विकास के तंत्र और डीकंप्रेसन बीमारी को रोकने के तरीकों का भी अध्ययन करती है; घटी हुई (हाइपोक्सिया) और बढ़ी हुई (हाइपरॉक्सिया) ऑक्सीजन सामग्री के प्रभाव; दैनिक दिनचर्या बदलना; चालक दल के सदस्यों की अनुकूलता का मनोविज्ञान। मानवयुक्त अंतरिक्ष यान और कक्षीय स्टेशनों पर मानव जीवन सुनिश्चित करना उपकरणों के एक परिसर द्वारा बनाया गया है, जिसके प्रदर्शन की निगरानी वातावरण, पानी, आंतरिक सतहों आदि के स्वच्छता, स्वच्छता और सूक्ष्मजीवविज्ञानी अध्ययनों द्वारा की जाती है। अंतरिक्ष चिकित्सा का एक विशेष खंड समर्पित है अंतरिक्ष यात्रियों का चयन एवं प्रशिक्षण।
रूसी अंतरिक्ष एजेंसी केपी के लिए चिकित्सा सहायता सहित रूसी संघ में सभी अंतरिक्ष गतिविधियों का समन्वय करती है। इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिकल एंड बायोलॉजिकल प्रॉब्लम्स एक राज्य अनुसंधान केंद्र है जो अंतरिक्ष चिकित्सा की समस्याओं का अध्ययन करता है और अंतरिक्ष यान में अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य के लिए जिम्मेदार है। यू. ए. गगारिन के नाम पर नामित कॉस्मोनॉट प्रशिक्षण केंद्र अंतरिक्ष यान और उड़ान के बाद पुनर्वास के लिए चयन और चिकित्सा और जैविक तैयारी के चरणों में अग्रणी संगठन है। अंतरिक्ष के लिए आरएएस वैज्ञानिक परिषद में अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा पर एक अनुभाग है। पत्रिका "एयरोस्पेस एंड एनवायर्नमेंटल मेडिसिन" अंतरिक्ष चिकित्सा की समस्याओं के लिए समर्पित है। अंतरिक्ष शरीर क्रिया विज्ञान और चिकित्सा पर विशेष पाठ्यक्रम रूसी राज्य चिकित्सा विश्वविद्यालय के चिकित्सा जीव विज्ञान संकाय और मॉस्को राज्य विश्वविद्यालय के मौलिक चिकित्सा संकाय के पाठ्यक्रम में शामिल हैं।
संयुक्त राज्य अमेरिका में, नासा अंतरिक्ष चिकित्सा पर काम का समन्वय करता है; यूरोप में - यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए); जापान में - जापान अंतरिक्ष विकास एजेंसी (JAXA); कनाडा में - कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी (सीएसए)। सबसे बड़े अंतर्राष्ट्रीय संगठन अंतरिक्ष अनुसंधान समिति (COSPAR) और अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष यात्री महासंघ (IAF) हैं।
लिट.: अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा पर संक्षिप्त संदर्भ पुस्तक। दूसरा संस्करण. एम., 1972; अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा के मूल सिद्धांत। संयुक्त सोवियत-अमेरिकी प्रकाशन: 3 खंडों में / ओ. जी. गज़ेंको, एम. केल्विन द्वारा संपादित। एम., 1975; अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा: संयुक्त सोवियत-अमेरिकी प्रकाशन: 5 खंडों में। एम., 1994-2001।
जीओयू लिसेयुम नंबर 000
सेंट पीटर्सबर्ग का कलिनिंस्की जिला
अनुसंधान
अंतरिक्ष में चिकित्सा एवं जैविक अनुसंधान
गुरशेव ओलेग
प्रमुख: जीवविज्ञान शिक्षक
सेंट पीटर्सबर्ग, 2011
परिचय 2
20वीं सदी के मध्य में जैव चिकित्सा अनुसंधान की शुरुआत। 3
मानव शरीर पर अंतरिक्ष उड़ान का प्रभाव। 6
एक्सोबायोलॉजी। 10
अनुसंधान के विकास की संभावनाएँ। 14
प्रयुक्त स्रोतों की सूची. 17
परिशिष्ट (प्रस्तुति, प्रयोग) 18
परिचय
अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा- एक जटिल विज्ञान जो अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों में मानव जीवन और अन्य जीवों की विशेषताओं का अध्ययन करता है। अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में अनुसंधान का मुख्य कार्य जीवन समर्थन के साधनों और तरीकों का विकास करना, अलग-अलग अवधि और जटिलता की डिग्री की उड़ानों के दौरान अंतरिक्ष यान और स्टेशनों के चालक दल के सदस्यों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन को संरक्षित करना है। अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा अंतरिक्ष विज्ञान, खगोल विज्ञान, खगोल भौतिकी, भूभौतिकी, जीव विज्ञान, विमानन चिकित्सा और कई अन्य विज्ञानों से अटूट रूप से जुड़े हुए हैं।
हमारी आधुनिक और तेज़ रफ़्तार 21वीं सदी में इस विषय की प्रासंगिकता काफी अधिक है।
"चिकित्सा और जैविक अनुसंधान" विषय में पिछले दो वर्षों से मेरी रुचि रही है, जब से मैंने अपने पेशे की पसंद पर निर्णय लिया है, इसलिए मैंने इस विषय पर शोध कार्य करने का निर्णय लिया।
2011 एक वर्षगांठ वर्ष है - अंतरिक्ष में पहली मानव उड़ान के 50 वर्ष।
बीच में बायोमेडिकल रिसर्च की शुरुआतXXशतक
निम्नलिखित मील के पत्थर को अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा के विकास में शुरुआती बिंदु माना जाता है: 1949 - पहली बार रॉकेट उड़ानों के दौरान जैविक अनुसंधान करना संभव हुआ; 1957 - पहली बार, एक जीवित प्राणी (कुत्ता लाइका) को दूसरे कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह पर निकट-पृथ्वी कक्षीय उड़ान में भेजा गया; 1961 - अंतरिक्ष में पहली मानवयुक्त उड़ान पूरी हुई। अंतरिक्ष में चिकित्सकीय रूप से सुरक्षित मानव उड़ान की संभावना को वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित करने के लिए, अंतरिक्ष यान (एसवी) के प्रक्षेपण, कक्षीय उड़ान, वंश और पृथ्वी पर लैंडिंग की विशेषता वाले प्रभावों की सहनशीलता का अध्ययन किया गया, और बायोटेलेमेट्रिक उपकरण और जीवन समर्थन का संचालन किया गया। अंतरिक्ष यात्रियों के लिए प्रणालियों का परीक्षण किया गया। शरीर पर भारहीनता और ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभावों का अध्ययन करने पर मुख्य ध्यान दिया गया।
लाइका (अंतरिक्ष यात्री कुत्ता) 1957
आररॉकेटों, दूसरे कृत्रिम उपग्रह (1957), घूमने वाले अंतरिक्ष यान-उपग्रहों (1960-1961) पर जैविक प्रयोगों के दौरान प्राप्त परिणामों ने, जमीन पर आधारित नैदानिक, शारीरिक, मनोवैज्ञानिक, स्वास्थ्यकर और अन्य अध्ययनों के आंकड़ों के साथ मिलकर वास्तव में मनुष्य के लिए रास्ता खोल दिया। अंतरिक्ष में। इसके अलावा, पहली मानव अंतरिक्ष उड़ान की तैयारी के चरण में अंतरिक्ष में जैविक प्रयोगों ने उड़ान कारकों के प्रभाव में शरीर में होने वाले कई कार्यात्मक परिवर्तनों की पहचान करना संभव बना दिया, जो जानवरों पर बाद के प्रयोगों की योजना बनाने का आधार था। और मानवयुक्त अंतरिक्ष यान, कक्षीय स्टेशनों और जैव उपग्रहों की उड़ानों के दौरान पौधों के जीव। प्रायोगिक जानवर के साथ दुनिया का पहला जैविक उपग्रह - कुत्ता "लाइका"। 3 नवंबर, 1957 को कक्षा में लॉन्च किया गया। और 5 महीने तक वहां रहा। उपग्रह 14 अप्रैल, 1958 तक कक्षा में मौजूद था। उपग्रह में दो रेडियो ट्रांसमीटर, एक टेलीमेट्री प्रणाली, एक सॉफ्टवेयर उपकरण, सूर्य और ब्रह्मांडीय किरणों के विकिरण का अध्ययन करने के लिए वैज्ञानिक उपकरण, केबिन में स्थितियों को बनाए रखने के लिए पुनर्जनन और थर्मल नियंत्रण प्रणाली थी। प्राणी के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। अंतरिक्ष उड़ान की स्थितियों में किसी जीवित जीव की स्थिति के बारे में पहली वैज्ञानिक जानकारी प्राप्त की गई थी।
