Nhiều cường quốc không gian đang có kế hoạch đưa người lên Mặt Trăng và sao Hoả. Đó sẽ là những hành trình rất dài và tốn kém. Nhưng một vấn đề rất quan trọng là liệu cơ thể chúng ta có phù hợp cho những hành trình trên?
Liệu con người có thể sống lâu ngoài vũ trụ?
Có thể bạn đang thắc mắc: các phi hành gia vẫn đi đi về về trên các trạm không gian đấy thôi? Chính xác. Tuy nhiên đó là những chuyến đi "ngắn hạn", không lâu dài và nhiều thử thách bằng một chuyến hành trình lên sao Hoả. Tại trạm ISS, nếu thiếu thốn món gì, các phi hành gia hoàn toàn có thể nhờ mặt đất gửi lên sau đó. Và các phi hành gia hoàn toàn có thể trở về mặt đất nếu họ gặp các vấn đề sức khoẻ mà không phải chờ đợi quá lâu. Nhưng với chuyến hành trình dài ngày và không thể "trở về giữa chừng" như lên sao Hoả (dự kiến kéo dài 1 năm), các phi hành gia nếu gặp "trục trặc" thì chỉ có thể "tự xử". Do vậy, dự đoán mọi tình huống rủi ro có thể xảy ra là một điều hết sức quan trọng trước khi đưa con người lên sao Hoả.
Vấn đề đến từ bên trong
Có rất nhiều vấn đề được đề ra. Nhưng một vấn đề mà có lẽ rất ít ai nghĩ tới trong câu chuyện du hành không gian là... hệ vi sinh trong cơ thể người! Các vi khuẩn đóng một vai trò rất quan trọng trong việc điều hoà các phản ứng sinh học. Và nếu những vi khuẩn quan trọng bị sụt giảm số lượng hoặc chết đi, bạn có thể gặp nhiều rắc rối. Thử tưởng tượng bạn có thể bị tiêu chảy vì một số vi khuẩn hỗ trợ tiêu hoá đường ruột bị tiêu biến do sử dụng kháng sinh, trên một con tàu "bơ vơ" giữa không gian lạnh giá, đó sẽ là một tình huống chẳng ai muốn đối mặt
Vì vậy mà một trong các chương trình nghiên cứu của NASA đang đánh giá sự thay đổi của hệ vi sinh trong cơ thể người khi tham gia các chuyến du hành lâu dài ngoài không gian nhằm xem xét chúng ta đã "sẵn sàng" bao nhiêu cho những điều kiện như vậy.
Theo Hiệp hội Vi sinh học Mỹ, số lượng vi khuẩn trong cơ thể người nhiều gấp... 10 lần số lượng các tế bào của chính chúng ta! Do đó, vi khuẩn đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của con người. Và nói không ngoa, có thể xem chúng ta sống "khoẻ mạnh" được là nhờ các vi khuẩn trên. Tập hợp các vi sinh vật cực nhỏ này được gọi với cái tên là microbiome (hệ vi sinh) mà giới khoa học còn gọi chúng là "bộ gene thứ hai" của con người.
Những sinh vật bé nhỏ lại có vai trò quan trọng trong đời sống con người.
Ví dụ như hệ vi sinh ở trong hệ tiêu hoá của con người. Hệ vi sinh này giúp cho hệ tiêu hóa của chúng ta luôn khoẻ mạnh và ổn định. Thậm chí hệ sinh vật này cũng có thể ảnh hưởng tới cách chọn lựa thực phẩm của riêng mỗi người. Các microbiome đóng vai trò rất quan trọng trong một số căn bệnh như tiểu đường, viêm khớp dạng thấp, bệnh đa xơ cứng, thậm chí cả bệnh tự kỷ.
Đôi khi, những vi sinh vật này còn bảo vệ chúng ta khỏi các căn bệnh và các vi khuẩn có hại, giúp chúng ta tiêu hoá thức ăn và tác động rất lớn tới tâm trạng, cảm xúc của từng người.
Đó là lý do chính khiến NASA quan tâm tới việc nghiên cứu sự hoạt động của vi khuẩn bên trong cơ thể các phi hành gia, đặc biệt trong môi trường không trọng lực. Vì sự thay đổi của chúng rất có thể sẽ làm thay đổi tính khí của các phi hành gia, dẫn tới những quyết định không có lợi cho cả sứ mệnh.
Bước đầu nghiên cứu
Hiện tại, NASA đang triển khai nghiên cứu về hoạt động của vi khuẩn trong cơ thể người trên trạm ISS. Phi hành gia Scott Kelly của NASA và Mikhail Korniyenko của cơ quan không gian Nga Roscosmos đã dành 1 năm tại đây cho những nghiên cứu khả thi về sứ mệnh thám hiểm Sao Hỏa. Dự kiến họ sẽ quay trở về Trái Đất vào mùa xuân năm 2016.
Một trong những vấn đề lớn nhất trên trạm ISS nói riêng và các hành trình trong không gian nói chung hiện nay, đó chính là thiếu thực phẩm tươi sống. Con người thường bổ sung vi sinh thông qua con đường tiêu thụ trái cây, rau quả tươi và các chất bổ sung vi sinh (probiotic) như sữa chua lên men. Tuy vậy cuộc sống ngoài không gian lại là một câu chuyện hoàn toàn khác. Gần như mọi điều kiện hỗ trợ cho quá trình phát triển và tăng trưởng của thực vật đều rất khó có thể đáp ứng được.
Cuộc sống ngoài không gian có rất nhiều thử thách.
Đây là động lực thúc đẩy NASA đầu tư mạnh cho những công trình nghiên cứu cách trồng thực vật trên trạm ISS những năm gần đây. Ngoài ra, cơ quan này cũng đang nghiên cứu ảnh hưởng của việc thiếu microbiome trong cơ thể Kelly và Korniyenko.
Để thực hiện nghiên cứu, NASA đã lấy mẫu định kỳ các chất trong cơ thể của cả hai phi hành gia bao gồm: máu, nước bọt, dịch tiêu hóa, mồ hôi, mẫu bệnh phẩm trên cơ thể, mẫu bệnh phẩm trên thiết bị và mẫu nước uống. Thông qua các chất này, các nhà khoa học có thể xác định được không chỉ chế độ ăn uống mà còn cả những căng thẳng và những tác động của môi trường không trọng lực tới các quần thể vi sinh trong cơ thể hai phi hành gia.
Dựa trên những kết quả thu thập được, nhóm phụ trách y tế của NASA sẽ dễ dàng tìm hiểu và đưa ra được các biện pháp ngăn chặn việc suy giảm microbiome trong cơ thể người. Đó là nguyên nhân chính dẫn tới việc giảm chức năng trao đổi chất và gây nhiễm trùng do số lượng vi khuẩn có hại gia tăng.
Trong tương lai, nếu như con người nghiên cứu thành công cách thức kiểm soát số lượng vi sinh vật trong cơ thể. Đây sẽ là một bước tiến vô cùng quan trọng đưa con người tới gần hơn với ước mơ chinh phục không gian vô tận.