Abstracto:

El Programa de Investigación Humana de la NASA lleva más de una década buscando respuestas sobre lo que le sucede al cuerpo humano en el espacio. 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 despertado aspiraciones hacia otros cuerpos celestes, incluso se habla de tener asentamientos humanos permanentes en la Luna, Marte y otros planetas del sistema solar en futuras décadas, inicialmente para experimentación, minería y con el tiempo “colonizar el espacio”. 

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

Preguntas clave:

¿El campo magnético de la Tierra forma parte del equilibrio electromagnético de nuestro cuerpo? Si es así, ¿qué ocurre cuando viajamos como especie 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 contaminación electromagnética 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 están evidenciadas en más de 4.000 artículos científicos.

Como diría la NASA, “el espacio es un lugar peligroso y hostil”. Una vez que estés allí, estarás aislado de tu familia y amigos, expuesto a un tipo de radiación que podría aumentar tu riesgo de cáncer a lo largo de tu vida, sobrevivirás con una dieta rica en alimentos liofilizados, necesitarás hacer ejercicio a diario para evitar que tus músculos y huesos se deterioren y estarás en confinamiento obligatorio con muy pocas personas en un tubo metálico.

Los astronautas de hoy viajan cada vez más lejos en misiones más largas y, con la entrada de la industria privada en el sector, el turismo espacial pronto permitirá 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 prometedor. 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, se enfrentan a muchos peligros en el espacio que pueden hacer 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 preparan 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 de masa ósea y muscular, sino que la transición a campos de gravedad diferentes también puede afectar la orientación espacial, la coordinación entre la cabeza y los ojos y entre las manos y los ojos, el equilibrio y la locomoción. Incluso puede provocar mareos.

Como advierte la NASA, si no haces ejercicio ni comes bien, perderás fuerza muscular y resistencia, y sufrirás un desajuste cardiovascular, ya que no hace falta ningún esfuerzo para 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 tus piernas se adelgacen temporalmente y ejercer presión sobre tus ojos, lo que provoca problemas de visión.

Efectos en el cerebro

De acuerdo a  Un artículo publicado por  Espacio.com Los astronautas han reportado 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 hemorragias retinianas y otros cambios estructurales en los ojos. Los científicos sospechan que estos problemas de visión son causados ​​por el aumento de la “presión intracraneal”, o presión en la cabeza, durante el vuelo espacial. 

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 aumenta en microgravedad. "En este estudio, el equipo realizó una resonancia magnética cerebral (imágenes por resonancia magnética, una técnica que utiliza escáneres especializados para obtener imágenes de partes del cuerpo mediante campos magnéticos) a 11 astronautas (10 hombres y una mujer) tanto antes como después de viajar al espacio y hasta un año después de su regreso. Estas imágenes de resonancia magnética mostraron que, con la 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 y cambiaba de altura y forma, lo que es un signo de aumento de la presión en la cabeza. 

Por último, el artículo señala que los investigadores también descubrieron que la hinchazón del cerebro, junto con la compresión de la glándula pituitaria y la presión en la cabeza, seguían presentes un año después de que los astronautas regresaran 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 a un hábitat en Marte necesitará un blindaje protector importante, pero incluso las paredes más resistentes son inútiles contra algunos tipos de radiación espacial. 

“En la estación espacial, los astronautas reciben más de diez veces la radiación que se produce de forma natural en la Tierra. El campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta nos protegen de la radiación cósmica agresiva, pero sin ellos, estamos más expuestos a la radiación traicionera” , estados  NASA  en su hoja de cálculo del Programa de Investigación Humana. 

Por lo tanto, por encima de la protección 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 agudos y consecuencias posteriores, que se manifiestan como alteración de la función cognitiva, reducción de la función motora y cambios de conducta. 

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), daños 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.

Según lo informado por el  Revista de tecnología del MIT , " De estos seis cambios, el mayor y más sorprendente para los científicos fue la disfunción mitocondrial. Las mitocondrias desempeñan un papel fundamental en la producción de la energía química necesaria para mantener funcionales las células y, por extensión, los tejidos y los órganos. Los investigadores encontraron un funcionamiento mitocondrial irregular en docenas de astronautas y pudieron describir estos cambios de forma extensa 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, ritmo circadiano alterado y complicaciones orgánicas) están relacionados entre sí de manera holística, ya que todos dependen de las mismas vías metabólicas.

