Nghiên cứu lớn hé lộ những tác động xấu của du hành không gian lên sức khỏe con người

Hiểu rõ được tác động của môi trường khắc nghiệt, ta mới thực hiện được những chuyến bay lịch sử đem theo mong muốn biến nhân loại thành giống loài "liên hành tinh".

Không gian bao la lạnh lẽo khắc nghiệt vô cùng. Con người có thể đã tìm được cách di chuyển lên quỹ đạo, lên những thiên thể lân cận và trở về an toàn, thế nhưng ta vẫn đang trong quá trình tìm hiểu ảnh hưởng của du hành không gian lên sức khỏe con người, đặc biệt là trong những chuyến đi dài. Đây sẽ là nghiên cứu tối quan trọng để đảm bảo an toàn cho phi hành gia trước khi ta lên sao Hỏa.

Dựa vào nghiên cứu nổi tiếng của NASA trên cặp sinh đôi là Mark và Scott Kelly, các nhà khoa học đã biết được rằng việc ở lâu trong không gian sẽ ảnh hưởng tới máu lên não, vi khuẩn trong ruột, phi hành gia sẽ thường xuyên bị sưng tấy, mờ mắt, xương họ sẽ giòn hơn và cơ sẽ teo theo thời gian. Các nghiên cứu trên chuột được đặt trong môi trường tương tự du hành không gian cho thấy hệ miễn dịch của dạng sống còn có thể bị lão hóa, bên cạnh đó não bộ của chuột có dấu hiệu tổn thương.

Hai phi hành gia Mark và Scott Kelly.

Trong nghiên cứu lớn nhất từ trước tới nay để cho ra tới 30 bản báo cáo khoa học, các chuyên gia mong muốn có được câu trả lời trọn vẹn nhất về những ảnh hưởng của du hành không gian lên sức khỏe con người. Lượng dữ liệu họ có được là lớn nhất trong lịch sử, bao gồm những quan sát và phân tích quá trình du hành không gian của ruồi, giun, chuột và hiển nhiên, có cả đối tượng nghiên cứu là phi hành gia nữa.

Một số kết quả tái khẳng định những gì ta đã biết, một số khác đem về những dữ liệu mới, làm rõ những kết quả đã có trước đây hay tìm ra những cách cải thiện các nghiên cứu tương lai.

“Dù rằng ta đạt được rất nhiều đột phá lớn để hiểu về nguy cơ làm tổn thương sức khỏe mà du hành không gian mang lại, ta vẫn cần nhiều hơn những nghiên cứu để giúp con người an toàn hơn trong khám phá không gian, ấy là những sứ mệnh mặt trăng, sao Hỏa hay đi vào vùng vũ trụ sâu thẳm*”.

*deep space, tạm dịch là “vũ trụ sâu thẳm” được Liên hiệp Viễn thông Quốc tế ITU định nghĩa là khoảng không trải rộng về mọi hướng tính từ khoảng cách 2 triệu km so với bề mặt Trái Đất.

Yếu tố tổn hại sức khỏe của du hành không gian là lực G tác động lên người phi hành gia ngay lúc họ cất cánh. Khi bắt đầu bay ổn định, bức xạ không gian và môi trường vi trọng lực tiếp tục ảnh hưởng tới các nhà du hành vũ trụ.

Ví dụ, trong chuyến hành trình lên sao Hỏa, các phi hành gia sẽ bay khỏi từ quyển bảo vệ Trái Đất và chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các bức xạ vũ trụ. Quãng đường di chuyển sang hành tinh lân cận dù êm ái nhưng xa xôi lắm, phi hành gia sẽ đối diện với môi trường khắc nghiệt nhất mà con người từng trải qua trong khoảng thời gian rất dài.

Trong môi trường vi trọng lực trên trạm ISS, số ngày dài nhất một phi hành gia từng sinh sống mới chỉ là 437. Rõ ràng, ta cần nhiều dữ liệu hơn để biết những ảnh hưởng sức khỏe của không gian lên cơ thể phi hành gia khi sống một thời gian dài trong vũ trụ. Rất nhiều nghiên cứu trong số lượng lớn các báo cáo mới được đăng tải đã tái phân tích hoặc tổng hợp dữ liệu từ những nghiên cứu trong quá khứ. Đây là một trong những cách cải thiện kết quả nghiên cứu, tối ưu hóa những dữ liệu ta thu về từ những chuyến du hành tốn kém.

Một ví dụ khác: có một nghiên cứu phân tích dữ liệu lấy từ chuyến bay của gần 60 phi hành gia và hàng trăm mẫu lấy từ phòng thí nghiệm GeneLab, với mục đích theo dõi những thay đổi trong gne, tế bào, mô, hệ thống có trong cơ thể, nội tạng và cơ bắp những người trở về sau hành trình dài. Họ phát hiện ra nhiều thay đổi trong ty thể - những “nhà máy năng lượng” trong tế bào có khả năng biến đổi oxy và dinh dưỡng thành năng lượng.

Tác giả kết luận: những thay đổi này có thể giải thích được lý do hệ miễn dịch và nhịp tim của phi hành gia thay đổi trong quá trình du hành.

Một nghiên cứu khác được thực hiện trên cơ thể phi hành gia trước và khi khi du hành lại phát hiện ra độ dài của các telomere - đoạn cuối của nhiễm sắc thể - khác nhau theo từng cơ địa phi hành gia; có trường hợp telomere dài ra, lại có những người mang telomere ngắn hơn thời điểm trước khi lên không.

Telomere.

Bởi số lượng phi hành gia cũng như động vật được du hành vũ trụ vẫn hạn chế, ta chưa có quá nhiều dữ liệu để tiến hành phân tích cặn kẽ. Đó là lý do ta đưa cả giun và ruồi lên không gian: bằng những sinh vật nhỏ bé, ta có thể tăng quy mô thực hiện các thử nghiệm liên quan tới du hành vũ trụ. Những con vật này cũng xuất hiện vài lần trong số những báo cáo khoa học mới được đăng tải.

Nghiên cứu thực hiện trên giun tròn ngụ tại trạm ISS cho thấy những thay đổi nhỏ trong gần 1.000 gen của giun. Một nghiên cứu khác trên ruồi cho thấy khả năng đập của tim con vật thuyên giảm tỷ lệ nghịch với thời gian ruồi có mặt trong không gian.

Đây là nỗ lực nghiên cứu lớn nhất về sức khỏe phi hành gia từng được thực hiện. Với đóng góp từ 200 nhà nghiên cứu tới từ NASA cũng như các nhà khoa học công tác tại khắp các tổ chức trên thế giới, chúng ta hiểu hơn nhiều về cơ thể mỏng manh của con người trong điều kiện khắc nghiệt bậc nhất mà ta biết.

Biết rõ địch ta, nhân loại mới có thể “tiến hóa” mà xây nhà trên sao Hỏa (và những vùng đất xa hơn nữa).

Cập nhật: 30/11/2020 Theo Tổ Quốc