Etusivu   Esittely   Julkaisuluettelo   Artikkelit   Palaute  

Artikkelit

Avaruus koettelee
08.04.1988, Tiede 2000, 8. vsk, No 4: 12-15
(ei kuvausta)

Avaruus koettelee

Kotka laskeutui, ja Neil Armstrong otti lyhyen askeleen, joka oli pitkä ihmiskunnalle. Kuitenkin matka Kuuhun kesti vain päiviä. Sittemmin kosmonautit ovat viettäneet avaruusasemilla kuukausia, mutta nykytekniikalla matka lähimmällekin planeetalle vaatii vuosia. Voiko ihminen elää avaruudessa näin kauan? Kosmonautti Juri Romanenko viipyi avaruusasema MIRillä lähes vuoden. Hänen paluunsa televisioitiin - kuvaruutu näytti vaivalloisesti liikkuvan miehen, jota tuettiin ja joka lopulta siirrettiin odottavaan ajoneuvoon paareilla.

Mitä Romanenkon elimistössä oli tapahtunut vuoden aikana? Miten matkat muille planeetoille tai jopa tähtienväliseen avaruuteen voivat onnistua, jos vajaa vuosi avaruusasemalla vaikuttaa näin voimakkaasti?

JOKA TOINEN SAA AVARUUSTAUDIN
Maata kiertävissä avaruusaluksissa vallitsee hyvin vähäinen painovoima; puhutaan mikrogavitaatiosta. Painottomuuden lisäksi ihmiseen vaikuttavat aluksessa jatkuvasti muuttuva magneettikenttä sekä kosminen säteily. Toistaiseksi avaruuslääketiede on tutkinut eniten painottomuuden vaikutuksia elimistöön.

Painottomuuden vaikutuksen huomaa ensiksi siitä, että sisäkorvan asento- ja tasapainoaisti ei enää kerrokaan asentoa. Ihmisestä tuntuu, että hän putoaa jatkuvasti. Tämä aiheuttaa matkapahoinvointia muistuttavan tilan, jota kutsutaan avaruustaudiksi (SAS eli space adaptation syndrome).

Noin puolet avaruudessa ensi kertaa olevista potee avaruustautia niin pahana, että se haittaa heidän toimintakykyään. Tila kestää tavallisesti pari vuorokautta, mutta se voi myös tehdä paluun Maahan välttämättömäksi. Sopivia matkalaisia on vaikea valita. Maapallolla tai lentokoneessa painottomuus voidaan saada aikaan enintään noin puolen minuutin ajaksi, mikä ei riitä. Maalliselta matkapahoinvoinnilta säästyminen ei vielä takaa, ettei avaruustauti iskisi.

SYDÄN PIENENEE, LIHAKSET HEIKKENEVAT
Painottomuudessa lähes kaksi litraa verta siirtyy alavartalosta ylävartaloon ja avaruuslentäjän kasvot turpoavat. Ruumiin alaosassa kudosnestettä siirtyy verisuoniin, yläosassa taas verestä pusertuu nestettä kudoksiin. Suurten verisuonten tilavuus kasvaa. Sydämen eteiset laajenevat, mikä käynnistää elimistössä mutkikkaat verenpaineen ja nestetasapainon säätelymekanismit.

Painovoiman puuttuessa sydän pystyy pumppaamaan veren kudoksiin tavallista helpommin. Pienentyneen rasituksen vuoksi sydän menettää muutamassa viikossa jopa kolmanneksen Iihasmassastaan. Tätä sydänlihaksen pienenemistä ei ole pystytty estämään kuntoliikunnalla.

Myös liikuntalihaksiston suorituskyky heikkenee painottomuudessa. Kuntoilusta huolimatta pitkäaikainen avaruudessa oleskelu vähentää lihasvoimaa huomattavasti.

Avaruudessa ihmisten suorituskyvyssä ja verenpaineen säätelyssä ei havaita häiriöitä. Nämä ilmenevät vasta, kun lentäjä palaa normaaliin painovoimakenttään.

LUUT HAURASTUVAT
Pitkään kestävän avaruusmatkan suurin lääketieteellinen ongelma on nykykäsityksen mukaan luuston aineenvaihdunan häiriintyminen. Painottomuudessa ihmisen virtsaan ja ulosteisiin erittyy runsaasti kalsiumia. Elimistö korvaa kalsiumin ottamalla sitä luustosta, minkä seurauksena avaruusmatkailijalle syntyy luiden haurastumissairautta, osteoporoosia, muistuttava tila.

Mineraalien katoamista luista on yritetty estää ravinnolla, liikunnalla ja lääkehoidolla. Uusimpia tutkimustuloksia ei ole vielä julkaistu. Heinäkuussa 1988 Espoossa pidettävässä avaruustieteiden kokouksessa saamme tuoreimmat tiedot asiasta neuvostoliittolaisilta tutkijoilta.

