by Innspace teamPierwsze dekady XXI wieku przyniosły znaczny rozwój inżynierii kosmicznej; miliarderzy co rusz prześcigają się w osiągnięciach w tym nowym wyścigu. Stawka jest ogromna – stałe osiedlenie człowieka w kosmosie. Perspektywa migracji poza naszą planetę od lat rozbudza wyobraźnię fanów gatunku science-fiction. Pomimo tego, że życie na Marsie czy Księżycu wydaje się odległą odyseją pełną wyzwań i niebezpieczeństw, taka wizja coraz bardziej staje się prawdopodobna. Dzięki najnowszym badaniom ludzkość posiada już w zanadrzu zaawansowane technologie będące w stanie sprostać takim trudnościom. Jesteśmy o krok od rozpoczęcia kosmicznej kolonizacji. Plany dotyczące kosmicznych misji załogowych zmuszają nas do spojrzenia na zagadnienia dotyczące zdrowia psychicznego i fizycznego, bo tworząc habitat jesteśmy zobowiązani do stworzenia optymalnych warunków do funkcjonowania w nim. Czy zastanawialiście się może jak będzie wyglądać życie takiego kosmicznego osadnika? O czym powinniśmy pamiętać planując życie takiego rezydenta? Jakie czynniki wpływają na zdrowie człowieka w izolacji? Co możemy zrobić, aby zoptymalizować prace mieszkańca?
By Aleksandra Wilczyńska
Co sprawia, że w bazie kosmicznej będzie żyło się inaczej?
Inne przyśpieszenie grawitacyjne
W warunkach zmniejszonego przyśpieszenia grawitacyjnego nasze ciało musi wykonać mniejszą ,,pracę”, aby móc się poruszać czy utrzymać w pionowej pozycji. Może to prowadzić do zaniku mięśni oraz zmniejszenia gęstości kości. Co gorsze, kondycja naszego układu sercowo-naczyniowego ulega znacznej degradacji. [1] Remedium w tym wypadku stanowią regularne ćwiczenia fizyczne, najlepiej z obciążnikami. Zachowanie sprawności fizycznej jest też ważne w przypadku chęci powrotu na Ziemię. Ciało przystosowane do życia w kosmosie doświadczyłoby poważnych konsekwencji zdrowotnych w konsekwencji powrotu do ,,normalnych’’ warunków grawitacyjnych.
Zamknięta, ograniczona przestrzeń
Aby zapewnić bezpieczeństwo i odpowiednie warunki do podtrzymania życia astronauci będą zmuszeni do przebywania praktycznie bez przerwy w zamkniętej przestrzeni. Tylko w taki sposób będziemy w stanie zasymulować środowisko zbliżone do tego na Ziemi. Brak otwartego terenu może w dalszej perspektywie poważnie wpłynąć na psychikę człowieka. Nasz mózg podświadomie kojarzy otwartą przestrzeń z wolnością, a co za tym idzie – z poczuciem bezpieczeństwa. Długotrwałe przebywanie w zamkniętej kapsule może stać się bardzo przytłaczające. Mieszkańcy będą mieli poczucie braku swobody i komfortu. Mówi się, że największym zagrożeniem dla człowieka w kosmosie jest drugi człowiek. Podczas misji jesteśmy zamknięci na małej powierzchni z grupą kilkunastu ludzi. Załogi są sztucznie dobierane tak, aby w pełni wykorzystać potencjał każdego astronauty i dostępne zasoby ludzkie. Często przy doborze nie jest brana pod uwagę wzajemna sympatia astronautów. W takich warunkach bardzo łatwo o konflikty i nieporozumienia. Ważne jest zatem budowanie odpowiedniej i zdrowej komunikacji oraz zapewnienie odpowiedniego, prywatnego miejsca dla każdego osadnika. Dodatkowym rozwiązaniem może okazać się design pomieszczeń zaprojektowany tak, aby zasymulować otwartą przestrzeń.