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अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में उपलब्धियाँ काफी हद तक मानवयुक्त अंतरिक्ष यात्रियों के विकास में सफलताओं को पूर्व निर्धारित करती हैं। उड़ने के साथ-साथ 12 अप्रैल, 1961 को किया गया, यह अंतरिक्ष विज्ञान के इतिहास में ऐसी युगांतरकारी घटनाओं पर ध्यान देने योग्य है, जैसे कि 21 जुलाई, 1969 को अंतरिक्ष यात्रियों की लैंडिंग। आर्मस्ट्रांग(एन. आर्मस्ट्रांग) और एल्ड्रिना(ई. एल्ड्रिन) चंद्रमा की सतह तक और सैल्यूट और मीर कक्षीय स्टेशनों पर चालक दल की कई महीनों (एक वर्ष तक) की उड़ानें। यह अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा की सैद्धांतिक नींव के विकास, अंतरिक्ष उड़ानों में चिकित्सा और जैविक अनुसंधान करने की पद्धति, अंतरिक्ष यात्रियों के चयन और उड़ान पूर्व तैयारी के तरीकों के औचित्य और कार्यान्वयन के साथ-साथ संभव हो गया। जीवन समर्थन उपकरणों का विकास, चिकित्सा निगरानी, और उड़ान में चालक दल के सदस्यों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन को बनाए रखना।
टीम अपोलो 11 (बाएं से दाएं): नील। ए. आर्मस्ट्रांग, कमांड मॉड्यूल पायलट माइकल कोलिन्स, कमांडर एडविन (बज़) ई. एल्ड्रिन।
मानव शरीर पर अंतरिक्ष उड़ान का प्रभाव
अंतरिक्ष उड़ान के दौरान, मानव शरीर उड़ान की गतिशीलता (त्वरण, कंपन, शोर, भारहीनता) से संबंधित कारकों के एक समूह से प्रभावित होता है, सीमित मात्रा के एक सीलबंद कमरे में रहना (परिवर्तित गैस वातावरण, हाइपोकिनेसिया, न्यूरो-भावनात्मक तनाव, आदि)। ), साथ ही एक आवास के रूप में बाहरी अंतरिक्ष के कारक (ब्रह्मांडीय विकिरण, पराबैंगनी विकिरण, आदि)।
अंतरिक्ष उड़ान की शुरुआत और अंत में, शरीर रैखिक त्वरण से प्रभावित होता है . किसी अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण और निचली-पृथ्वी की कक्षा में प्रवेश की अवधि के दौरान उनके मूल्य, वृद्धि का क्रम, समय और कार्रवाई की दिशा रॉकेट और अंतरिक्ष परिसर की विशेषताओं पर निर्भर करती है, और पृथ्वी पर वापसी की अवधि के दौरान - बैलिस्टिक पर उड़ान की विशेषताएं और अंतरिक्ष यान का प्रकार। कक्षा में युद्धाभ्यास करने के साथ-साथ शरीर पर त्वरण का प्रभाव भी पड़ता है, लेकिन आधुनिक अंतरिक्ष यान की उड़ानों के दौरान उनका परिमाण महत्वहीन होता है।
बैकोनूर कॉस्मोड्रोम से अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए सोयुज टीएमए-18 अंतरिक्ष यान का प्रक्षेपण
मानव शरीर पर त्वरण के प्रभाव और उनके प्रतिकूल प्रभावों से सुरक्षा के तरीकों के बारे में बुनियादी जानकारी विमानन चिकित्सा के क्षेत्र में अनुसंधान के माध्यम से प्राप्त की गई थी; अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा ने केवल इस जानकारी को पूरक बनाया। यह पाया गया कि भारहीनता की स्थिति में, विशेष रूप से लंबे समय तक रहने से, त्वरण के प्रभावों के प्रति शरीर की प्रतिरोधक क्षमता में कमी आ जाती है। इस संबंध में, कक्षा से उतरने से कुछ दिन पहले, अंतरिक्ष यात्री एक विशेष शारीरिक प्रशिक्षण व्यवस्था में चले जाते हैं, और उतरने से तुरंत पहले उन्हें शरीर के जलयोजन की डिग्री और परिसंचारी रक्त की मात्रा बढ़ाने के लिए पानी-नमक की खुराक मिलती है। विशेष कुर्सियाँ विकसित की गई हैं - समर्थन और एंटी-जी सूट, जो अंतरिक्ष यात्रियों के पृथ्वी पर लौटने पर त्वरण के प्रति बढ़ी हुई सहनशीलता सुनिश्चित करता है।
अंतरिक्ष उड़ान के सभी कारकों में से, प्रयोगशाला स्थितियों में स्थिर और व्यावहारिक रूप से अप्राप्य भारहीनता है। शरीर पर इसका प्रभाव विविध है। क्रोनिक तनाव की विशेषता वाली गैर-विशिष्ट अनुकूली प्रतिक्रियाएं और विभिन्न विशिष्ट परिवर्तन दोनों शरीर की संवेदी प्रणालियों की परस्पर क्रिया में व्यवधान, शरीर के ऊपरी आधे हिस्से में रक्त के पुनर्वितरण, गतिशीलता में कमी और मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम पर स्थैतिक भार के लगभग पूर्ण निष्कासन के कारण होते हैं। .
आईएसएस ग्रीष्म 2008
कॉस्मॉस बायोसैटेलाइट्स की उड़ानों के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों की जांच और जानवरों पर कई प्रयोगों ने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि मोशन सिकनेस (बीमारी) के अंतरिक्ष रूप के लक्षण परिसर में संयुक्त विशिष्ट प्रतिक्रियाओं की घटना में अग्रणी भूमिका वेस्टिबुलर तंत्र की है। . यह भारहीन परिस्थितियों में ओटोलिथ और अर्धवृत्ताकार नहर रिसेप्टर्स की उत्तेजना में वृद्धि और वेस्टिबुलर विश्लेषक और शरीर के अन्य संवेदी प्रणालियों की बातचीत में व्यवधान के कारण होता है। भारहीनता की स्थिति में, मनुष्यों और जानवरों में हृदय प्रणाली के बाधित होने, छाती की वाहिकाओं में रक्त की मात्रा में वृद्धि, यकृत और गुर्दे में जमाव, मस्तिष्क परिसंचरण में परिवर्तन और प्लाज्मा की मात्रा में कमी के लक्षण दिखाई देते हैं। इस तथ्य के कारण कि भारहीनता की स्थिति में एंटीडाययूरेटिक हार्मोन, एल्डोस्टेरोन का स्राव और गुर्दे की कार्यात्मक स्थिति बदल जाती है, शरीर में हाइपोहाइड्रेशन विकसित होता है। इसी समय, बाह्य कोशिकीय द्रव की मात्रा कम हो जाती है और शरीर से कैल्शियम, फास्फोरस, नाइट्रोजन, सोडियम, पोटेशियम और मैग्नीशियम लवण का उत्सर्जन बढ़ जाता है। मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली में परिवर्तन मुख्य रूप से उन विभागों में होते हैं, जो पृथ्वी पर जीवन की सामान्य परिस्थितियों में, सबसे बड़ा स्थैतिक भार सहन करते हैं, यानी, पीठ और निचले छोरों की मांसपेशियां, निचले छोरों और कशेरुकाओं की हड्डियों में। उनकी कार्यक्षमता में कमी, पेरीओस्टियल हड्डी के निर्माण की दर में मंदी, स्पंजी पदार्थ का ऑस्टियोपोरोसिस, डीकैल्सीफिकेशन और अन्य परिवर्तन होते हैं जो हड्डियों की यांत्रिक शक्ति में कमी का कारण बनते हैं।
भारहीनता के अनुकूलन की प्रारंभिक अवधि के दौरान (औसतन लगभग 7 दिन लगते हैं), लगभग हर दूसरे अंतरिक्ष यात्री को चक्कर आना, मतली, आंदोलनों का असंयम, अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति की खराब धारणा, सिर में रक्त की भीड़ की भावना का अनुभव होता है। नाक से सांस लेने में कठिनाई और भूख न लगना। कुछ मामलों में, इससे समग्र प्रदर्शन में कमी आती है, जिससे पेशेवर कर्तव्यों का पालन करना मुश्किल हो जाता है। उड़ान के प्रारंभिक चरण में ही, अंगों की मांसपेशियों और हड्डियों में परिवर्तन के प्रारंभिक लक्षण दिखाई देने लगते हैं।
जैसे-जैसे वजनहीनता की स्थिति में रहने की अवधि बढ़ती है, कई अप्रिय संवेदनाएं गायब हो जाती हैं या समाप्त हो जाती हैं। इसी समय, लगभग सभी अंतरिक्ष यात्रियों में, यदि उचित उपाय नहीं किए जाते हैं, तो हृदय प्रणाली, चयापचय, मांसपेशियों और हड्डी के ऊतकों की स्थिति में परिवर्तन होता है। प्रतिकूल परिवर्तनों को रोकने के लिए, निवारक उपायों और साधनों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है: एक वैक्यूम टैंक, एक साइकिल एर्गोमीटर, एक ट्रेडमिल, प्रशिक्षण-लोड सूट, एक इलेक्ट्रिक मांसपेशी उत्तेजक, प्रशिक्षण विस्तारक, नमक की खुराक, आदि। यह आपको बनाए रखने की अनुमति देता है लंबी अवधि की अंतरिक्ष उड़ानों में चालक दल के सदस्यों का अच्छा स्वास्थ्य और उच्च स्तर का प्रदर्शन।