Verenkiertoelinten ja tukirangan lisäksi avaruudessa oleskelu vaikuttaa mm. immunologiseen järjestelmään, nestetasapainoon sekä aistinten ja keuhkojen toimintaan. Vuosia kestävillä lennoilla nämä muut vaikutukset voivat osoittautua verenkierron ja luuston muutoksia merkittävämmiksi.

MIKSI AVARUUTEEN?
Vaikka elimistö rasittuu ihminen haluaa avaruuteen. Tähän on monia hyviä syitä.

Maapalloa ympäröivä lähiavaruus on täynnä erilaisia viestintä-, kartoitus-, tutkimus- ja sotilastekokuita. Näitä täytyy huoltaa, ja osa töistä on sellaisia, että vain ihminen voi ne suorittaa.

Avaruusasemilla voidaan mikrogravitaatiokentässä valmistaa materiaaleja, joiden teko maan pinnalla on vaikeaa tai mahdotonta. Aineet sulavat ja kiteytyvät eri tavalla kuin normaalipainovoimassa. Myös bioteknisten tuotteiden puhdistaminen on avaruudessa nopeampaa ja tehokkaampaa.

Avaruus voi tulevaisuudessa ratkaista ihmiskunnan energiaongelmat. Aurinko säteilee energiaa käytännössä rajattomasti - pulmana on sen kerääminen talteen ja välittäminen maahan. Teknisesti ongelmat voidaan ratkaista mutta kustannukset ovat vielä aivan liian suuret.

Entä matkat kauemmas. muille planeetoille tai jopa aurinkokunnan ulkopuolelle? Ihminen on utelias, hän etsii tietoa. Tiedosta on aina hyötyä, vaikka emme voi etukäteen sanoa minkälaista. Jos ihminen ei olisi utelias, hän ei olisi ihminen.

Sir Edmund Hillary, maailman korkeimmalle vuorelle ensimmäisenä noussut ihminen, selitti oivallisesti halumme päästä ennen tuntemattomiin paikkoihin. Kun häneltä kysyttiin, miksi hän kiipesi Mount Everestille, hän vastasi: "Koska se on olemassa." Niin on avaruuskin.

Aurinkomme loistaa vielä ainakin viitisen miljardia vuotta, joten tästä syystä ihmiskunnan ei aikoihin tarvitse lähteä uutta kotia etsimään. Mutta entä jos elämä kotiplaneetallamme käy omien toimiemme takia tukalaksi tai mahdottomaksi?

MILLAISIA LAPSIA?
Nykytietämyksen perusteella pystymme selvittämään vain osan lääketieteellisistä ongelmista, joita avaruudessa kohdataan. Vuosia tai vuosikymmeniä kestävillä matkoilla on otettava huomioon myös lisääntymiseen, kasvuun ja kehitykseen liittyvät pulmat. Niitä on tähän mennessä tutkittu vain koe-eläimillä. Viralliset avaruusohjelmat vaikenevat jopa ihmisen seksuaalisuudesta kokonaan.

Ihmisen alkion- ja sikiönkehitys tapahtuu kohdussa, sikiökalvojen ympäröimässä lapsivedessä "painottomana". Siksi ihminen luultavasti kehittyy syntymään saakka normaalisti myös avaruudessa.

Syntymän jälkeen olemme kuitenkin kasvaneet maapallon painovoiman vaikutuspiirissä. Painottomuudessa tai mikrogravitaatiokentässä olevat solut eivät "tiedä" oikeita suuntia. Tämän seurauksena kasvu olisi varmasti eriiaista kuin normaalipainovoimassa.

PAINEITA JA KITKAA
Avaruusmatkalaisten psykologinen ja sosiaalinen tilanne on sama kuin yhteisöstään eronneiden ihmisryhmien yleensäkin. Erityisesti pitkillä avaruusmatkoilla ei ehkä ole varmuutta päämäärän oloista eikä toisaalta kotiinpaluustakaan. Jo löytöretkeilijät tiesivät, että heidän matkansa kestäisi vuosia ja että vain harvat, jos ketkään, palaisivat. Lähtijöitä on kuitenkin aina löytynyt. Neuvostoliittolainen sydänlääkäri Oleg Atkov viipyi Saljut-asemalla kahdeksan kuukautta. Palattuaan hän kertoi, että yksinäisyys ja aistiärsykkeiden vähäisyys vaikuttivat häneen avaruudessa hyvin voimakkaasti. Monet ihmiset ovat kuitenkin kyenneet sopeututaan vastaavantapaisiin oloihin esimerkiksi maapallon napaseuduilla talvehtiessaan.

Raporttien rivien välistä voi lukea, että työn ja vastuunjakamisen ongelmat voivat avaruusaluksissa osoittautua vaikeiksi. Esimerkiksi matkat Marsiin tulevat kestämään vuosia, ja tilat ovat todennäköisesti hyvin ahtaat. Matkalaisten pieneen yhteisöön sopeutumattomat eivät voi lähteä siitä pois. Kumppanit on hyväksyttävä ja heitä on siedettävä.