Inny cykl dobowy, ograniczony dostęp do światła słonecznego
Rezerwacja jednej doby w hotelu na Księżycu w zupełności wystarczyłaby, aby zapełnić nam cały urlop. Dlaczego? Otóż sam dzień na srebrnym globie trwa 14 dni, a noc drugie tyle. Inaczej sprawa wygląda na Marsie. Tutaj sytuacja jest całkiem zbliżona do Ziemi – doba trwa o około 40 minut dłużej niż na Ziemi. Jakie znaczenie ma to dla przyszłych astronautów? Otóż światło słoneczne w znaczącym stopniu reguluje nasz zegar biologiczny oraz jest odpowiedzialne za produkcje witaminy D w naszym organizmie. Światło pobudza pracę układu nerwowego, w przypadku jego upośledzenia jesteśmy narażeni na obniżenie nastroju. Ma to szerokie konsekwencje w funkcjonowaniu i produktywności człowieka. Jesteśmy narażeni na problemy z koncentracją, brak energii oraz motywacji czy wahania nastrojów. Ma to wyraźne przełożenie na funkcjonowanie całej załogi, gdyż w takich warunkach łatwo o zaognienie konfliktów i sporów. Złe samopoczucie astronauty w znaczący sposób może wpłynąć na niepowodzenie misji. Czym natomiast skutkuje niedobór witaminy D? Jest ona przede wszystkim odpowiedzialna za wchłanianie wapnia i fosforanów. Te pierwiastki są natomiast odpowiedzialne za utrzymanie zdrowych kości i mięśni. Taki niedobór w połączeniu z konsekwencjami zmniejszonej grawitacji mógłby spowodować poważne problemy zdrowotne, a nawet stanowić zagrożenie życia astronauty. Aby rozwiązać problem ograniczenia dostępu do światła słonecznego jesteśmy zobowiązani do zamontowania specjalistycznych lamp imitujących światło o odpowiednich częstotliwościach tak, aby za stymulować produkcję witaminy D. Również powinniśmy zadbać o odpowiednią suplementację w diecie takiego astronauty.
Promieniowanie kosmiczne
Niewątpliwie ogromnym niebezpieczeństwem, jakie może nam grozić w kosmosie jest promieniowanie kosmiczne. Zapewnienie ochrony przeciwradiacyjnej stanowi jedno z największych wyzwań do rozwiązania. Księżyc nie posiada ochronnego pola magnetycznego ani atmosfery, która byłaby w stanie zapewnić naturalną tarczę. Astronauci, którzy przybędą na srebrny glob, będą narażeni na promieniowanie nawet 1000 razy silniejsze niż panujące na Ziemi. [2] Jest to niezwykle niebezpieczny czynnik utrudniający misje załogowe. Każde wystawienie na promieniowanie prowadzi do zwiększonego prawdopodobieństwa przekształcenia komórki prawidłowej w komórkę nowotworową. [3] Przyszłe habitaty będą musiały być więc okryte grubą warstwą regolitu tak, aby zapewnić odpowiednią ochronę.
Jak może wyglądać przykładowy dzień mieszkańca habitatu?
Sen
W celu zachowania dobrej kondycji psychicznej i fizycznej mieszkaniec bazy powinien zachować odpowiednią jakość higieny snu. Nieodpowiednia jego ilość łączy się z szeregiem dolegliwości upośledzających produktywność człowieka. Należą do nich między innymi: senność, znużenie, spadek motywacyjny czy nawet stany depresyjne. [4] Badania dowodzą, że sen łączy się bezpośrednio z umiejętnością jasnego myślenia, szybkiego reagowania oraz tworzenia wspomnień. [5] Są to z pewnością niezbędne umiejętności w tak odmiennych warunkach, jakie stwarza kosmos. Odpowiednio zbilansowana higiena snu zakłada jego adekwatną ilość dostosowaną do preferencji człowieka, regularność pór oraz unikanie bodźców rozpraszających i przeszkadzających w zaśnięciu (np. ekrany multimedialne, pracujące maszyny).[6] Pora snu powinna być ustalona w harmonogramie jako niezmienny punkt. Astronauta w związku z tym będzie miał możliwość indywidualnego dostosowania swojej długości snu, jednakże powinien na początku misji ustalić swoją stałą porę rozpoczęcia i zakończenia regeneracji i jej się trzymać.
