يعد الرقم القياسي لأطول مدة لرحلة فضائية 437 يوماً، لكن الفترات الطويلة التي يقضيها الناس في الفضاء قد يكون لها أثر بالغ في أجسام رواد الفضاء إلى حدٍ مذهل؛ فعضلاتهم تتغير كما يشهد نشاط الدماغ لديهم تغييراً ملحوظاً وحتى بكتيريا الأمعاء يطالها التغيير.

ولم يكن رائدا الفضاء سوني ويليامز وبوتش ويلمور يخططان للبقاء لمدة تسعة أشهر في الفضاء، إذ كان من المقرر أن تستغرق رحلتهما الأولى إلى محطة الفضاء الدولية على متن مركبة بوينغ ستارلاينر ثمانية أيام فقط في يونيو/ حزيران 2024. ولكن بسبب مشكلات فنية في المركبة الفضائية أدت إلى عودتها إلى الأرض بدونهما، طالت مدة إقامتهما في الفضاء أكثر من المتوقع.

بالطبع، كلاهما ليس جديداً على صعوبات السفر عبر الفضاء، فهما رائدا فضاء متمرسان. لكن يُرجح أن الفترة الطويلة التي استغرقتها رحلتهما في بيئة الفضاء الغريبة منخفضة الجاذبية قد أثرت في جسميهما. وحتى نعرف إلى أي مدى بلغ هذا الأثر، علينا أن ندرس حالات مكثت في الفضاء لفترة أطول.

وكانت أطول رحلة فضائية قام بها أمريكي لرائد الفضاء فرانك روبيو الذي أمضى 371 يوماً على مجموعة من الوحدات والألواح الشمسية بحجم ملعب كرة قدم أمريكي؛ هي محطة الفضاء الدولية.

واتخذ القرار ببقائه هناك لفترة أطول - تجاوزت الرقم القياسي الأمريكي السابق البالغ 355 يوماً - في مارس/ آذار 2023 بعد وقوع تسرب في سائل التبريد في المركبة الفضائية التي كان من المقرر أن يعود بها هو وطاقمه إلى الأرض. وعاد في نهاية الأمر إلى الأرض في أكتوبر/ تشرين الأول 2023. وأتاحت الأشهر الإضافية في الفضاء لروبيو الفرصة لإتمام 5963 دورة حول الأرض، قاطعاً مسافة 253.3 مليون كيلومتر.

قصص مقترحة نهاية

مع ذلك، كان رائد الفضاء الأمريكي لا يزال على بعد شهرين من الرقم القياسي لأطول رحلة فضائية يقوم بها إنسان على الإطلاق إذ أمضى رائد الفضاء الروسي فاليري بولياكوف 437 يوماً على متن محطة مير الفضائية في منتصف التسعينيات من القرن العشرين.

وفي سبتمبر/ أيلول 2024، حطم رائدا الفضاء الروسيان، أوليغ كونونينكو ونيكولاي تشوب الرقم القياسي لأطول فترة إقامة في محطة الفضاء الدولية بعد أن أمضيا 374 يوماً فيها. وغادر الرائدان المحطة على متن المركبة سويوز إم إس-25 برفقة رائدة الفضاء الأمريكية تريسي دايسون، التي أمضت ستة أشهر على متنها هي أيضاً. وبابتسامة عريضة، رفع كونونينكو إبهاميه عالياً أثناء مساعدته على النزول من كبسولة العودة بعد أن ارتطمت بالأرض وسط سحابة من الغبار بالقرب من بلدة جيزكازغان النائية في سهول كازاخستان. وهو الآن يحمل الرقم القياسي لأطول فترة تراكمية في الفضاء - بإجمالي 1111 يوماً في المدار.

ووفرت رحلة روبيو الطويلة في الفضاء رؤية جيدة فيما يتعلق بكيفية تعامل البشر مع رحلات الفضاء الطويلة، وأفضل السبل لمواجهة المشكلات التي قد تنجم عنها. وهو أول رائد فضاء يشارك في دراسة تبحث في تأثير ممارسة التمارين الرياضية باستخدام معدات رياضية محدودة على جسم الإنسان.

ومع أن النتائج لم تُنشر بعد، إلا أنها معلومات بالغة الأهمية مع تركيز البشر على إرسال طواقم في بعثات لاستكشاف أكثر عمقاً للمجموعة الشمسية. على سبيل المثال، من المتوقع أن تستغرق رحلة العودة إلى المريخ حوالي 1100 يوم (أكثر بقليل من ثلاث سنوات) وفقًا للخطط الحالية. ومن المقرر أن تكون المركبة الفضائية التي يسافر على متنها رواد الفضاء في إطار هذه البعثات أصغر بكثير من محطة الفضاء الدولية، مما يجعل من الضروري توفير أجهزة رياضية خفيفة الوزن وأصغر حجماً.

وبغض النظر عن مشكلات الحفاظ على اللياقة البدنية، فما الذي تحدثه الرحلات الفضائية من تغييرات في جسم الإنسان؟

العضلات والعظام بدون سحب الجاذبية المستمر لأطرافنا، تبدأ كتلة العضلات والعظام في التناقص بسرعة في الفضاء. وأكثر العضلات تأثراً هي تلك التي تساعدنا على الحفاظ على وضعية الجسم في الظهر والرقبة والساقين والعضلات رباعية الرؤوس - فوسط انعدام الجاذبية، لا تحتاج هذه العضلات إلى بذل جهد كبير ومن ثم تضمر . وبعد أسبوعين فقط، قد تتقلص كتلة العضلات بنسبة تصل إلى 20 في المئة، وفي البعثات الفضائية الأطول التي تتراوح مدتها بين ثلاثة إلى ستة أشهر، قد تتراجع كتلة العضلات بحوالي 30 في المئة.