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

¿Qué significa esto para las futuras expediciones espaciales?

Según Mark Springel, asistente de investigación del Departamento de Patología del Hospital Infantil de Boston, con la tecnología actual, una misión tripulada a Marte tardaría más de dos años y, según cálculos conservadores, llegar a Marte podría llevar entre seis y ocho 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 la NASA para los astronautas es apenas superior, 1000 milisieverts, estos datos recientes son motivo de gran preocupación.

“Dejando de lado los datos recientes sobre la radiación, la estancia más larga consecutiva de un ser humano en el espacio es de tan solo 438 días, y no se entiende del todo cómo podría responder el cuerpo humano a un viaje a Marte y de regreso. Los efectos de los vuelos espaciales de larga duración pueden ser muy matizados, y esto exige nuevas disciplinas que puedan abordar la cuestión de la adaptación de los seres humanos a condiciones que no estamos destinados a soportar. El ejercicio frecuente, la nutrición adecuada y la terapia farmacológica son tres estrategias que se utilizan para combatir el proceso de desacondicionamiento, aunque es inevitable que se produzca cierta reducción de la condición física”. , afirmó Springel en el  Blog de la Universidad de Harvard . 

Los científicos que diseñan las 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 durante períodos indefinidos.  “Hoy en día, gran parte de la investigación se centra 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 popular puede ser en gran medida ficticia, puede ser ciencia ficción que un día permita a los humanos aventurarse más profundamente en “la última frontera”,  terminó Springel.

Mis conclusiones 

Para lograr expediciones tripuladas al espacio exterior exitosas y más prolongadas, aún 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.  Springel sugeriría que las películas de ficción y nuestras fantasías actuales podrían ser el primer paso para comenzar a explorar nuestras posibilidades, descubrir cosas nuevas y empezar a trabajar en el desarrollo de lo que ahora consideramos imposible. 

Además, todavía tenemos que averiguar cómo controlar las emisiones artificiales generadas por las tecnologías actuales que utilizan los astronautas para evitar más problemas en su salud, considerando que no están protegidos por los campos electromagnéticos naturales de la Tierra, que mantienen el equilibrio y las condiciones naturales a las que están acostumbrados nuestros cuerpos. Tenemos que considerar que, incluso dentro de los campos magnéticos naturales de la Tierra, los humanos están 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 de la Tierra? ¡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 fundamentales en la ingeniería de naves espaciales. Debemos 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 implicar mayores problemas para los astronautas, debemos pensar en diseñar antenas especiales, medir adecuadamente los efectos de la propagación y encontrar una forma posible 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 mayores y más pesados, estén más orientados a utilizar ondas milimétricas. Esto significa que los nuevos astronautas, incluidos los que viajaron en el Falcon 9 de SpaceX, estarán rodeados de mayor conectividad de microondas.  En lugar de simples señales de radio, como en los vehículos y cohetes anteriores, es probable que se utilice simultáneamente la tecnología Bluetooth para interconectar varios sistemas dentro de los trajes espaciales. En resumen, tenemos un escenario en el que la exposición artificial a campos electromagnéticos en los astronautas es muy diferente a lo que ya hemos experimentado antes, y aún no conocemos las posibles consecuencias. 

Según el  Agencia Espacial Europea La compatibilidad electromagnética ha sido durante mucho tiempo un problema crucial de rendimiento; y,  Como decía nuestro artículo anterior La interferencia electromagnética podría adquirir mayor importancia con la introducción de satélites de telecomunicaciones de banda ancha de próxima generación que incorporan múltiples haces puntuales que operan a frecuencias más altas, como el proyecto de instalar 4G en la Luna.

Son cosas que todavía tenemos que descubrir y probablemente nos falten muchos años para descubrir las mejores formas de proteger a nuestros exploradores espaciales y obtener los resultados deseados en las expediciones tripuladas. Pero para seguir avanzando en nuestras aventuras espaciales de forma segura, vale la pena realizar más investigaciones, desarrollar más y estar dispuesto a probar soluciones diferentes.

Definitivamente, creo que hay una manera de desarrollar estándares más rigurosos en ingeniería electrónica y eléctrica para asegurar que el principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) 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 necesitamos crear un estándar razonable y estricto para todas las empresas que se están sumando a la carrera espacial, para que puedan desarrollar tecnologías con una visión electro-limpia y sistemas libres de electrosmog.