problemas en el espacio

Uno de los problemas más grandes para mantener a los astronautas en condiciones saludables mientras viajan por el sistema solar es, simplemente prevenir los daños fisiológicos debido a los cambios causados por la pérdida de peso, dice Dave Williams, director de - Ciencias de la Vida y del Espacio en el Centro Espacial Jonson -. La atrofia de los músculos y la pérdida de los huesos son quizás las alteraciones mejor conocidas, pero difícilmente son las únicas. La pérdida de peso causa una disminución del volumen de la sangre, lo cual significa que los astronautas recién llegados a un planeta tienden a sentirse mareados cuando se levantan. La pérdida de peso también altera el sentido del equilibrio, un momento después de que los astronautas regresen a 1-g  sienten como si el mundo estuviese dando vueltas, independientemente del lugar hacia donde muevan sus cabezas.

 

Se están comenzando a descubrir cambios sutiles. Aquí en la Tierra, no tenemos problemas midiendo la posición de nuestras piernas: si decides levantar tu brazo, sabes donde está, y cuan lejos necesitas moverlo para alcanzar algo cuando quieras. Pero en el espacio, esta habilidad 'perceptiva' no parece funcionar tan bien. Y podrían haber otros problemas: curas más lentas de las heridas y debilidades del sistema inmunológico.

Ahora mismo, la “primera contramedida” recomendada por los doctores espaciales es simplemente ejercitarse. Los astronautas de la Estación Espacial Internacional se ejercitan cerca de dos horas diarias, usando cintas caminadoras, bicicletas estáticas, y un IRED - un dispositivo especialmente desarrollado para permitir a los astronautas realizar un entrenamiento de resistencia o fortaleza. Los medicamentos, también, pueden ayudar con algunos problemas: los bifosfonatos, por ejemplo, utilizados en la Tierra para disminuir el porcentaje de pérdida ósea en pacientes con osteoporosis, parecen probar ser útiles también para los astronautas.

 

Estas contramedidas parecen trabajar muy bien para cortos períodos en el espacio. Para exploraciones más largas, un acercamiento diferente puede funcionar mejor: Gravedad Artificial.

'Es muy convincente como solución', dice Williams.
En Teoría, suministrar gravedad artificial es fácil. Las centrifugadoras de los laboratorios lo hacen todo el tiempo. Cuando giran, sus contenidos son empujados hacia afuera del eje de rotación. Es una fuerza que es similar a la gravedad.

Rotar una estación espacial entera, sin embargo, puede ser dos cosas: costoso y complejo. Esa es la razón por la que los investigadores del Centro de Investigación de la NASA han estado desarrollando una pequeña Centrifugadora accionada por Humanos. Esencialmente es una vía de ejercitamiento, en la cual un astronauta pedalea sobre una bicicleta alrededor en un circulo de 360 grados.

Pedaleando la bici por su camino circular, explica Williams, uno se convierte a sí mismo en una centrifugadora humana. 'Dependiendo de la velocidad a la que vaya, y el tamaño de su ruta, experimentará una pseudo-fuerza… un sustituto de la gravedad'.

Este tipo de dispositivo a tracción humana, proveerá una exposición intermitente a la gravedad artificial. Los investigadores deben todavía pensar cuanto de esta pseudo-gravedad se necesita para mantener a los astronautas en buenas condiciones. Además, la fuerza creada por tal dispositivo ¡podría sentirse con más fuerza en los pies del astronauta que en su cabeza! Pero podría bastar para contrarrestar los efectos de la gravedad cero (zero-g).

 

Las bicicletas no lo resolverán todo, debido a que la pérdida de peso no es el único problema.

La radiación es otro problema. Ahora mismo, las contramedidas se limitan simplemente a acortar la exposición de los astronautas a esta – lo cual significa limitar la cantidad de tiempo que se les permite estar en el espacio. Pero en una misión larga de exploración, los astronautas tendrán que estar en el espacio por meses, y, más importante aún, el tipo de radiación en el espacio profundo es mas dañina que la de las órbitas bajas alrededor de la Tierra.

Una nave espacial para exploración tendrá que incluir escudos que puedan absorber los rayos cósmicos.

El mejor material para bloquear la radiación de alta energía es el hidrógeno, explica Frank Cucinotta, oficial de Salud anti-radiación de los astronautas y Jefe de Investigación de Salud y Radiación Espacial en el Centro Espacial Johnson. 'Pero no se puede hacer un escudo exterior sólo de hidrógeno, luego buscamos materiales con un alto contenido de hidrogeno, como el polietileno, un plástico común, el cual se compone de una parte de carbono y dos de hidrogeno'. El agua, nos dice William, con una parte de oxígeno y dos de hidrógeno, podría ser también una buena opción, pero resulta terriblemente pesada y costosa a la hora de lanzarla al espacio.

Para bloquear completamente la radiación, los escudos ricos en hidrógeno necesitarían tener un grosor de un par de metros - lo cual es impracticable, debido al peso y al volumen. Pero, extrañamente, del 30 al 35 por ciento de la radiación puede ser bloqueada por sólo de 5 a 7 centímetros de ancho. Eso, sugiere Cucinotta, podría ser la opción más eficiente.

Los astronautas aún necesitarían enfrentarse al 70 por ciento de la radiación que pasa a través de los escudos. Por lo que Cucinotta está buscando otras soluciones, como el uso de medicamentos.