بنفس الطريقة، ولأن رواد الفضاء لا يعرضون هياكلهم العظمية لضغط حركي كبير كما هو الحال عند تعرضها لجاذبية الأرض، فإن عظامهم تفقد المعادن وتفقد بعض قوتها أيضاً. يمكن أن يفقد رواد الفضاء ما بين 1 إلى 2 في المئة من كتلة العظام شهرياً أثناء وجودهم في الفضاء، وما يصل إلى 10 في المئة على مدار ستة أشهر (على الأرض، يفقد كبار السن من الرجال والنساء كتلة عظامهم بمعدل 0.5 إلى 1 في المئة سنوياً). وقد يزيد هذا من خطر إصابتهم بالكسور ويطيل مدة التعافي منها. كما يمكن أن تستغرق كتلة العظام حوالي أربع سنوات حتى تعود إلى وضعها الطبيعي بعد عودتهم إلى الأرض.

ولتفادي هذه الآثار الضارة، يمارس رواد الفضاء تمارين رياضية مكثّفة لحوالي ساعتين ونصف الساعة يومياً أثناء وجودهم في مدار محطة الفضاء الدولية. يشمل ذلك سلسلة من تمارين القرفصاء والديدليفت (رفع الأوزان) والتجديف والضغط باستخدام جهاز تمارين مقاومة مُثبّت في صالة الألعاب الرياضية بمحطة الفضاء الدولية، إلى جانب تمارين منتظمة باستخدام جهاز المشي ودراجة التمرين، كما يتناولون مكملات غذائية للحفاظ على صحة عظامهم قدر الإمكان.

رغم ذلك، أشارت دراسة حديثة إلى أن هذا النظام الرياضي لم يكن كافياً لمنع فقدان وظائف العضلات وحجمها، وأوصت باختبار ما إذا كانت الأحمال العالية في تمارين المقاومة والتدريب المتقطع عالي الكثافة قد تساعد في مواجهة تناقص كتلة العضلات.

وقد يؤدي ضعف الجاذبية الذي يضغط على أجسام رواد الفضاء إلى زيادة طولهم قليلاً أثناء إقامتهم في محطة الفضاء الدولية، حيث يزداد طول العمود الفقري قليلاً. وقد يؤدي هذا إلى مشكلات مثل آلام الظهر أثناء وجودهم في الفضاء والانزلاق الغضروفي عند عودتهم إلى الأرض. وخلال جلسة إحاطة تتناول الوضع على محطة الفضاء الدولية قبل عودته إلى الأرض، قال روبيو نفسه إن عموده الفقري يزداد حجماً. وأضاف أن ذلك قد يساعده على تجنب إصابة الرقبة الشائعة التي قد يتعرض لها رواد الفضاء عند اصطدام مركباتهم بالأرض عندما يحاولون رفع أنفسهم من مقاعدهم لمشاهدة ما يحدث.

وقال روبيو: "أعتقد أن عمودي الفقري تمدد بما يكفي لدرجة أنني أصبحت محصوراً في بطانة مقعدي، لذلك لا ينبغي لي أن أتحرك كثيراً على الإطلاق".

فقد الوزن على الرغم من أن الوزن لا يؤثر كثيراً أثناء وجود الإنسان في الفضاء - فبيئة الجاذبية الصغرى تسمح لأي شيء غير مثبت في الأرضية بأن يطفو بحرية في بيئة محطة الفضاء الدولية، بما في ذلك أجسام البشر - إلا أن الحفاظ على وزن صحي يُمثل تحدياً أثناء وجود الإنسان في الفضاء. على الرغم من سعي ناسا لضمان حصول روادها على مجموعة متنوعة من الأطعمة المغذية، بما في ذلك أوراق السلطة المزروعة على متن محطة الفضاء التي أُضيفت إلى النظام الغذائي في الفترة الأخيرة، إلا أن الوزن الصحي قد يؤثر على جسم رائد الفضاء. فقد سكوت كيلي، رائد فضاء ناسا الذي شارك في أوسع دراسة لآثار رحلات الفضاء طويلة الأجل بعد إقامته على متن محطة الفضاء الدولية لمدة 340 يوماً بينما بقي شقيقه التوأم على الأرض، 7 في المئة من كتلة جسمه أثناء وجوده في الفضاء.

الرؤية على الأرض، تساعد الجاذبية على دفع الدم في أجسامنا للأسفل بينما يضخه القلب مجدداً إلى أعلى. أما في الفضاء، فتتعطل هذه العملية (مع أن الجسم يتكيف إلى حد ما)، وقد يتراكم الدم في الرأس بكميات أكبر من المعتاد. وقد تتراكم كمية من الدم في مؤخرة العين وحول العصب البصري، مما يؤدي إلى "الوذمة" (احتباس كمية زائدة من السوائل داخل أنسجة الجسم). وقد يؤدي هذا إلى تغيرات في الرؤية، مثل انخفاض حدة البصر وتغيرات هيكلية في العين نفسها. وقد تبدأ هذه التغيرات في الظهور بعد.....

لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه

هذا المحتوى مقدم من بي بي سي عربي