किसी भी अंतरिक्ष उड़ान का एक अपरिहार्य सहवर्ती कारक हाइपोकिनेसिया है - मोटर गतिविधि की एक सीमा, जो उड़ान के दौरान गहन शारीरिक प्रशिक्षण के बावजूद, भारहीनता की स्थिति में शरीर के सामान्य अवरोध और अस्थेनिया की ओर ले जाती है। कई अध्ययनों से पता चला है कि लंबे समय तक सिर झुकाकर (-6°) बिस्तर पर रहने से उत्पन्न हाइपोकिनेसिया का मानव शरीर पर लंबे समय तक वजनहीनता के समान ही प्रभाव पड़ता है। प्रयोगशाला स्थितियों में वजनहीनता के कुछ शारीरिक प्रभावों को मॉडलिंग करने की इस पद्धति का व्यापक रूप से यूएसएसआर और यूएसए में उपयोग किया गया था। यूएसएसआर स्वास्थ्य मंत्रालय के चिकित्सा और जैविक समस्या संस्थान में आयोजित ऐसे मॉडल प्रयोग की अधिकतम अवधि एक वर्ष थी।
एक विशिष्ट समस्या शरीर पर ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव का अध्ययन है। डोसिमेट्रिक और रेडियोबायोलॉजिकल प्रयोगों ने अंतरिक्ष उड़ानों की विकिरण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक प्रणाली बनाना और व्यवहार में लाना संभव बना दिया, जिसमें डोसिमेट्रिक नियंत्रण और स्थानीय सुरक्षा, रेडियोप्रोटेक्टिव दवाएं (रेडियोप्रोटेक्टर) शामिल हैं।
कक्षीय स्टेशन "मीर"
अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा के कार्यों में अंतरिक्ष यान और स्टेशनों पर कृत्रिम आवास बनाने के लिए जैविक सिद्धांतों और तरीकों का अध्ययन शामिल है। ऐसा करने के लिए, वे ऐसे जीवित जीवों का चयन करते हैं जो एक बंद पारिस्थितिक तंत्र में लिंक के रूप में शामिल होने का वादा कर रहे हैं, इन जीवों की आबादी की उत्पादकता और स्थिरता का अध्ययन करते हैं, जीवित और गैर-जीवित घटकों की प्रयोगात्मक एकीकृत प्रणालियों का मॉडल बनाते हैं - बायोगेकेनोज, उनकी कार्यात्मक विशेषताओं और संभावनाओं का निर्धारण करते हैं। अंतरिक्ष उड़ानों में व्यावहारिक उपयोग के लिए।
एक्सोबायोलॉजी के रूप में अंतरिक्ष जीव विज्ञान और चिकित्सा की ऐसी दिशा भी सफलतापूर्वक विकसित हो रही है, जो ब्रह्मांड में जीवित पदार्थ की उपस्थिति, वितरण, विशेषताओं और विकास का अध्ययन करती है। अंतरिक्ष में जमीन-आधारित मॉडल प्रयोगों और अध्ययनों के आधार पर, जीवमंडल के बाहर कार्बनिक पदार्थ के अस्तित्व की सैद्धांतिक संभावना का संकेत देने वाले डेटा प्राप्त किए गए हैं। अंतरिक्ष से आने वाले रेडियो संकेतों को रिकॉर्ड करके और उनका विश्लेषण करके अलौकिक सभ्यताओं की खोज करने का कार्यक्रम भी चलाया जा रहा है।
"सोयुज टीएमए-6"
एक्सोबायोलॉजी
अंतरिक्ष जीव विज्ञान के क्षेत्रों में से एक; अंतरिक्ष और अन्य ग्रहों पर जीवित पदार्थ और कार्बनिक पदार्थों की खोज करता है। एक्सोबायोलॉजी का मुख्य लक्ष्य अंतरिक्ष में जीवन के अस्तित्व का प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रमाण प्राप्त करना है। इसका आधार जटिल कार्बनिक अणुओं (हाइड्रोसायनिक एसिड, फॉर्मेल्डिहाइड, आदि) के अग्रदूतों की खोज है, जो स्पेक्ट्रोस्कोपिक तरीकों से बाहरी अंतरिक्ष में खोजे गए थे (कुल मिलाकर, 20 कार्बनिक यौगिक पाए गए थे)। एक्सोबायोलॉजी विधियां अलग-अलग हैं और न केवल जीवन की विदेशी अभिव्यक्तियों का पता लगाने के लिए, बल्कि संभावित अलौकिक जीवों की कुछ विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए भी डिज़ाइन की गई हैं। अलौकिक स्थितियों में जीवन के अस्तित्व को मानने के लिए, उदाहरण के लिए, सौर मंडल के अन्य ग्रहों पर, इन स्थितियों को प्रयोगात्मक रूप से पुन: उत्पन्न करते समय जीवों की जीवित रहने की क्षमता निर्धारित करना महत्वपूर्ण है। कई सूक्ष्मजीव पूर्ण शून्य और उच्च (80-95 डिग्री सेल्सियस तक) के करीब तापमान पर मौजूद हो सकते हैं; उनके बीजाणु गहरे निर्वात और लंबे समय तक सूखने का सामना कर सकते हैं। वे बाहरी अंतरिक्ष की तुलना में आयनकारी विकिरण की बहुत अधिक मात्रा को सहन करते हैं। अलौकिक जीव संभवतः कम पानी वाले वातावरण में रहने के लिए अधिक अनुकूल होंगे। अवायवीय परिस्थितियाँ जीवन के विकास में बाधा नहीं बनती हैं, इसलिए विभिन्न प्रकार के गुणों वाले सूक्ष्मजीवों के अंतरिक्ष में अस्तित्व को मानना सैद्धांतिक रूप से संभव है जो विभिन्न सुरक्षात्मक उपकरणों को विकसित करके असामान्य परिस्थितियों के अनुकूल हो सकते हैं। यूएसएसआर और यूएसए में किए गए प्रयोगों ने मंगल ग्रह पर जीवन के अस्तित्व का सबूत नहीं दिया, शुक्र और बुध पर कोई जीवन नहीं है, और विशाल ग्रहों, साथ ही उनके उपग्रहों पर भी इसकी संभावना नहीं है। सौर मंडल में जीवन संभवतः केवल पृथ्वी पर ही है। कुछ विचारों के अनुसार, पृथ्वी के बाहर जीवन केवल जल-कार्बन आधार पर ही संभव है, जो हमारे ग्रह की विशेषता है। एक अन्य दृष्टिकोण सिलिकॉन-अमोनिया आधार को बाहर नहीं करता है, लेकिन मानवता के पास अभी तक अलौकिक जीवन रूपों का पता लगाने के तरीके नहीं हैं।
"वाइकिंग"
वाइकिंग कार्यक्रम
वाइकिंग कार्यक्रम- विशेष रूप से इस ग्रह पर जीवन की उपस्थिति के लिए मंगल ग्रह का अध्ययन करने के लिए नासा का अंतरिक्ष कार्यक्रम। कार्यक्रम में दो समान अंतरिक्ष यान, वाइकिंग 1 और वाइकिंग 2 का प्रक्षेपण शामिल था, जिन्हें कक्षा में और मंगल की सतह पर अनुसंधान करना था। वाइकिंग कार्यक्रम मंगल ग्रह का पता लगाने के लिए मिशनों की एक श्रृंखला का समापन था, जो 1964 में मेरिनर 4 के साथ शुरू हुआ, 1969 में मेरिनर 6 और मेरिनर 7 के साथ जारी रहा, और 1971 और 1972 में मेरिनर 9 कक्षीय मिशन के साथ जारी रहा। वाइकिंग्स ने मंगल ग्रह की खोज के इतिहास में सतह पर सुरक्षित रूप से उतरने वाले पहले अमेरिकी अंतरिक्ष यान के रूप में अपना स्थान बना लिया। यह लाल ग्रह पर सबसे अधिक जानकारीपूर्ण और सफल मिशनों में से एक था, हालांकि यह मंगल ग्रह पर जीवन का पता लगाने में विफल रहा।
दोनों डिवाइस 1975 में केप कैनावेरल, फ्लोरिडा से लॉन्च किए गए थे। उड़ान से पहले, स्थलीय जीवन रूपों द्वारा मंगल ग्रह के प्रदूषण को रोकने के लिए लैंडरों को सावधानीपूर्वक कीटाणुरहित किया गया था। उड़ान का समय एक वर्ष से थोड़ा कम समय लगा और 1976 में मंगल ग्रह पर पहुंचा। वाइकिंग मिशन की अवधि लैंडिंग के बाद 90 दिनों की योजना बनाई गई थी, लेकिन प्रत्येक उपकरण इस अवधि से काफी अधिक समय तक संचालित हुआ। वाइकिंग-1 ऑर्बिटर 7 अगस्त 1980 तक, अवरोही यान 11 नवंबर 1982 तक प्रचालित रहा। वाइकिंग-2 ऑर्बिटर 25 जुलाई 1978 तक प्रचालित रहा और अवरोही यान 11 अप्रैल 1980 तक प्रचालित रहा।
मंगल ग्रह पर बर्फीला रेगिस्तान. वाइकिंग 2 का फोटो
बीओएन कार्यक्रम
बीओएन कार्यक्रमइसमें अंतरिक्ष जीव विज्ञान, चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी के हित में विशेष उपग्रहों (जैव उपग्रहों) की उड़ानों के दौरान जानवरों और पौधों के जीवों पर जटिल अध्ययन शामिल हैं। 1973 से 1996 तक 11 जैव उपग्रह अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किये गये।
अग्रणी वैज्ञानिक संस्थान:रूसी संघ का राज्य वैज्ञानिक केंद्र - रूसी विज्ञान अकादमी (मास्को) के चिकित्सा और जैविक समस्याओं का संस्थान
डिजाइन विभाग:जीएनपी आरकेटी "टीएसएसकेबी-प्रगति" (समारा)
उड़ान का समय: 5 से 22.5 दिन तक.