Antioxidantes tales como las Vitaminas C y A pueden ayudar absorbiendo partículas producidas por la radiación antes de que puedan hacer algún daño. Los científicos de la NASA están buscando maneras de ayudar al cuerpo después de que el daño haya sido hecho. Un caso, por ejemplo, puede ser desarrollar una forma para instruir a una célula dañada y anormal a que se destruya a si misma. Otro investigador está explorando el ciclo de la célula: una vez que la célula se divide, hace pausas ocasionales, para chequear sus genes, verificar cualquier daño y reparar los errores.

Con fármacos que alarguen esta parte del ciclo, los investigadores creen que pueden darle a la célula más de una oportunidad para reparar sus propios problemas
Aún si pudiéramos prevenir el daño causado por la radiación y la pérdida de peso, esto sería solamente parte de lo que es necesario para explorar Marte e ir más allá. 'El otro elemento', dice Dave Williams, 'es el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad'. Aún, cuando los astronautas, son saludables y preparados, existe la posibilidad de que algunos problemas médicos pudieran surgir durante misiones largas. Los astronautas necesitarían poder tratar cualquier enfermedad por si mismos, usando solamente las herramientas que han llevado con ellos.

 

Esto significa que es necesario desarrollar tecnologías todo lo inteligentes y capaces que sea posible. Lo cual significa desarrollar Sistemas Expertos que puedan trabajar eficientemente a pesar del tipo de entrenamiento de las personas que los operan. (La presencia de un doctor sería parte esencial de cualquier misión larga, por supuesto… pero ¿qué pasaría si el doctor se enfermara o quedara inhabilitado? Otros miembros de la tripulación tendrían que ayudar).

A millones de millas del hospital más cercano, los doctores del espacio necesitarán tecnología médica avanzada: dispositivos miniaturizados para llevar a cabo operaciones con el mínimo de invasión posible al cuerpo; ayudantes robots con manos superestables; sistemas médicos inteligentes que puedan diagnosticar y, posiblemente tratar, enfermedades; y capacidades de telemedicina que permitirán al Oficial Médico en Jefe de la Nave hacer consultas a expertos en la Tierra.
De hecho, muchos de estos dispositivos ya han sido desarrollados en la Tierra.

Los desfibriladores externos son un buen ejemplo, dice Jim Logan, Director de la Oficina de Sistemas en Cuidados en Salud e Informática Médica del Centro Espacial Jonson. Estos dispositivos, que emplean descargas eléctricas para reactivar el corazón de un paciente, son buenos ejemplos de sistemas médicos inteligentes. 'La experiencia', dice Logan, 'es toda local, residente en la máquina'. El dispositivo por si mismo puede decidir si ha sido conectado correctamente, si el paciente necesita ser desfibrilado, y si decide que la respuesta es afirmativa, sigue adelante y provee el tratamiento. Este tipo de capacidad, la cual contiene todo en un paquete pequeño, liviano y fácil de usar, es parte primordial de lo que se necesita para suministrar cuidado clínico en una misión de exploración de larga duración.

La cirugía asistida robóticamente podría también jugar un rol. En el espacio, las cirugías mínimamente invasivas serán importantes. Se pretenderá evitar hacer grandes incisiones: las heridas podrían tardar en curar y los fluidos como la sangre serían difíciles de controlar. Usando robots, los cuales pueden hacer movimientos menos temblorosos que una mano humana, los cirujanos pueden hacer incisiones más pequeñas y finas de las que podrían hacer por sí mismos.

La telemedicina será otra herramienta clave, y esa también ha sido explorada 'Nosotros tenemos en el JSC - Centro Espacial Jonson - una clínica teledermatológica basada en los principios de la medicina para vuelos espaciales', dice Williams. 'Si asistes a la clínica con un problema de piel – un enrojecimiento, por ejemplo, nosotros tomamos una imagen digital de alta resolución del enrojecimiento y lo enviamos a un experto a través de Internet. El dermatólogo da su diagnóstico, y recomienda un tratamiento'. El paciente no necesita ser observado en persona. Para el doctor, ellos podrían estar en Marte.

Existen muchas posibles tecnologías. Consideremos un dispositivo que pueda producir medicinas a partir de sustratos almacenados - solamente cuando las medicinas sean necesitadas. Las misiones de exploración de largo tiempo es probable que excedan el tiempo de vida de muchos fármacos, explica Logan. Pero si puedes producir fármacos cada vez que se necesiten, dice Logan, entonces la fecha de caducidad podría ser menos problemática.

 

Este, hasta el momento, hipotético dispositivo podría resolver también otro problema. 'Imagine que alguien inventa un nuevo antibiótico después de que se haya abandonado la Tierra. No podemos “subir a la red” pastillas, pero si podemos cargar software. Entonces si tenemos la capacidad de crear nuestras medicinas durante el vuelo, podríamos simplemente cargar la estructura de la nueva droga, y crearla ahí mismo'.

Las tecnologías necesarias para viajes de larga duración alrededor del Sistema Solar son similares a las que se utilizan para asistir a zonas rurales aisladas o a soldados en el frente. Muchas de estas facilidades ya existen, auque sea en formas poco evolucionadas. Sin embargo, los investigadores desean hacerlas más inteligentes, livianas, eficientes en el uso de energía y mucho más efectivas.