Harry Martinsonin Aniara on taiteilijan oivallinen vertauskuvallinen kertomus avaruusmatkailijoiden psyykkisestä ja sosiaalisesta kehityksestä. Aniaran matkustajia ei valittu, muttei pitkälle avaruusmatkallekaan pystytä valitsemaan täydellistä joukkoa.

MITTAVIA HANKKEITA
Yhdysvaltojen avaruusohjelma oli suunniteltu vuosiksi eteenpäin, kun avaruussukkula Challenger räjähti 1986. Onnettomuus hyydytti koko ohjelman paikalleen. Sukkulalentoja jatketaan aikaisintaan syksyllä 1988.

Neuvostoliiton avaruuslennot ovat jatkuneet suunnitelmien mukaisesti. Biolääketieteellisiä tutkimuksia suunnittelee ja toteuttaa Moskovassa oleva instituutti, jossa on noin 1 500 työntekijää.

Tutustuin viime tammikuussa Moskovassa Biokosmos- ja Medilab-ohjelmiin. Biokosmos-ohjelmassa on Neuvostoliiton lisäksi mukana monia Euroopan maita. Lentoja tehdään kahden vuoden välein, ja niillä on ollut mukana laitteita sosialististen maiden lisäksi Saksan liittotasavallasta ja Ranskasta. Hankkeessa on tutkittu mm. koe-eläinten sopeutumista avaruuslentoihin sekä niiden luuston muutoksia lentojen aikana.

Medilab puolestaan on mittava hanke, jonka tarkoitus on saada avaruusasema MIRiin liitettyä suuri biolääketieteellinen tutkimusyksikkö. Siihen kuuluu leikkaussali, tutkimuslaboratorio sekä eläinten ja kasvien kasvatustilat. Medilab viedään avaruuteen osina 1995- 1998. Yksikkö tulee jäämään MIRin yhteyteen ja toimimaan kosmonauttien terveysasemana.

Medilabin yksityiskohtaista tutkimusohjelmaa ei ole päätetty. Siihen sijoitettavat mittaus- ja analyysilaitteistotkin ovat vielä rakentamatta. Matkani yhteydessä suomalaisille yrityksille ja tutkimuslaitoksille tarjottiin yhteistyötä Medilabin rakentamisessa. Tilaisuus on ainutlaatuinen - täytyy vain toivoa, että jokin yhteistyöprojekti toteutuu.

MATKALLA MARSIIN
Neuvostoliitto ja Yhdysvallat tekevät mittavaa yhteistyötä avaruustieteissä. Maiden tutkijat ovat pitäneet lukuisia yhteisiä kokouksia. Myös muut maat ovat kiinnostuneita. Ainakin Euroopan avaruusyhteistyöjärjestöllä ESAlla, Kiinalla, Intialla ja Japanilla on omat tutkimusohjelmansa.

Neuvostoliitto ja Yhdysvallat ja mahdollisesti muutkin valtiot suunnittelevat miehitettyä matkaa Marsiin. Osa matkalle lähtijöistä elää ilmeisesti jo joukossamme, sillä lähtö näyttäisi todennäköiseltä esimerkiksi noin 40 vuoden kuluttua. Nykytekniikalla pelkkä edestakainen lento kestäisi yli vuoden, mahdollisesti jopa kolme vuotta. Monien teknisten ja lääketieteellisten ongelmien ratkaisu tulee helpottamaan tätä matkaa.

Marsiin matkaajat voivat vielä ottaa tarvitsemansa ravinnon valmiina mukaan. Matkat aurinkokunnan reunoille tai sen ulkopuolelle edellyttävät kuitenkin ravinnon tuottamista ja sen alkuaineiden kierrättämistä: avaruusaluksesta tulee suljettu ekosysteemi. Itse asiassa maapallo on tällainen avaruusalus, jonka seitinohutta elonkehää ihminen on pahasti järkyttänyt.

Taloudellisesti Mars-ohjelma ei ole mahdoton - siihen riittäisi murto-osa asevarusteluun nyt käytettävistä varoista. Myös teknisesti lento Marsiin olisi mahdollinen jo nyt.

Toivottavasti tulevassa Mars-aluksessa on mukana myös suomalaista taitotietoa.

AIHEESTA ENEMMÄN
Gunby, P. (toim.), Space medicine faces massive task as humans venture farther from Earth. J. Amer.
Med. Assoc. 256(1986), s. 2009-2052.
Physiologic adaptation of man in space. Symposium. Aviat. Space Environ. Med. 58(1987), s. 1-270.

ESKO LÄNSIMIES


© Esko Länsimies | Kävijöitä 8408 kpl | Sivun latausaika: 0.001 sek (1.157 ms)