लॉन्च स्थान:प्लेसेत्स्क कॉस्मोड्रोम
लैंडिंग क्षेत्र:कजाखस्तान
भाग लेने वाले देश:यूएसएसआर, रूस, बुल्गारिया, हंगरी, जर्मनी, कनाडा, चीन, नीदरलैंड, पोलैंड, रोमानिया, अमेरिका, फ्रांस, चेकोस्लोवाकिया
जैव उपग्रह उड़ानों पर चूहों और बंदरों पर किए गए अध्ययन से पता चला है कि भारहीनता के संपर्क में आने से स्तनधारियों की मांसपेशियों, हड्डियों, मायोकार्डियम और न्यूरोसेंसरी प्रणाली में महत्वपूर्ण लेकिन प्रतिवर्ती कार्यात्मक, संरचनात्मक और चयापचय परिवर्तन होते हैं। घटना विज्ञान का वर्णन किया गया है और इन परिवर्तनों के विकास के तंत्र का अध्ययन किया गया है।
पहली बार, BION जैव उपग्रहों की उड़ानों में कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण (AG) बनाने के विचार को व्यवहार में लाया गया। चूहों पर प्रयोगों में, यह स्थापित किया गया कि सेंट्रीफ्यूज में जानवरों को घुमाकर बनाया गया आईएसटी मांसपेशियों, हड्डियों और मायोकार्डियम में प्रतिकूल परिवर्तनों के विकास को रोकता है।
2006-2015 की अवधि के लिए रूस के संघीय अंतरिक्ष कार्यक्रम के ढांचे के भीतर। "मौलिक अंतरिक्ष अनुसंधान के लिए अंतरिक्ष सुविधाएं" अनुभाग में, BION कार्यक्रम की निरंतरता की योजना बनाई गई है; BION-M अंतरिक्ष यान का प्रक्षेपण 2010, 2013 और 2016 के लिए निर्धारित है।
"बायोन"
अनुसंधान विकास की संभावनाएँ
बाहरी अंतरिक्ष की खोज और अन्वेषण के वर्तमान चरण को लंबी कक्षीय उड़ानों से अंतरग्रहीय उड़ानों तक क्रमिक संक्रमण की विशेषता है, जिनमें से निकटतम को इस प्रकार देखा जाता है मंगल ग्रह पर अभियान. इस मामले में, स्थिति मौलिक रूप से बदल जाती है। यह न केवल वस्तुनिष्ठ रूप से बदलता है, जो अंतरिक्ष में रहने, दूसरे ग्रह पर उतरने और पृथ्वी पर लौटने की अवधि में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है, बल्कि, जो बहुत महत्वपूर्ण है, व्यक्तिपरक रूप से, क्योंकि, पहले से ही परिचित पृथ्वी की कक्षा को छोड़कर, ब्रह्मांड के विशाल विस्तार में अंतरिक्ष यात्री (अपने सहयोगियों के समूह की बहुत कम संख्या में) "अकेले" रहेंगे।
साथ ही, ब्रह्मांडीय विकिरण की तीव्रता में तेज वृद्धि, ऑक्सीजन, पानी और भोजन के नवीकरणीय स्रोतों का उपयोग करने की आवश्यकता और सबसे महत्वपूर्ण, मनोवैज्ञानिक और चिकित्सा समस्याओं के समाधान से जुड़ी मौलिक रूप से नई समस्याएं उत्पन्न होती हैं।
मर्करी" href='/text/category/mercury/' rel='बुकमार्क'>मर्करी -रेडस्टोन 3' एलन शेपर्ड के साथ।
ऐसी प्रणाली को एक सीमित भली भांति बंद करके नियंत्रित करने की कठिनाई इतनी अधिक है कि कोई भी इसके शीघ्र व्यवहार में कार्यान्वयन की आशा नहीं कर सकता है। पूरी संभावना है कि जैविक जीवन समर्थन प्रणाली में परिवर्तन धीरे-धीरे होगा क्योंकि इसके व्यक्तिगत लिंक तैयार हो जाएंगे। BSZhO के विकास के पहले चरण में, जाहिर है, ऑक्सीजन के उत्पादन और कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग की भौतिक-रासायनिक विधि को जैविक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। जैसा कि ज्ञात है, ऑक्सीजन के मुख्य "आपूर्तिकर्ता" उच्च पौधे और प्रकाश संश्लेषक एकल-कोशिका जीव हैं। एक अधिक कठिन कार्य पानी और खाद्य आपूर्ति की पूर्ति करना है।
पीने का पानी स्पष्ट रूप से बहुत लंबे समय तक "स्थलीय उत्पत्ति" का होगा, और तकनीकी पानी (घरेलू जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है) पहले से ही वायुमंडलीय नमी संघनन (एएमसी), मूत्र और अन्य स्रोतों के पुनर्जनन के माध्यम से फिर से भरा जा रहा है।
बेशक, भविष्य के बंद पारिस्थितिक तंत्र का मुख्य घटक पौधे हैं। अंतरिक्ष यान पर उच्च पौधों और प्रकाश संश्लेषक एकल-कोशिका वाले जीवों पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों के तहत, पौधे विकास के सभी चरणों से गुजरते हैं, बीज के अंकुरण से लेकर प्राथमिक अंगों के निर्माण, फूल, निषेचन और नई पीढ़ी के बीजों की परिपक्वता तक। . इस प्रकार, सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण स्थितियों में पौधे के विकास (बीज से बीज तक) के पूर्ण चक्र को पूरा करने की मौलिक संभावना प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो गई थी। अंतरिक्ष प्रयोगों के परिणाम इतने उत्साहजनक थे कि उन्होंने हमें 80 के दशक की शुरुआत में ही यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति दे दी थी कि जैविक जीवन समर्थन प्रणालियों का विकास और इस आधार पर एक सीमित सीमाबद्ध मात्रा में पारिस्थितिक रूप से बंद प्रणाली का निर्माण इतना मुश्किल काम नहीं है। हालाँकि, समय के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि समस्या को पूरी तरह से हल नहीं किया जा सकता है, कम से कम तब तक जब तक कि मुख्य पैरामीटर जो इस प्रणाली के द्रव्यमान और ऊर्जा प्रवाह को संतुलित करना संभव बनाते हैं (गणना या प्रयोग द्वारा) निर्धारित नहीं किए जाते हैं।
खाद्य आपूर्ति को फिर से भरने के लिए, जानवरों को भी सिस्टम में शामिल किया जाना चाहिए। बेशक, पहले चरण में ये पशु जगत के "छोटे आकार" के प्रतिनिधि होने चाहिए - मोलस्क, मछली, पक्षी, और बाद में, संभवतः खरगोश और अन्य स्तनधारी।
इस प्रकार, अंतरग्रहीय उड़ानों के दौरान, अंतरिक्ष यात्रियों को न केवल पौधों को उगाना, जानवरों को रखना और सूक्ष्मजीवों की खेती करना सीखना होगा, बल्कि "अंतरिक्ष जहाज" को नियंत्रित करने का एक विश्वसनीय तरीका भी विकसित करना होगा। और ऐसा करने के लिए, हमें सबसे पहले यह पता लगाना होगा कि एक व्यक्तिगत जीव अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों के तहत कैसे बढ़ता और विकसित होता है, और फिर एक बंद पारिस्थितिक तंत्र का प्रत्येक व्यक्तिगत तत्व समुदाय पर क्या मांग करता है।
अपने शोध कार्य में मेरा मुख्य कार्य यह पता लगाना था कि अंतरिक्ष अन्वेषण कितना दिलचस्प और रोमांचक रहा है और इसे अभी कितना लंबा सफर तय करना है!
यदि आप हमारे ग्रह पर सभी जीवित चीजों की विविधता की कल्पना करते हैं, तो आप अंतरिक्ष के बारे में क्या सोच सकते हैं...
ब्रह्मांड इतना बड़ा और अज्ञात है कि इस प्रकार का शोध पृथ्वी ग्रह पर रहने वाले हमारे लिए महत्वपूर्ण है। लेकिन हम अभी यात्रा की शुरुआत में हैं और हमारे पास सीखने और देखने के लिए बहुत कुछ है!
जब तक मैं यह काम कर रहा था, मैंने बहुत सी दिलचस्प चीजें सीखीं जिन पर मुझे कभी संदेह नहीं था, मैंने कार्ल सागन जैसे अद्भुत शोधकर्ताओं के बारे में सीखा, मैंने 20 वीं शताब्दी में संयुक्त राज्य अमेरिका और अमेरिका दोनों में किए गए सबसे दिलचस्प अंतरिक्ष कार्यक्रमों के बारे में सीखा। यूएसएसआर, मैंने BION जैसे आधुनिक कार्यक्रमों के बारे में और भी बहुत कुछ सीखा।
शोध जारी है...
