El cuerpo humano es una máquina compleja en sintonía fina que a lo largo del tiempo evolucionó para funcionar aquí en la Tierra. Pero ¿qué sucede si pones esa máquina dentro de una caja y la arrojas lo más lejos posible de la seguridad de la atmósfera de nuestro planeta?
Esta es la cuestión, en términos muy simplificados, que los investigadores biomédicos de la NASA han estado preguntándose desde hace décadas. Esos científicos estudian el impacto que tienen en la salud los vuelos espaciales, para desarrollar métodos que protejan los cuerpos y las mentes de los astronautas utilizando instalaciones de investigación en tierra, entornos análogos y la Estación Espacial Internacional con el fin de llevar a cabo estudios avanzados.
Ahora que la NASA finalmente enviará de regreso a la Luna a los humanos, los científicos se preparan para la gran oportunidad de investigar.
La misión Artemis 2 enviará a los astronautas de la NASA Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch y al astronauta de la Agencia Espacial Canadiense Jeremy Hansen más lejos de la Tierra de lo que haya estado ningún humano. Durante los 10 días en que volarán en torno a la luna se encontrarán con altos niveles de radiación espacial y alcanzarán una distancia máxima de 402.000 km de la Tierra. La misión se prepara para el lanzamiento en la primera semana de febrero.
“Suelo decir que el sistema más complicado que habrá en este vehículo será el humano”, le dijo a Gizmodo Steven Platts, científico en jefe del Programa de Investigación Humana del Centro Espacial Johnson de la NASA. “Necesitamos entender exactamente qué sucederá para poder prevenir lo malo que pudiera suceder, manteniéndolos sanos y a salvo”.
Los riesgos
Si Platts y sus colegas aprendieron algo en sus décadas como investigadores, es que los vuelos espaciales provocan grandes problemas en el cuerpo humano. Explicó que hay cinco riesgos principales para la salud humana en los vuelos espaciales: la radiación, el aislamiento y confinamiento, la distancia de la Tierra, la gravedad (o falta de ésta) y los entornos hostiles y confinados.
Son riesgos que se manifiestan de maneras diferentes dependiendo del perfil de la misión, según Platts. La tripulación de la Artemis 2 pasará un período de tiempo de microgravedad mucho más breve que el que pasan los astronautas de las misiones habituales a la Estación Espacial Internacional, por ejemplo. Pero 10 días son tiempo suficiente como para causar cambios fisiológicos como modificaciones en los fluidos y problemas vestibulares.
En cuanto a la radiación, los astronautas de la Artemis 2 recibirán una dosis diaria mucho más elevada de la que reciben los que están a bordo de la Estación Espacial. Atravesarán los cinturones Van Allen — dos zonas en forma de dona con radiación atrapada dentro del campo magnético de la Tierra — y luego ingresarán al entorno galáctico de radiación cósmica que está más allá del campo magnético.
La nave espacial Orion que transportará en esta oportunidad a los astronautas de la Artemis 2 está diseñada para proteger a la tripulación de la mayor parte de la radiación, pero es crucial medir cuánta radiación logra atravesar la protección y cómo responden a ésta las células humanas y el ADN.
La radiación galáctica cósmica puede ser particularmente perjudicial. Al ver células individuales que han estado expuestas a estas partículas de elevada energía “se pueden ver las marcas que deja la radiación en la célula y el daño que provoca”, dijo Platts.
La nave Orion está equipada con miles de sensores que medirán los niveles de radiación dentro de la nave. Cada tripulante también llevará en el bolsillo un sensor, el Dosímetro Activo del Tripulante, que monitoreará sus niveles de exposición.
Será esencial entender cómo responde el cuerpo humano a los riesgos particulares del entorno del espacio profundo, porque es información que se requiere para futuras misiones a la Luna y a Marte. La misión Artemis i2 investigará todo esto de diferentes maneras.
