Abstracto:

El Programa de Investigación Humana de la NASA ha estado desarrollando respuestas durante más de una década sobre lo que le sucede al cuerpo humano. Desde el nacimiento de la Era Espacial hace 60 años, los astronautas han ido progresivamente al espacio durante períodos de tiempo más largos desde que la Estación Espacial Internacional está en funcionamiento.

Hoy en día, la “privatización” del espacio ha aumentado las aspiraciones hacia otros cuerpos celestes, incluso se habla de tener asentamientos humanos permanentes en la Luna, Marte y otros planetas del sistema solar en las próximas décadas, inicialmente para experimentación, minería y con el tiempo “coloniza el espacio”.

Esto implica una comprensión más profunda del cuerpo humano, de la interacción del campo magnético de nuestro cuerpo, el campo magnético terrestre y su relación con la gravedad; qué pasa con nuestro cuerpo cuando estamos en ingravidez, qué pasa con la radiación cósmica y, finalmente, qué pasa con la radiación artificial de nuestros propios dispositivos, que hoy ya están causando problemas de salud en la Tierra.

Preguntas clave:

¿Es el campo magnético de la Tierra parte del equilibrio electromagnético de nuestro cuerpo? Si es así, ¿qué sucede cuando nosotros, como especie, viajamos a través del sistema solar? Y cuando llegamos a otros planetas con campos magnéticos de diferente intensidad, ¿cuál es el efecto? En un estado de ingravidez en el espacio, ¿somos más vulnerables a la radiación artificial no ionizante que emana de nuestras transmisiones y dispositivos electrificados? Los estudios preliminares sobre astronautas nos muestran que existen efectos biológicos palpables para los astronautas, ¿son parte de los muchos efectos biológicos negativos producidos por las emisiones de electrosmog de los equipos de transmisión de telecomunicaciones de la estación espacial?

Es muy posible. Y dadas las evidencias y los tipos de efectos biológicos descritos por la NASA en sus astronautas, podemos encontrar similitudes en las observaciones de estudios médicos realizados sobre radiaciones no ionizantes de fuentes artificiales, que quedan evidentes en más de 4.000 artículos científicos.

Como diría la NASA, “el espacio es un lugar peligroso y hostil”. Una vez que esté allí, estará aislado de familiares y amigos, expuesto a un tipo de radiación que podría aumentar su riesgo de cáncer en su vida, sobreviviendo con una dieta rica en alimentos liofilizados, necesitando ejercicio diario para mantener sus músculos y huesos se deterioren y confinamiento obligatorio con muy pocas personas en un tubo metálico.

Los astronautas de hoy se adentran más en el espacio en misiones más largas y, con la entrada de la industria privada en el sector, el turismo espacial pronto podría permitir a los turistas habituales experimentar la microgravedad. Pronto será posible orbitar la Tierra, la Luna e incluso Marte, por lo que podríamos decir que el futuro de los viajes espaciales es brillante. Pero ¿qué pasa con los efectos de los viajes espaciales en el cuerpo humano?

Los astronautas, los únicos que han experimentado estas condiciones hasta ahora, enfrentan muchos peligros en el espacio que pueden causar cosas extrañas al cuerpo humano; y diferentes experimentos en ellos han demostrado que la radiación, la falta de gravedad y el aislamiento pueden tener impactos negativos en el cuerpo.

Efectos sobre las funciones corporales.

La NASA ofrece varias advertencias para las personas que se están preparando para un viaje espacial basándose en lo que los investigadores saben sobre el cuerpo humano en el espacio. La falta de gravedad no solo causa pérdida ósea y muscular, sino que la transición a diferentes campos de gravedad también puede afectar la orientación espacial, la coordinación cabeza-ojo y mano-ojo, el equilibrio y la locomoción. Incluso puede provocar mareos.

Como advierte la NASA, si no hace ejercicio y no come bien, perderá fuerza muscular, resistencia y experimentará una pérdida de condición cardiovascular, ya que no requiere esfuerzo flotar en el espacio. Los líquidos son otro factor complicado, ya que los fluidos corporales se desplazan hacia arriba en el espacio, lo que puede hacer que las piernas se adelgacen temporalmente y ejercer presión sobre los ojos, lo que causa problemas de visión.

Efectos cerebrales

Según un artículo publicado por Space.com , los astronautas han informado problemas de visión después de viajar al espacio y algunas evaluaciones médicas en la Tierra han revelado que sus nervios ópticos se hinchan y algunos experimentan hemorragia retiniana y otros cambios estructurales en sus ojos. Los científicos sospechan que estos problemas de visión son causados ​​por un aumento de la "presión intracraneal" o presión en la cabeza durante los vuelos espaciales.

Chelsea Gohd, de Space.com, entrevistó al Dr. Larry Kramer, radiólogo del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston, quien afirmó que los investigadores encontraron evidencia de que esta presión sí aumenta en microgravedad. “En este estudio, el equipo realizó resonancia magnética cerebral (imagen por resonancia magnética, una técnica que utiliza escáneres especializados para obtener imágenes de partes del cuerpo utilizando campos magnéticos) en 11 astronautas (10 hombres y una mujer) antes y después de viajar al espacio y hasta un año después de su regreso. Estas imágenes de resonancia magnética mostraron que, con una exposición prolongada a la microgravedad, el cerebro se hincha y el líquido cefalorraquídeo, que rodea el cerebro y la médula espinal, aumenta de volumen.