प्रयुक्त स्रोतों की सूची
ग्रेट चिल्ड्रेन्स इनसाइक्लोपीडिया यूनिवर्स: लोकप्रिय विज्ञान संस्करण। - रशियन इनसाइक्लोपीडिक पार्टनरशिप, 1999। वेबसाइट http://spacembi. *****/ बिग इनसाइक्लोपीडिया यूनिवर्स। - एम.: पब्लिशिंग हाउस "एस्ट्रेल", 1999।
4. एनसाइक्लोपीडिया यूनिवर्स ("रोसमेन")
5. विकिपीडिया वेबसाइट (चित्र)
6.सहस्राब्दी के मोड़ पर अंतरिक्ष। दस्तावेज़ और सामग्री. एम., अंतर्राष्ट्रीय संबंध (2000)
आवेदन पत्र।
"मंगल स्थानांतरण"
"मंगल स्थानांतरण"अंतरिक्ष यात्रियों के लिए भविष्य की जैविक-तकनीकी जीवन समर्थन प्रणाली की एक कड़ी का विकास।
लक्ष्य:अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों के तहत जड़-निवास वातावरण में गैस-तरल आपूर्ति की प्रक्रियाओं पर नया डेटा प्राप्त करना
कार्य:नमी और गैसों के केशिका प्रसार गुणांक का प्रायोगिक निर्धारण
अपेक्षित परिणाम:सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण स्थितियों के संबंध में बढ़ते पौधों के लिए जड़-जीवित वातावरण के साथ एक संस्थापन का निर्माण
· नमी स्थानांतरण की विशेषताओं (संसेचन मोर्चे की गति की गति और अलग-अलग क्षेत्रों में नमी की मात्रा) का निर्धारण करने के लिए "प्रायोगिक क्युवेट" सेट करें
लक्ष्य:लंबी अंतरिक्ष उड़ान के दौरान किसी अंतरिक्ष यात्री के रहने की सुविधा को बेहतर बनाने के लिए नई कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों का उपयोग।
कार्य:अंतरिक्ष यात्री के पृथ्वी पर उसके मूल स्थानों और परिवार से जुड़े दृश्य जुड़ाव के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों की सक्रियता से उसके प्रदर्शन में और वृद्धि होती है। विशेष तकनीकों का उपयोग करके परीक्षण करके कक्षा में अंतरिक्ष यात्री की स्थिति का विश्लेषण।
प्रयुक्त वैज्ञानिक उपकरण:
ब्लॉक EGE2 (तस्वीरों के एक एल्बम और एक प्रश्नावली के साथ एक अंतरिक्ष यात्री की व्यक्तिगत हार्ड ड्राइव)
"बनियान"आईएसएस चालक दल के स्वास्थ्य और प्रदर्शन पर उड़ान स्थितियों के प्रतिकूल प्रभावों को रोकने के उपायों के विकास के लिए डेटा प्राप्त करना।
लक्ष्य:अंतरिक्ष उड़ान वातावरण में उपयोग के लिए विभिन्न प्रकार की सामग्रियों की एक नई एकीकृत वस्त्र प्रणाली का मूल्यांकन।
कार्य:
अपेक्षित परिणाम:अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों में इसके एर्गोनोमिक संकेतक सहित नई एकीकृत वस्त्र प्रणाली "वेस्ट" की कार्यक्षमता की पुष्टि, जो आईएसएस के लिए दीर्घकालिक अंतरिक्ष उड़ानों में उपयोग के लिए नियोजित कपड़ों के वजन और मात्रा को कम कर देगी।
चिकित्सा की वह शाखा जिसे अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, पृथ्वी पर लोगों की भलाई में सुधार कर सकती है।
एक अलग अनुशासन के रूप में अंतरिक्ष चिकित्सा पिछली सदी के 50 के दशक की है। जब लोगों ने पहली बार अंतरिक्ष पर विजय प्राप्त करना शुरू किया, एक ऐसा वातावरण जो मानव जीवन के लिए अभिप्रेत नहीं था, तो इसे मानव शरीर विज्ञान पर सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण के प्रत्यक्ष प्रभावों से निपटने के लिए डिज़ाइन किया गया था। धीरे-धीरे, अंतरिक्ष चिकित्सा को लगभग पूर्ण भारहीनता, विकिरण और शेष विश्व से अभियान प्रतिभागियों के दीर्घकालिक अलगाव के प्रभाव के दीर्घकालिक परिणामों का सामना करना पड़ा।
बेशक, पहले अंतरिक्ष यात्री सैन्य परीक्षण पायलट थे, लेकिन यह स्पष्ट था कि डॉक्टरों को अंतरिक्ष में भेजना आवश्यक था ताकि वे मौके पर ही अंतरिक्ष उड़ान के कारकों पर शरीर की प्रतिक्रिया का अध्ययन कर सकें। पहले अंतरिक्ष यात्री डॉक्टर बोरिस ईगोरोव थे - अक्टूबर 1964 में, उन्होंने वोसखोद-1 अंतरिक्ष यान पर एक दिन से अधिक समय बिताया और वेस्टिबुलर उपकरण पर ओवरलोड और माइक्रोग्रैविटी के प्रभावों पर महत्वपूर्ण सामग्री एकत्र की।
नासा ने 1967 में अंतरिक्ष कार्यक्रमों और उपकरणों (जीवन समर्थन प्रणाली, स्पेससूट, एयरलॉक आदि सहित) के विकास में डॉक्टरों को शामिल किया। इनमें से पहली स्टोरी मसग्रेव थीं, जिन्होंने बाद में खुद स्पेस शटल कार्यक्रम के तहत छह उड़ानों में हिस्सा लिया।
हालाँकि अंतरिक्ष चिकित्सा तब से काफी उन्नत हो गई है, फिर भी यह अभी भी किसी अंतरिक्ष यात्री को गंभीर चिकित्सा देखभाल की आवश्यकता होने पर पृथ्वी पर वापस लाने की क्षमता पर बहुत अधिक निर्भर करती है। हालाँकि, अंतरिक्ष में नियोजित दीर्घकालिक मिशनों (विशेष रूप से, मंगल ग्रह की उड़ान) के आलोक में, शून्य गुरुत्वाकर्षण स्थितियों में निदान और उपचार के नए तरीके विकसित किए जा रहे हैं।
यदि किसी अंतरिक्ष यान या स्टेशन पर कोई विशेष चिकित्सा स्थिति उत्पन्न होती है, तो निदान करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता हो सकती है। एक्स-रे और सीटी स्कैन की अब आवश्यकता नहीं है क्योंकि वे विकिरण का उपयोग करते हैं जो अंतरिक्ष वातावरण में अस्वीकार्य है। अल्ट्रासाउंड सबसे अच्छा विकल्प बन जाता है, क्योंकि यह आपको विभिन्न अंगों और ऊतकों की तस्वीरें लेने की अनुमति देता है और इसके लिए भारी, भारी उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है। कक्षा में लंबे समय तक रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों की आंखों और ऑप्टिक तंत्रिका के स्वास्थ्य की जांच के लिए नासा द्वारा पहले से ही छोटी, लैपटॉप आकार की अल्ट्रासाउंड मशीनों का उपयोग किया जाता है।
एमआरआई स्कैनर अल्ट्रासाउंड की तुलना में अधिक नैदानिक क्षमताएं प्रदान करता है, लेकिन यह बहुत भारी और महंगा है। हालाँकि, हाल ही में, सस्केचेवान विश्वविद्यालय (कनाडा) के कर्मचारियों ने एक कॉम्पैक्ट एमआरआई मशीन विकसित की है जिसका वजन एक टन से कम है (औसत स्कैनर का वजन 11 टन है), इसकी लागत लगभग 200 हजार डॉलर है और यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन को प्रभावित नहीं करती है। सवार।
अंतरिक्ष में पेट के लेप्रोस्कोपिक टेलीऑपरेशन करने के लिए अमेरिकी कंपनी वर्चुअल इनसीजन ने नासा के साथ मिलकर मानव मुट्ठी के आकार का एक सर्जिकल रोबोट विकसित किया है। इसे पृथ्वी पर एक डॉक्टर द्वारा नियंत्रित किया जाएगा। माइक्रोग्रैविटी स्थितियों में सर्जरी के दौरान जैविक तरल पदार्थ को पूरे मॉड्यूल में फैलने से रोकने के लिए, कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय और लुइसविले विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक विशेष शल्य चिकित्सा प्रणाली, एआईएसएस (जलीय विसर्जन सर्जिकल सिस्टम) बनाई। यह एक पारदर्शी डिब्बा है जिसे घाव के ऊपर रखा जाता है और रोगाणुहीन खारे घोल से भरा जाता है - यह रक्त को बाहर निकलने नहीं देता है। यह प्रणाली सर्जनों को घाव के साथ काम करने की अनुमति देती है, और साथ ही, जब इसमें दबाव बदलता है, तो रक्त खींचने की अनुमति देती है ताकि बाद में, यदि आवश्यक हो, तो इसे संचार प्रणाली में वापस किया जा सके।
अंतरिक्ष वायरस और बैक्टीरिया को उसी तरह प्रभावित करता है जैसे वह लोगों को प्रभावित करता है। अध्ययनों के अनुसार, सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण स्थितियां ऐसे जीवों की उग्रता को बढ़ा देती हैं; वे अधिक सक्रिय रूप से गुणा करना, तेजी से उत्परिवर्तन करना और एंटीबायोटिक दवाओं का बेहतर प्रतिरोध करना शुरू कर देते हैं। बाद के विकल्प के रूप में, ठंडे प्लाज्मा का उपयोग वायरस और बैक्टीरिया को नष्ट करने के लिए किया जा सकता है। प्रयोगशाला स्थितियों में, यह पाया गया कि यह अधिकांश सूक्ष्मजीवों को मारता है और घाव भरने की दर को बढ़ाता है।
डॉक्टरों और अंतरिक्ष यात्रियों को कई तरह की समस्याओं से जूझना पड़ता है। इनमें "अंतरिक्ष बीमारी" (पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण पर लौटने और लौटने पर चक्कर आना और संतुलन की हानि), "अंतरिक्ष ऑस्टियोपेनिया" (माइक्रोग्रैविटी में हड्डी के द्रव्यमान का नुकसान, औसतन 1% प्रति माह), मांसपेशियों की हानि, चूंकि मांसपेशियों को गुरुत्वाकर्षण पर काबू पाने की आवश्यकता नहीं होती है, बढ़े हुए इंट्राकैनायल दबाव के कारण दृष्टि में कमी और कई अन्य चीजें होती हैं।