Convierten a los astronautas en experimentos vivientes
Durante la misión los tripulantes serán al mismo tiempo investigadores y sujetos de investigación, porque recogerán datos que ayudarán a la NASA a desarrollar intervenciones, protocolos y medidas preventivas para proteger la salud de los astronautas. Uno de los estudios, el ARCHeR (de Investigación de la salud de los astronautas) investigará cómo afecta el entorno del espacio profundo al sueño, al estrés, la cognición y el trabajo en equipo, aspectos clave en la salud y el rendimiento de los astronautas.
También, los tripulantes llevarán unas pulseras que van a monitorear continuamente sus patrones de sueño y movimiento durante la misión. Los datos aportarán evaluaciones de seguridad y monitoreo de la salud en tiempo real, y las evaluaciones previas y posteriores al vuelo brindarán información sobre cambios cognitivos, conductuales, y de calidad del sueño.
Los astronautas de la Artemis 2 también brindarán muestras de saliva antes y después de la misión, y también muestras de saliva seca durante la misión. En vuelo, van a dejar saliva en un tipo de papel especial que estará colocado dentro de un estuche de bolsillo, eliminando así la necesidad de un sistema de refrigeración para las muestras a bordo de la nave Orion.
La saliva es un excelente indicador de la salud humana porque contiene una rica mezcla de biomarcadores que son señal de la función del sistema inmunológico. “Podemos ver hormonas, virus, sustancias químicas en la sangre… Y con esta técnica, también cambios en el cortisol”, afirmó Platt. Los cambios y fluctuaciones en esta hormona del estrés a lo largo de la misión son muy importantes porque el estrés se vincula con muchos de los efectos adversos de los vuelos espaciales en la salud, explicó.
Esas, sin embargo, no son las únicas muestras que la NASA tomará de los tripulantes de la Artemis 2. Serán los primeros astronautas del espacio profundo en participar del estudio de Mediciones Estándar de Vuelos Espaciales, que ha estado recolectando desde 2018 muestras de sangre, orina y saliva de los astronautas que están a bordo de la Estación Espacial Internacional. Las muestras sirven para evaluar el estado nutricional, la salud cardiovascular y la función inmunológica.
Y también está el AVATAR, el estudio biomédico más avanzado que volará a bordo de la Artemis 2. AVATAR consiste en “chips de órganos” del tamaño de USB que contienen células humanas vivas cultivadas en canales microscópicos llenos de fluido. Los chips están diseñados para simular la estructura, función y respuesta fisiológica de los órganos humanos.
Para crearlos, los astronautas de la Artemis 2 donaron plaquetas de sangre a un sistema de atención de la salud de su localidad. Las células que quedaron de sus muestras tenían una pequeña cantidad de células madre de la médula, que los investigadores de la NASA purificaron y colocaron en los chips, cerca de las células de vasos sanguíneos y otras células de soporte.
“El chip funcionará como funciona la médula nuestra”, explicó Platts. Y llevar los chips en la misión Artemis 2 – junto con los astronautas a quienes pertenecen las células – permitirá a los científicos de la NASA la comparación de cambios en el chip con cambios en la médula ósea de los astronautas.
“Imaginemos los vuelos futuros. Si voy a volar en dos años más, la NASA puede llevar también un chip con tejido mío – mi avatar – de antemano y luego traerlo de regreso para ver qué es lo que va a suceder, y diseñar contramedidas para mi uso personal”. La Artemis 2 será la primera misión que llevará esta biotecnología al espacio.
En conjunto, se producirá una enorme cantidad de datos que ayudarán a preparar el camino para que la NASA regrese a la superficie lunar y extienda el alcance de los humanos a lo más profundo del sistema solar. “Es asombrosa la cantidad de cosas que podremos descubrir tan solo con esta misión”, dijo Platts.
Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Romina Fabbretti. Aquí podrás encontrar la versión original.