Además, Kramer y sus colegas descubrieron que la glándula pituitaria también cambia con la exposición a la microgravedad. Descubrieron que la glándula se comprimía, cambiaba de altura y forma, lo que es un signo de aumento de presión en la cabeza.

Finalmente, el artículo afirma que los investigadores también descubrieron que la inflamación del cerebro junto con la glándula pituitaria que se comprime y la presión en la cabeza todavía estaba presente un año después del regreso de los astronautas del espacio. Esa duración sugiere que estos efectos podrían ser duraderos.

Efectos a largo plazo de la radiación espacial sobre la salud

Según la NASA, el aspecto más peligroso de los viajes espaciales es la radiación espacial. Por ejemplo, un vehículo que viaje a Marte y un hábitat en Marte necesitará un escudo protector importante, pero incluso construir los muros más fuertes, son inútiles contra algunos tipos de radiación espacial.

“En la estación espacial, los astronautas reciben diez veces más radiación que la que ocurre naturalmente en la Tierra. El campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta nos protegen de la fuerte radiación cósmica, pero sin eso, estamos más expuestos a la traicionera radiación” , afirma la NASA en su hoja de cálculo del Programa de Investigación Humana.

Entonces, por encima del blindaje protector de los campos electromagnéticos de la Tierra, la exposición a la radiación aumenta potencialmente el riesgo de cáncer. Este tipo de radiación también puede dañar el sistema nervioso central, con efectos tanto agudos como consecuencias posteriores, manifestándose como función cognitiva alterada, función motora reducida y cambios de comportamiento.

Por último, la radiación espacial también puede provocar náuseas, vómitos, anorexia y fatiga. Los astronautas podrían desarrollar enfermedades degenerativas de los tejidos como cataratas, enfermedades cardíacas y circulatorias.

Un resumen de los efectos y un hecho inexplicable

Los investigadores destacan seis cambios biológicos en todos los astronautas durante los vuelos espaciales: estrés oxidativo (una acumulación excesiva de radicales libres en las células del cuerpo), daño en el ADN, disfunción mitocondrial, cambios en la regulación genética, modificaciones en la longitud de los telómeros (los extremos de los cromosomas , que se acortan con la edad), y alteraciones en la flora intestinal.

Como informa MIT Technology Review , “ De estos seis cambios, el mayor y más sorprendente para los científicos fue la disfunción mitocondrial. Las mitocondrias juegan un papel fundamental en la producción de la energía química necesaria para mantener funcionales las células y, por extensión, los tejidos y órganos. Los investigadores encontraron un funcionamiento mitocondrial irregular en decenas de astronautas y pudieron describir estos cambios ampliamente gracias a nuevas técnicas genómicas y proteómicas”.

Afshin Beheshti, bioinformático de la NASA y autor principal de uno de los estudios, cree que la supresión mitocondrial explica cómo muchos de los problemas que experimentan los astronautas (como deficiencias del sistema inmunológico, alteración del ritmo circadiano y complicaciones orgánicas) están relacionados entre sí de manera integral, como todos dependen de las mismas vías metabólicas.

El MIT Technology Review afirma que existen otras investigaciones centradas en los problemas observados a nivel genético. Por ejemplo, el estudio de los gemelos Kelly mostró que los telómeros de Scott se habían alargado en el espacio antes de volver a su longitud normal o incluso más corta poco después de su regreso a la Tierra. Se supone que los telómeros se acortan con la edad, por lo que alargarlos tiene poco sentido, y el estudio de gemelos no proporcionó datos suficientes para sacar conclusiones reales sobre por qué sucedió eso y cuáles habían sido los efectos.

¿Qué significa esto para futuras expediciones espaciales?

Según Mark Springel, asistente de investigación en el Departamento de Patología del Hospital Infantil de Boston, con nuestra tecnología actual, una misión tripulada a Marte tardaría más de dos años y, según estimaciones conservadoras, simplemente llegar a Marte podría tardar entre 6 y 8 meses. . Las mediciones de radiación registradas por el rover Curiosity de la NASA durante su tránsito a Marte sugieren que con la tecnología actual, los astronautas estarían expuestos a un mínimo de 660 ± 120 milisieverts (una medida de la dosis de radiación) durante un viaje de ida y vuelta. Dado que el límite de exposición profesional de los astronautas de la NASA es sólo ligeramente mayor (1.000 milisieverts), estos datos recientes son motivo de gran preocupación.