वर्तमान में दर्ज की गई बीमारियों और स्थितियों में से विभिन्न अंतरिक्ष अभियानों के प्रतिभागियों को ऊपरी श्वसन पथ के संक्रमण, वायरल गैस्ट्रोएंटेराइटिस, त्वचा रोग, अनिद्रा, समुद्र की बीमारी, अतालता, गुर्दे की शूल, लेकिन यह स्पष्ट है कि लंबी दूरी के अभियानों के दौरान, लोगों को यह समस्या होगी। अन्य चिकित्सीय समस्याओं का सामना करना।
उनमें से प्रत्येक, विशेष रूप से गंभीर बीमारी या चोट, संभावित रूप से अभियान की प्रगति को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती है, जिससे इसकी विफलता हो सकती है और चालक दल के सदस्यों की हानि हो सकती है। पृथ्वी पर लौटना या तो असंभव या बहुत कठिन होगा, यह पहले से तय किए गए रास्ते पर निर्भर करता है, इसलिए चिकित्सा देखभाल (आपातकालीन और मनोवैज्ञानिक सहित) का प्रावधान पूरी तरह या अधिकतम स्वायत्त होना चाहिए।
अंतरिक्ष अभियानों के लिए किए गए विकास पृथ्वी के लिए भी उपयोगी हो सकते हैं। उनमें से कुछ पहले ही वास्तविकता बन चुके हैं। उदाहरण के लिए, चंद्रमा की बेहतर छवियां प्राप्त करने के लिए नासा में विकसित की गई डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग तकनीकों का उपयोग एमआरआई और सीटी मशीनों में किया गया है। मेमोरी फोम, जिसका उपयोग आज आर्थोपेडिक गद्दे और तकिए में किया जाता है, मूल रूप से पायलटों के लिए आराम और सुरक्षा प्रदान करने के लिए भी बनाया गया था।
और यह अंतरिक्ष अनुसंधान की ऐसी "शाखाओं" का केवल एक छोटा सा हिस्सा है। अंतरिक्ष चिकित्सा, जैसे-जैसे विकसित होती है, न केवल किसी व्यक्ति को सितारों तक ले जा सकती है, बल्कि घर पर - पृथ्वी पर भी उसका जीवन बेहतर बना सकती है।
एक पश्चिमी चिकित्सा अध्ययन और 12 अंतरिक्ष यात्रियों के अवलोकन से पता चला है कि लंबे समय तक माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में रहने से, मानव हृदय 9.4 प्रतिशत अधिक गोलाकार हो जाता है, जो बदले में इसके कामकाज में कई तरह की समस्याएं पैदा कर सकता है। लंबी अंतरिक्ष यात्रा के दौरान यह समस्या विशेष रूप से प्रासंगिक हो सकती है, उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह पर।
नासा के डॉ. जेम्स थॉमस कहते हैं, "अंतरिक्ष में हृदय पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण की तुलना में बहुत अलग तरीके से काम करता है, जिसके परिणामस्वरूप मांसपेशियों का नुकसान हो सकता है।"
"पृथ्वी पर लौटने के बाद इन सबके गंभीर परिणाम होंगे, इसलिए हम वर्तमान में मांसपेशियों के इस नुकसान से बचने या कम से कम कम करने के संभावित तरीकों पर विचार कर रहे हैं।"
विशेषज्ञ ध्यान देते हैं कि पृथ्वी पर लौटने के बाद, हृदय अपने मूल आकार में आ जाता है, लेकिन कोई नहीं जानता कि हमारे शरीर के सबसे महत्वपूर्ण अंगों में से एक लंबी उड़ान के बाद कैसा व्यवहार करेगा। डॉक्टर पहले से ही ऐसे मामलों के बारे में जानते हैं जहां लौटने वाले अंतरिक्ष यात्रियों को चक्कर आना और भटकाव का अनुभव हुआ। कुछ मामलों में, रक्तचाप में तेज बदलाव होता है (तेज कमी होती है), खासकर जब कोई व्यक्ति अपने पैरों पर वापस खड़ा होने की कोशिश करता है। इसके अलावा, कुछ अंतरिक्ष यात्रियों को मिशन के दौरान अतालता (अनियमित हृदय ताल) का अनुभव होता है।
शोधकर्ताओं ने उन तरीकों और नियमों को विकसित करने की आवश्यकता पर ध्यान दिया है जो गहरे अंतरिक्ष यात्रियों को इस प्रकार की समस्याओं से बचने की अनुमति देंगे। जैसा कि उल्लेख किया गया है, ऐसे तरीके और नियम न केवल अंतरिक्ष यात्रियों के लिए, बल्कि पृथ्वी पर आम लोगों के लिए भी उपयोगी हो सकते हैं - जो हृदय की समस्याओं का सामना कर रहे हैं, साथ ही उन लोगों के लिए भी जिन्हें बिस्तर पर आराम करने की सलाह दी गई है।
अंतरिक्ष यात्रियों में एथेरोस्क्लेरोसिस (रक्त वाहिका रोग) के विकास में तेजी लाने के लिए अंतरिक्ष के संपर्क के स्तर को निर्धारित करने के लिए अब पांच साल का शोध कार्यक्रम शुरू हो गया है।
इस तथ्य के बावजूद कि नासा द्वारा किए गए एक गुमनाम सर्वेक्षण ने अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा बार-बार शराब पीने के संदेह को दूर कर दिया, 2007 में दो मामले थे जिनमें वास्तव में नशे में धुत नासा के अंतरिक्ष यात्रियों को रूसी सोयुज अंतरिक्ष यान के अंदर उड़ान भरने की अनुमति दी गई थी। साथ ही, इन अंतरिक्ष यात्रियों को उड़ान के लिए तैयार करने वाले डॉक्टरों के साथ-साथ मिशन में अन्य प्रतिभागियों ने अपने वरिष्ठों को अपने सहयोगियों की बहुत गर्म स्थिति के बारे में बताया, इसके बाद भी लोगों को उड़ान भरने की अनुमति दी गई।
उस समय की सुरक्षा नीति के अनुसार, नासा ने प्रशिक्षण उड़ानों से 12 घंटे पहले अंतरिक्ष यात्रियों के शराब पीने पर आधिकारिक रूप से प्रतिबंध लगाने की बात की थी। इस नियम को अंतरिक्ष उड़ानों के दौरान भी लागू माना गया था। हालाँकि, ऊपर वर्णित घटना के बाद, नासा अंतरिक्ष यात्रियों की लापरवाही से इतना नाराज हुआ कि एजेंसी ने अंतरिक्ष उड़ानों के संबंध में इस नियम को आधिकारिक बनाने का फैसला किया।
पूर्व अंतरिक्ष यात्री माइक मुलेन ने एक बार कहा था कि अंतरिक्ष यात्री शरीर को निर्जलित करने (अल्कोहल डिहाइड्रेट्स) के लिए उड़ान से पहले शराब पीते थे ताकि वे अंततः अपने मूत्राशय पर भार को कम कर सकें और प्रक्षेपण के समय अचानक शौचालय नहीं जाना चाहते।
अंतरिक्ष अभियानों के खतरों में मनोवैज्ञानिक पहलू का भी अपना स्थान था। स्काईलैब 4 अंतरिक्ष मिशन के दौरान, अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष उड़ान नियंत्रण के साथ संचार करने से इतने "थक गए" थे कि उन्होंने लगभग एक दिन के लिए रेडियो संचार बंद कर दिया और नासा से आने वाले संदेशों को नजरअंदाज कर दिया। घटना के बाद से, वैज्ञानिक संभावित नकारात्मक मनोवैज्ञानिक प्रभावों की पहचान करने और उनका समाधान करने की कोशिश कर रहे हैं जो मंगल ग्रह पर अधिक तनावपूर्ण और लंबे मिशन के दौरान हो सकते हैं।
दस साल के एक अध्ययन में पाया गया कि प्रक्षेपण से पहले और अंतरिक्ष अभियानों की शुरुआत के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों को काफी हद तक नींद की कमी होती है। सर्वेक्षण में शामिल लोगों में से चार में से तीन ने स्वीकार किया कि वे सोने में मदद करने के लिए दवाओं का उपयोग करते हैं, भले ही अंतरिक्ष यान उड़ाते समय या अन्य उपकरण संचालित करते समय ऐसी दवाओं का उपयोग खतरनाक हो सकता है। इस मामले में सबसे खतरनाक स्थिति तब हो सकती है जब अंतरिक्ष यात्रियों ने एक ही समय में एक ही दवा ली हो। इस मामले में, जब कोई आपातकालीन स्थिति उत्पन्न होती है जिसके लिए आपातकालीन समाधान की आवश्यकता होती है, तो वे आसानी से सो सकते हैं।
भले ही नासा ने आदेश दिया है कि प्रत्येक अंतरिक्ष यात्री को प्रतिदिन कम से कम साढ़े आठ घंटे की नींद मिले, मिशन के दौरान अधिकांश को प्रत्येक दिन लगभग छह घंटे का ही आराम मिलता है। शरीर पर इस तनाव की गंभीरता इस तथ्य से और भी बढ़ गई थी कि उड़ान से पहले पिछले तीन महीनों के प्रशिक्षण के दौरान, लोग प्रतिदिन साढ़े छह घंटे से भी कम सोते थे।
विषय पर वरिष्ठ शोधकर्ता डॉ. चार्ल्स केज़िलर ने कहा, "चंद्रमा, मंगल और उससे आगे के भविष्य के मिशनों में नींद की कमी को दूर करने और अंतरिक्ष उड़ान के दौरान मानव प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए अधिक प्रभावी उपायों के विकास की आवश्यकता होगी।"
"इन उपायों में काम के शेड्यूल में बदलाव शामिल हो सकते हैं जो कुछ प्रकाश तरंगों के मानव संपर्क को ध्यान में रखते हुए किए जाएंगे, साथ ही चालक दल की व्यवहारिक रणनीति में बदलाव भी शामिल होंगे ताकि वे अधिक आराम से नींद की स्थिति में प्रवेश कर सकें, जो कि बहाल करने के लिए आवश्यक है। अगले दिन स्वास्थ्य, शक्ति और अच्छा मूड"