Optymalna korzystna długość snu dla dorosłego człowieka oscyluje między 7 a 9 godzin. [6] Sen poniżej tej wartości skutkuje przybieraniem na wadze i otyłością, nadciśnieniem, chorobami serca oraz depresją. Co więcej, wiąże się też z upośledzeniem funkcji immunologicznych, zmniejszoną odpornością na ból, pogorszoną wydajnością oraz zwiększa prawdopodobieństwo popełnienia błędu czy spowodowania wypadku. [6]
Miejsce snu powinno być specjalnie przystosowane do zażywania go w komfortowych warunkach. W celu zapewnienia odpowiedniej stabilizacji i umocowania człowieka pościel będzie zawierać specjalne obciążniki. Przestrzeń wokół łóżka powinna być pozbawiona jasnego światła, migających ekranów czy głośnych urządzeń. Znaczącym czynnikiem regulującym sen jest światło słoneczne o systematycznym cyklu. Kwatery będą zawierać lampy symulujące takie warunki służące regulacji zegara biologicznego. Temperatura pomieszczenia powinna oscylować w chłodniejszym zakresie. [5]
Pomiary zdrowia i parametrów życiowych astronauty
Każdy astronauta będzie rozpoczynał i kończył dzień od szczegółowych pomiarów parametrów życiowych. W tym celu mieszańcy udadzą się do specjalnego pomieszczenia medycznego, w którym zostaną zważeni oraz dokonają pomiaru temperatury i ciśnienia. Po tym otrzymają szczegółową medyczną informację zwrotną dotyczącą ich stanu zdrowia. Pełni to głównie role profilaktyczną, gdyż od dobrego stanu zdrowia mieszkańców zależy powodzenie misji. Dodatkowo w celu stałej kontroli paramentów życiowych, każdy astronauta będzie wyposażony w specjalne opaski monitorujące. Do parametrów pobieranych przez taką opaskę będą należeć: ciśnienie, temperatura ciała, częstość pracy serca oraz saturacji krwi (pulsokrymetia). W harmonogramie astronauty będzie się również zawierać cotygodniowa konsultacja medyczna zawierająca badanie wzroku, pomiar gęstości kości i EKG. Dodatkowo w razie potrzeby mieszkaniec będzie miał możliwość wykonania badania krwi i moczu, badania równowagi i orientacji przestrzennej oraz pomiaru funkcji płuc (spirometria). Astronautów będzie obowiązywała comiesięczna konsultacja psychologiczno-psychiatryczna.
Posiłki
Regularne spożywanie posiłków (w szczególności śniadań), zmniejszona ich częstotliwość (tj. 2-3 posiłki dziennie) oraz stała pora przynosi liczne korzyści fizjologiczne takie jak poprawa rytmu krążenia i odporności na stres. Dodatkowo taka praktyka wspiera modulację mikroflory jelitowej. [7] Brak regularności może natomiast skutkować przyrostem masy ciała oraz zaburzeniami hormonalnymi, które w dalszej perspektywie mogą prowadzić do chorób metabolicznych i sercowo-naczyniowych. [7] Astronauci mają więc w harmonogramie zaplanowane trzy główne posiłki pozwalające pokryć ich dzienne zapotrzebowanie kaloryczne. Dieta każdego mieszkańca będzie spersonalizowana pod kątem zapotrzebowania mikro i makroelementowego. Posiłki będą dostarczone w formie gotowej, wymagającej minimalnego wkładu w przygotowanie. Każdy mieszkaniec będzie miał odgórną zaleconą ilość wody, jaką będzie musiał spożyć w ciągu dnia.
Praca i przeprowadzanie badań
Naukowcy praktycznie bezsprzecznie zgadzają się, że optymalny czas pracy człowieka to 6 godzin dziennie. [8] W celu optymalizacji i zwiększenia efektywności harmonogram pracy mieszkańców powinien zostać dostosowany pod ich naturalny rytm dobowy. [9] Ludzie z reguły mają dobrze zdefiniowany zegar wewnętrzny, który kształtuje nasz poziom energii w ciągu dnia. [9] Większość pracy skupia się na czterech godzinach porannych o czasie, gdzie nasz mózg jest najbardziej produktywny. [8] Po nich następuje przerwa obiadowa w momencie, w którym aktywność mózgu zdecydowanie spada. Kolejna tura pracy rozpoczyna się o godzinie 17, wraz z następnym szczytem efektywności organizmu. [8] Mieszkańców czekają również trywialne czynności jak sprzątanie i utrzymanie przestrzeni w odpowiednim stanie.
