Három héttel azután, hogy megérkezett a Nemzetközi Űrállomásra, Kanai Norisige japán űrhajós a Twitteren jelentette be, hogy földi magasságához képest 9 centimért nőtt. A világsajtó lecsapott az aggasztó mértékű növekedés hírére, de mire megjelentek a szörnyülködő cikkek, az asztronauta szabadkozva elismerte, hogy elmérte magát, és mindössze 2 centivel lett magasabb, ami normálisnak számít a súlytalanság állapotában.

A vérkeringés is megváltozik

A Föld gravitációja alól felszabaduló emberi gerincoszlop 3-7 centimétert is nyúlhat a csigolyák közötti porckorongok „kitágulása” miatt, landolás után azonban helyreáll az eredeti állapot.

A gravitáció hiánya a vérkeringést is átformálja: a vér ugyanis a világűrben a test összes részében egyenlően oszlik el, ennek következtében a fej-nyaki vénák kitágulnak, és e testrész szövetei is megduzzadnak a többletfolyadék hatására. A magasabb vérnyomás intenzívebb kiválasztásra ösztönzi a vesét, fokozódik a kalciumkiválasztás, amit a szervezet a csontok és az izmok leépítéséből fedez.

A hosszan tartó űrutazások során a gravitációt kompenzáló, harántcsíkolt izmokból álló vázizomrendszer sorvadása (szakszóval: atrófiája) elsősorban az alsó végtagokra jellemző, a felső végtagok működése kevésbé változik. A csontritkulás mértéke akár havi 1-2 százalék is lehet, de ennek és az atrófiának már sikerült elejét venni az egy évtizede bevezetett speciális edzésprogramnak köszönhetően.

A gravitáció hiánya mellett számos egyéb tényező gyakorol negatív hatást az űrben az emberi szervezetre. Az elszigeteltség és a bezártság depresszióhoz és alvászavarokhoz vezethet; az immunrendszer legyengülhet, és újraaktiválódhatnak a szervezetben lappangó vírusok is. Az idegrendszert veszélyeztető, a rákos megbetegedések kockázatát növelő kozmikus sugárzástól a Föld ugyan pajzsként védi a bolygó árnyékában, 330-435 kilométeres magasságban, 8 kilométeres másodpercenkénti sebességgel keringő ISS-t, de ha az ember ennél távolabb merészkedik az űrben, a pajzs jótékony hatásának megszűnésével is számolnia kell.

A NASA ikerkutatása

A NASA 2015-ben indított ikerprogramja a tartós űrutazás hatásainak mélyrehatóbb analízisre vállalkozott. A jelenleg is zajló kutatás fókuszában az egypetéjű testvérpár, az 1964-es születésű Scott és Mark Kelly áll.

Mark az 1991-es öbölháborúban szolgált vadászpilótaként, 1996-ban képezték ki űrsiklósofőrnek, és 2001-től 2011-ig ötször járt az űrben, hol pilótaként, hol az űrsikló parancsnokaként. Utolsó űrbéli útja egyben az Endeavour végső küldetése is volt.

Ikertestvére, a bátyjánál néhány perccel fiatalabb Scott a NASA-kiképzés után 1999-ben, a Discovery fedélzetén látogatott először az űrbe, és ezt további három küldetés követte, köztük egy kifejezetten hosszúra nyúlt, 340 napos műszak a Nemzetközi Űrállomáson (ISS). Ennek köszönhetően Scott Kelly 2015-re elmondhatta magáról, hogy 520 napos összesített eredményével ő az az ember, aki a legtöbb időt töltötte a Földön kívül. Azóta ezt a rekordját mások többször is megdöntötték, viszont továbbra is Kellyék az egyetlen testvérpár a világon, amelynek mindkét tagja járt az űrben.

„Mark sokkal korábban kezdte megtervezni mint én, ezért is lett előbb pilóta és csak aztán asztronauta” – mesélte testvéréről a Guardiannek adott tavaly októberi interjújában az 53 éves Scott. Saját bevallása szerint Tom Wolfe 1979-es, magyarul Az igazak: az első amerikai űrhajósok története címen megjelent riportkönyvét olvasva határozta el, hogy űrhajós lesz. (Mark tengerésztiszt nagyapjuk nyomdokain előbb hajózási mérnöknek tanult, és csak egy évvel öccse után állt be pilótának.) Az ikrek állítólag sohasem rivalizáltak egymással, bár mint azt Scott az említett interjújában megemlítetette, máig ugratás tárgya köztük, hogy Markot csak másodikra vették fel a NASA-hoz, míg ő elsőre átment a szigorú felvételi rostán. Mark 2011 végén vonult vissza, míg Scott ma is a NASA kötelékében dolgozik.

Mi történik az emberi testtel az űrben?

Az összehasonlító kutatásban, amelynek eredményeit még idén publikálják, egyebek mellett az immunrendszer földi és űrbéli működését vizsgálták. De arra is keresik a választ, hogy mennyiben változik meg a genetikai programok kifejeződése, illetve van-e különbség a DNS-szálak végén található, az öregedésben kulcsszerepet játszó telomerek „kopásában”. (A feltételezések szerint a kozmikus háttérsugárzás az űrben fokozottabban hat a telomerekre.)

A DNS-t és az RNS-t érinti egy másik vizsgálat, amelyben ezek általános állapotát hasonlítanák össze a repülés előtt, közben és után, hátha változik valami a gének funkcióiban, illetve a sejtosztódás közben történő információátadásban. De kutatási téma az is, hogy milyen hatással vannak az űrbéli körülmények az emésztést segítő baktériumokra. Ezt is leginkább a genetikailag azonos szervezetek összehasonlító elemzésével lehet igazán jól vizsgálni.

A NASA specialistái külön kutatták az érösszehúzódást és -tágulást szabályozó fehérjék működését, emellett külön kutatcsoport állt rá az anyagcserére, ezen belül is a táp- és ásványi anyagok metabolizmusbeli különbségeire az űrben és a Földön.

Az ikerprogram az űrkutatás eddigi történetében példátlan mennyiségű információt gyűjtött egybe. A NASA szerint az eredmények kiértékelése után sokkal pontosabban tervezhetővé válik a következő évtized derekán indítandó emberes Mars-expedíció.