पता चला कि अंतरिक्ष शटल मिशन के समय से, कुछ अंतरिक्ष यात्रियों ने अस्थायी रूप से महत्वपूर्ण और कम महत्वपूर्ण सुनवाई हानि के मामलों का अनुभव किया है। इन्हें सबसे अधिक बार तब नोट किया गया जब लोग उच्च ध्वनि आवृत्तियों के संपर्क में आए। सोवियत अंतरिक्ष स्टेशन सैल्युट 7 और रूसी मीर के चालक दल के सदस्यों को भी पृथ्वी पर लौटने के बाद हल्के से लेकर बहुत महत्वपूर्ण श्रवण हानि का अनुभव हुआ। फिर, इन सभी मामलों में, आंशिक या पूर्ण अस्थायी सुनवाई हानि का कारण उच्च ध्वनि आवृत्तियों के संपर्क में आना था।
अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के चालक दल को हर दिन इयरप्लग पहनना आवश्यक है। आईएसएस पर शोर को कम करने के लिए, अन्य उपायों के अलावा, स्टेशन की दीवारों के अंदर विशेष ध्वनिरोधी पैड का उपयोग करने के साथ-साथ शांत पंखे लगाने का भी प्रस्ताव किया गया था।
हालाँकि, पृष्ठभूमि शोर के अलावा, अन्य कारक श्रवण हानि को प्रभावित कर सकते हैं: उदाहरण के लिए, स्टेशन के अंदर वातावरण की स्थिति, बढ़ा हुआ इंट्राक्रैनियल दबाव, और स्टेशन के अंदर कार्बन डाइऑक्साइड का बढ़ा हुआ स्तर।
2015 में, नासा ने आईएसएस क्रू की मदद से साल भर के मिशन के दौरान श्रवण हानि के प्रभावों से बचने के संभावित तरीकों का अध्ययन शुरू करने की योजना बनाई है। वैज्ञानिक यह देखना चाहते हैं कि इन प्रभावों से कितने समय तक बचा जा सकता है और श्रवण हानि से जुड़े स्वीकार्य जोखिम का निर्धारण करना चाहते हैं। प्रयोग का मुख्य लक्ष्य यह निर्धारित करना होगा कि श्रवण हानि को पूरी तरह से कैसे कम किया जाए, न कि केवल एक विशिष्ट अंतरिक्ष मिशन के दौरान।
पृथ्वी पर हर दसवें व्यक्ति को देर-सबेर गुर्दे की पथरी की समस्या हो जाती है। हालाँकि, जब अंतरिक्ष यात्रियों की बात आती है तो यह मुद्दा और भी गंभीर हो जाता है, क्योंकि अंतरिक्ष स्थितियों में शरीर की हड्डियाँ पृथ्वी की तुलना में और भी तेजी से पोषक तत्व खोने लगती हैं। शरीर के अंदर लवण (कैल्शियम फॉस्फेट) निकलते हैं, जो रक्त के माध्यम से प्रवेश करते हैं और गुर्दे में जमा हो जाते हैं। ये लवण सघन होकर चट्टानों का रूप ले सकते हैं। इसके अलावा, इन पत्थरों का आकार सूक्ष्म से लेकर काफी गंभीर तक हो सकता है - अखरोट के आकार तक। समस्या यह है कि ये पत्थर रक्त वाहिकाओं और अन्य प्रवाह को अवरुद्ध कर सकते हैं जो अंग को पोषण देते हैं या गुर्दे से अपशिष्ट निकालते हैं।
अंतरिक्ष यात्रियों के लिए, गुर्दे की पथरी विकसित होने का जोखिम अधिक खतरनाक है क्योंकि माइक्रोग्रैविटी की स्थिति शरीर के अंदर रक्त की मात्रा को कम कर सकती है। इसके अलावा, कई अंतरिक्ष यात्री प्रति दिन 2 लीटर तरल पदार्थ नहीं पीते हैं, जो बदले में, यह सुनिश्चित कर सकता है कि उनका शरीर पूरी तरह से हाइड्रेटेड है और गुर्दे में पत्थरों को स्थिर होने से रोकता है, जिससे उनके कण मूत्र के साथ बाहर निकल जाते हैं।
यह ज्ञात हुआ है कि कम से कम 14 अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों को अपने अंतरिक्ष मिशन पूरा करने के तुरंत बाद गुर्दे में पथरी की समस्या हो गई थी। 1982 में, सोवियत सैल्युट 7 स्टेशन पर चालक दल के एक सदस्य में तीव्र दर्द का मामला दर्ज किया गया था। अंतरिक्ष यात्री को दो दिनों तक गंभीर दर्द का सामना करना पड़ा, जबकि उनके साथी के पास असहाय होकर अपने सहयोगी की पीड़ा को देखने के अलावा कोई विकल्प नहीं था। सबसे पहले, सभी ने सोचा कि यह तीव्र एपेंडिसाइटिस है, लेकिन थोड़ी देर बाद, अंतरिक्ष यात्री ने अपने मूत्र के साथ गुर्दे की एक छोटी सी पथरी निकाल दी।
वैज्ञानिक लंबे समय से डेस्कटॉप कंप्यूटर के आकार की एक विशेष अल्ट्रासाउंड मशीन विकसित कर रहे हैं जो ध्वनि तरंगों के स्पंदनों का उपयोग करके गुर्दे की पथरी का पता लगा सकती है और उन्हें निकाल सकती है। ऐसा लगता है कि मंगल ग्रह की ओर जाने वाले जहाज़ पर ऐसी चीज़ निश्चित रूप से काम आ सकती है।
हालाँकि हम अभी तक निश्चित रूप से नहीं जानते हैं कि अन्य ग्रहों या क्षुद्रग्रहों से आने वाली धूल स्वास्थ्य पर क्या नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है, वैज्ञानिक कुछ बहुत ही अप्रिय प्रभाव जानते हैं जो चंद्र धूल के संपर्क के परिणामस्वरूप हो सकते हैं।
धूल में सांस लेने का सबसे गंभीर प्रभाव फेफड़ों पर पड़ने की संभावना सबसे अधिक होती है। हालांकि, चंद्र धूल के अविश्वसनीय रूप से तेज कण न केवल फेफड़ों को, बल्कि हृदय को भी गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं, साथ ही अंगों की गंभीर सूजन से लेकर कैंसर तक विभिन्न बीमारियों का कारण बन सकते हैं। इसी तरह के प्रभाव, उदाहरण के लिए, एस्बेस्टस के कारण हो सकते हैं।
तेज धूल के कण न केवल आंतरिक अंगों को नुकसान पहुंचा सकते हैं, बल्कि त्वचा पर सूजन और खरोंच भी पैदा कर सकते हैं। सुरक्षा के लिए विशेष बहुपरत केवलर जैसी सामग्री का उपयोग करना आवश्यक है। चंद्रमा की धूल आंखों के कॉर्निया को आसानी से नुकसान पहुंचा सकती है, जो अंतरिक्ष में मनुष्यों के लिए सबसे गंभीर आपात स्थिति हो सकती है।
वैज्ञानिक अफसोस के साथ कहते हैं कि वे चंद्र मिट्टी का मॉडल बनाने और शरीर पर चंद्र धूल के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए आवश्यक परीक्षणों की पूरी श्रृंखला का संचालन करने में असमर्थ हैं। इस समस्या को हल करने में कठिनाइयों में से एक यह है कि पृथ्वी पर धूल के कण निर्वात में नहीं होते हैं और लगातार विकिरण के संपर्क में नहीं आते हैं। किसी प्रयोगशाला के बजाय सीधे चंद्रमा की सतह पर धूल का केवल अतिरिक्त अध्ययन ही वैज्ञानिकों को इन छोटे जहरीले हत्यारों के खिलाफ सुरक्षा के प्रभावी तरीके विकसित करने के लिए आवश्यक डेटा प्रदान करेगा।
हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली बदलती है और हमारे शरीर में होने वाले किसी भी छोटे से बदलाव पर भी प्रतिक्रिया करती है। नींद की कमी, अपर्याप्त पोषण का सेवन, या यहां तक कि साधारण तनाव भी हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर कर सकता है। लेकिन यह पृथ्वी पर है. अंतरिक्ष में प्रतिरक्षा प्रणाली में बदलाव के परिणामस्वरूप अंततः सामान्य सर्दी हो सकती है या बहुत अधिक गंभीर बीमारियों के विकसित होने की संभावना हो सकती है।
अंतरिक्ष में, शरीर में प्रतिरक्षा कोशिकाओं का वितरण ज्यादा नहीं बदलता है। इन कोशिकाओं की कार्यप्रणाली में परिवर्तन स्वास्थ्य के लिए बहुत बड़ा खतरा पैदा कर सकता है। जब कोशिका की कार्यप्रणाली में गिरावट आती है, तो मानव शरीर में पहले से ही दबे हुए वायरस फिर से जागृत हो सकते हैं। और यह काम वस्तुतः गुप्त रूप से करें, बीमारी के लक्षण दिखाए बिना। जब प्रतिरक्षा कोशिका गतिविधि बढ़ जाती है, तो प्रतिरक्षा प्रणाली उत्तेजनाओं पर अत्यधिक प्रतिक्रिया करती है, जिससे एलर्जी प्रतिक्रियाएं और त्वचा पर चकत्ते जैसे अन्य दुष्प्रभाव होते हैं।
नासा के प्रतिरक्षाविज्ञानी ब्रायन क्रुशिन कहते हैं, "विकिरण, रोगाणु, तनाव, माइक्रोग्रैविटी, नींद की गड़बड़ी और यहां तक कि अलगाव जैसी चीजें चालक दल के सदस्यों की प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित कर सकती हैं।"
"लंबे अंतरिक्ष अभियानों से अंतरिक्ष यात्रियों में संक्रमण, अतिसंवेदनशीलता और ऑटोइम्यून समस्याएं विकसित होने का खतरा बढ़ जाएगा।"
प्रतिरक्षा प्रणाली की समस्याओं को हल करने के लिए, नासा विकिरण-रोधी सुरक्षा के नए तरीकों, संतुलित आहार और दवाओं के लिए एक नए दृष्टिकोण का उपयोग करने की योजना बना रहा है।
सौर गतिविधि की वर्तमान बहुत ही असामान्य और बहुत लंबी अनुपस्थिति अंतरिक्ष में विकिरण के स्तर में खतरनाक बदलावों में योगदान कर सकती है। लगभग पिछले 100 वर्षों में ऐसा कुछ नहीं हुआ है।
संस्थान के नाथन श्वाड्रोन कहते हैं, "हालांकि ऐसी घटनाएं चंद्रमा, क्षुद्रग्रहों या यहां तक कि मंगल ग्रह पर लंबे मिशनों के लिए जरूरी नहीं हैं, लेकिन गैलेक्टिक कॉस्मिक विकिरण स्वयं एक ऐसा कारक है जो इन मिशनों के नियोजित समय को सीमित कर सकता है।" स्थलीय, समुद्री और अंतरिक्ष अन्वेषण.