Ćwiczenia fizyczne
Aktywność fizyczna jest najskuteczniejszym sposobem na przeciwdziałanie niekorzystnemu wpływowi nieważkości na organizm człowieka. Ćwiczenia fizyczne powinny stanowić zatem istotną częścią codziennej rutyny w bazie. [10] W tym celu astronauci mają zawarte w harmonogramie 2 godziny aktywności fizycznej dziennie skupiających się głównie na ćwiczeniach siłowych i aerobowych. [11] Zaniedbanie tej części dnia może doprowadzić do redukcji masy mięśniowej, zmniejszeniu ogólnej siły, gęstości kości oraz sprawności układu sercowo- naczyniowego. Utrzymanie dobrej kondycji stanowi klucz do zdrowego trybu życia. Co ciekawe, przez aktywność fizyczną dbamy również o swoje zdrowie psychiczne. Ćwiczenia będą również sposobnością dla mieszkańców do zaznania chwili relaksu i wyciszenia podczas wymagających treningów.
Relaks i rozrywki
Zapewnienie odpowiedniej ilości relaksu jest niezwykle istotne w planowaniu misji. Nasi mieszkańcy muszą mieć możliwość odpoczynku i regeneracji. Niesie to ze sobą wiele korzyści zdrowotnych [12] takich jak obniżenie ciśnienia krwi, złagodzenie bólu czy usprawnienie funkcjonowania układu immunologicznego oraz sercowo-naczyniowego. Zaniedbanie natomiast prowadzi do przewlekłego bólu głowy, problemów trawiennych, stanów lękowo-depresyjnych oraz obniża zdolności skupienia i koncentracji. [13]
Jakie przykładowe rozrywki mogą pojawić się w bazie?
Joga
Badania wskazują, że wykonywanie jogi pod koniec dnia korzystnie wpływa na efektywność i jakość snu.[15] W związku z tym w bazie codziennie będą prowadzone zajęcia z jogi dla całej załogi. Ćwiczenia relaksacyjno-oddechowe mogą stanowić dopełnienie treningu oraz będą pełniły funkcję relaksacyjną.
Kino
Oczywistą rozrywką będzie dostęp do szerokiej biblioteki filmowej. Poprzez wspólne oglądanie filmów astronauci będą na bieżąco z najnowszymi trendami panującymi na Ziemi. Będą stanowiły one również urozmaicenie codziennej egzystencji.
Planszówki
Na terenie bazy będzie dostępna bogata biblioteka planszówek. Mieszkańcy będą mieli możliwość zagrania w różne gry integracyjne czy kooperacyjne. Ma to za cel zjednoczenie grupy i umocnienie relacji. Badania naukowe dowodzą, że granie w planszówki przynosi szereg korzyści dla rozwoju naszego mózgu [14]. Stymuluje ono obszary mózgu odpowiedzialne za kształtowanie pamięci oraz skomplikowane procesy myślowe. Zaangażowanie w rozgrywkę pomaga w ćwiczeniu istotnych umiejętności poznawczych, takich jak podejmowanie decyzji, myślenie strategiczne wyższego rzędu i rozwiązywanie problemów. Dodatkowo oczywistą zaletą jest rozwijanie umiejętności i kompetencji społecznych.
Golf
Większość z nas kojarzy widok astronauty z kijem golfowym. Nasi osadnicy będą mieli możliwość zagrania w golfa niczym pierwsze załogi Apollo.
Gry VR
Zabawa grami VR w warunkach mniejszej grawitacji może stanowić jedną z najfajniejszych rozrywek- kto nie chciałby skakać na 2 metry jednocześnie przebywając w wirtualnej rzeczywistości? Takie gry mogłyby ćwiczyć refleks i koordynację ruchową, a jednocześnie stanowić klucz do zapewnienia poczucia otwartej przestrzeni.