“Dejando a un lado los datos recientes sobre radiación, la estancia consecutiva más larga de un ser humano en el espacio es de sólo 438 días, y no se comprende completamente cómo podría responder el cuerpo humano a un viaje a Marte y de regreso. Los efectos de los vuelos espaciales de larga duración pueden tener muchos matices, y esto exige nuevas disciplinas que puedan abordar la cuestión de adaptar a los humanos a condiciones que no estábamos destinados a soportar. El ejercicio frecuente, una nutrición adecuada y la terapia farmacológica son tres estrategias utilizadas para combatir el proceso de pérdida de condición física, aunque es inevitable cierta reducción en la condición física” , afirmó Springel en el blog de la Universidad de Harvard .

Los científicos que diseñan futuras misiones espaciales tienen un gran desafío por delante: desarrollar nuevas tecnologías que puedan superar las limitaciones fisiológicas de los humanos que viajan en el espacio por períodos indefinidos. “Hoy en día, la investigación hace mucho hincapié en desarrollar tecnologías para llegar a Marte más rápido, generar gravedad artificial y reducir la exposición a la radiación. Si bien la representación de los viajes espaciales en la cultura pop puede ser en gran medida ficticia, también puede ser ciencia ficción lo que un día permitirá a los humanos aventurarse más profundamente en “la última frontera”, concluyó Springel.

Mis conclusiones

Para lograr expediciones tripuladas exitosas y más largas al espacio exterior, todavía tenemos que investigar y desarrollar las tecnologías adecuadas para garantizar la seguridad y el bienestar de los astronautas mientras están expuestos a la microgravedad y la radiación espacial. Como sugeriría Springel, las películas de ficción y nuestras fantasías actuales podrían ser el primer paso para empezar a explorar nuestras posibilidades, descubrir cosas nuevas y empezar a trabajar en el desarrollo de lo que ahora consideramos imposible.

Además, todavía tenemos que descubrir cómo controlar las emisiones artificiales generadas por las tecnologías actuales utilizadas por los astronautas para evitar mayores problemas en su salud, considerando que no están protegidas por los campos electromagnéticos naturales de la Tierra, que mantienen el equilibrio y la Condiciones naturales a las que nuestro cuerpo está acostumbrado. Debemos considerar que, incluso dentro de los campos magnéticos naturales de la Tierra, los humanos estamos experimentando varios efectos biológicos, daños genotóxicos y estrés oxidativo severo debido a estas radiaciones artificiales. Entonces, ¿te has preguntado cómo podrían ser estos efectos en ausencia de un campo magnético como el terrestre? ¡Esa es una gran pregunta!

Por ejemplo, las ondas de radio son la única forma de comunicarse con una nave espacial, por lo que las antenas y la propagación son dos elementos centrales en la ingeniería de naves espaciales. Hay que tener en cuenta que las ondas de radio se utilizan para un amplio espectro de aplicaciones en la exploración espacial, como las telecomunicaciones, la observación y la radionavegación. Para lograr todos estos propósitos sin que supongan mayores problemas para los astronautas, es necesario pensar en diseñar antenas especiales, medir adecuadamente los efectos de propagación y encontrar una posible manera de protegerlas de esas ondas.

A medida que la tecnología avanza, es muy probable que los nuevos modelos de naves espaciales utilicen frecuencias de microondas más altas y, como los datos a transmitir son más grandes y pesados, se orientan más a utilizar ondas milimétricas. Esto significa que los nuevos astronautas, incluidos los que viajaron en el Falcon 9 de SpaceX, estarán rodeados de más conectividad de microondas en lugar de simples señales de radio, como en vehículos y cohetes anteriores. Al mismo tiempo, es probable que se utilice la tecnología Bluetooth para interconectar varios sistemas dentro de los trajes espaciales. Entonces, resumiendo, tenemos un escenario en el que la exposición artificial a los campos electromagnéticos en los astronautas es muy diferente a lo que ya hemos experimentado antes, y aún no conocemos las posibles consecuencias.

Según la Agencia Espacial Europea , la compatibilidad electromagnética ha sido durante mucho tiempo una cuestión de rendimiento crucial; y, como decía nuestro artículo anterior , la interferencia electromagnética podría volverse más importante con la introducción de satélites de telecomunicaciones de banda ancha de próxima generación que incorporen múltiples haces puntuales que funcionen a frecuencias más altas, como el proyecto de instalar 4G en la luna.

Todas estas son cosas que aún tenemos que descubrir, y probablemente estemos a muchos años de descubrir las mejores formas de proteger a nuestros exploradores espaciales y obtener los resultados deseados en las expediciones tripuladas. Pero para seguir adelante con nuestras empresas espaciales de forma segura, vale la pena investigar más, desarrollarlo y estar dispuesto a probar diferentes soluciones.

Definitivamente, creo que hay una manera de desarrollar estándares más rigurosos en ingeniería electrónica y eléctrica para garantizar que el principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible) se aplique de hecho. Por otro lado, creo que es necesario seguir investigando, aprendiendo y desarrollando más en torno a tecnologías como SPIRO para trabajar con una nueva visión científica de materiales que puedan funcionar como filtros pasivos que no bloqueen las transmisiones sino que las hagan mejores y biocompatibles.

Una vez más, creo que debemos crear un estándar razonable y estricto para que todas las empresas que se están sumando a la carrera espacial puedan desarrollar tecnologías con una visión electrolimpia y sistemas libres de electrosmog.