इस प्रकार के जोखिम के परिणाम बहुत भिन्न हो सकते हैं, जिनमें विकिरण बीमारी से लेकर कैंसर का विकास या आंतरिक अंगों को क्षति शामिल है। इसके अलावा, पृष्ठभूमि विकिरण का खतरनाक स्तर अंतरिक्ष यान के विकिरण परिरक्षण की प्रभावशीलता को लगभग 20 प्रतिशत तक कम कर देता है।
मंगल ग्रह पर सिर्फ एक मिशन पर, एक अंतरिक्ष यात्री को विकिरण की सुरक्षित खुराक की 2/3 मात्रा के संपर्क में लाया जा सकता है, जो कि एक व्यक्ति को अपने पूरे जीवन में सबसे खराब स्थिति में उजागर किया जा सकता है। यह विकिरण डीएनए में परिवर्तन का कारण बन सकता है और कैंसर का खतरा बढ़ा सकता है।
वैज्ञानिक कैरी ज़िटलिन कहते हैं, "संचयी खुराक के संदर्भ में, यह हर 5-6 दिनों में पूरे शरीर का सीटी स्कैन करने के समान है।"
अंतरिक्ष में होने की स्थिति का अनुकरण करते समय, वैज्ञानिकों ने पाया कि अत्यधिक आवेशित कणों के संपर्क में आने से, यहां तक कि छोटी खुराक में भी, प्रयोगशाला के चूहे अपने पर्यावरण पर बहुत धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं, और साथ ही कृंतक अधिक चिड़चिड़े हो जाते हैं। चूहों की निगरानी से उनके मस्तिष्क की प्रोटीन संरचना में भी बदलाव देखने को मिला।
हालाँकि, वैज्ञानिकों ने तुरंत बताया कि सभी चूहों ने समान प्रभाव नहीं दिखाया। यदि यह नियम अंतरिक्ष यात्रियों के लिए सच है, तो शोधकर्ताओं का मानना है कि वे एक जैविक मार्कर की पहचान कर सकते हैं जो अंतरिक्ष यात्रियों में इन प्रभावों की शुरुआत को इंगित और भविष्यवाणी करता है। शायद यह मार्कर विकिरण के संपर्क के नकारात्मक परिणामों को कम करने का तरीका ढूंढना भी संभव बना सकता है।
इससे भी गंभीर समस्या है अल्जाइमर रोग।
न्यूरोलॉजिस्ट केरी ओ'बैनियन का कहना है, "मंगल ग्रह पर एक मिशन पर किसी व्यक्ति को जो अनुभव होगा, उसके बराबर विकिरण के स्तर के संपर्क से संज्ञानात्मक समस्याओं के विकास में योगदान हो सकता है और मस्तिष्क के कार्यों में बदलाव में तेजी आ सकती है, जो अक्सर अल्जाइमर रोग से जुड़े होते हैं।"
"आप जितने लंबे समय तक अंतरिक्ष में रहेंगे, बीमारी विकसित होने का खतरा उतना ही अधिक होगा।"
एक आरामदायक तथ्य यह है कि वैज्ञानिक पहले ही विकिरण जोखिम के सबसे खराब परिदृश्यों में से एक का पता लगा चुके हैं। उन्होंने एक समय में प्रयोगशाला चूहों को विकिरण के स्तर से अवगत कराया जो मंगल ग्रह पर पूरे मिशन के लिए विशिष्ट रहा होगा। बदले में, मंगल ग्रह पर उड़ान भरते समय, उड़ान के तीन वर्षों के दौरान लोगों को खुराक विकिरण के संपर्क में लाया जाएगा। वैज्ञानिकों का मानना है कि मानव शरीर इतनी छोटी खुराक के लिए अनुकूल हो सकता है।
इसके अलावा, यह ध्यान दिया गया है कि प्लास्टिक और हल्के पदार्थ लोगों को वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक प्रभावी विकिरण सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।
अंतरिक्ष में समय बिताने के बाद कुछ अंतरिक्ष यात्रियों में दृष्टि संबंधी गंभीर समस्याएं विकसित हो जाती हैं। अंतरिक्ष मिशन जितना लंबा चलेगा, ऐसे गंभीर परिणामों की संभावना उतनी ही अधिक होगी।
1989 के बाद से कम से कम 300 अमेरिकी अंतरिक्ष यात्रियों की चिकित्सकीय जांच की गई, जिनमें से 29 प्रतिशत लोगों में दो सप्ताह के अंतरिक्ष अभियानों के दौरान अंतरिक्ष में और 60 प्रतिशत लोगों में, जिन्होंने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर कई महीनों तक काम किया, दृष्टि संबंधी समस्याएं देखी गईं।
टेक्सास विश्वविद्यालय के डॉक्टरों ने अंतरिक्ष में एक महीने से अधिक समय बिताने वाले 27 अंतरिक्ष यात्रियों का मस्तिष्क स्कैन किया। उनमें से 25 प्रतिशत में, एक या दो नेत्रगोलक के पूर्वकाल-पश्च अक्ष की मात्रा में कमी देखी गई। यह परिवर्तन दूरदर्शिता की ओर ले जाता है। फिर, यह नोट किया गया कि कोई व्यक्ति जितने अधिक समय तक अंतरिक्ष में रहेगा, इस परिवर्तन की संभावना उतनी ही अधिक होगी।
वैज्ञानिकों का मानना है कि इस नकारात्मक प्रभाव को माइग्रोग्रैविटी परिस्थितियों में सिर में तरल पदार्थ के बढ़ने से समझाया जा सकता है। इस मामले में, मस्तिष्कमेरु द्रव खोपड़ी में जमा होने लगता है, और इंट्राक्रैनील दबाव बढ़ जाता है। तरल हड्डी के माध्यम से रिस नहीं पाता, इसलिए यह आंखों के अंदर दबाव बनाना शुरू कर देता है। शोधकर्ता अभी तक निश्चित नहीं हैं कि छह महीने से अधिक समय तक अंतरिक्ष में रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के लिए यह प्रभाव कम हो जाएगा या नहीं। हालाँकि, यह बिल्कुल स्पष्ट है कि लोगों को मंगल ग्रह पर भेजने से पहले इसे स्पष्ट करने की आवश्यकता होगी।
यदि समस्या केवल इंट्राक्रैनील दबाव के कारण होती है, तो एक संभावित समाधान यह होगा कि हर दिन आठ घंटे के लिए कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण की स्थिति बनाई जाए, जबकि अंतरिक्ष यात्री सोते हैं। हालाँकि, यह कहना जल्दबाजी होगी कि यह तरीका मदद करेगा या नहीं।
वैज्ञानिक मार्क शेलहैमर कहते हैं, "इस समस्या को हल करने की ज़रूरत है क्योंकि अन्यथा यह दीर्घकालिक अंतरिक्ष यात्रा असंभव होने का मुख्य कारण हो सकता है।"
