Uzaya Giden Astronotlar Nasıl Değişiyor? Uzay Görevleri ve Sonrasında Yaşanan Fizyolojik Değişimler...

Uzun soluklu uzay uçuşları, görevi olsun ya da olmasın, hemen hemen herkesin içinde ufak da olsa bir heyecan yaratır. Uzay aracının penceresinden mavi topumuz Dünya'mıza bakıp da oranın geçmişte yaşamış ve halen yaşamakta olan tüm canlı türlerinin yegane evi olduğunu bilmek şüphesiz ki bizleri tarifi imkansız düşüncelere ve hislere sevk eder. Ancak bir uzay istasyonunda yaşamak aynı zamanda pek çok sıkıntı da demektir. Düşük oksijen koşullarının verdiği stres, artan iltihaplanmalar ve gen ifadesini değiştirecek tarzda beslenme alışkanlığındaki büyük değişimler bunlardan sadece birkaçıdır.

Peki astronotların uzay görevi esnasında yaşadıkları bu biyolojik değişimlerin kaçı Dünya'ya döndüklerinde devam etmektedir?

Mikrokütleçekimi Koşulları Altında Kaslar ve Kemikler

Astronotların Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) 6 ay ya da 1 sene gibi geçirdiği uzun süreler boyunca vücutları yerçekimi neredeyse yok denecek kadar az olan ortama (microgravity, mikrokütleçekimi) uyum sağlamaya çalışır. Örneğin, Dünya'dakine göre daha az kullanılan bacaklarda kas kütlesi kaybı yoğun olmaktadır. Astronotlar bu kaybı azaltmak için ISS'te her ne kadar kardiovasküler egzersiz ya da ağırlık kaldırma egzersizleri yapmaya devam etseler de kas kaybı belli miktarlarda yine de yaşanmaktadır. Ayrıca, kemiklerdeki kalsiyum idrarla dışarı atıldığından kemikler zayıflamaya başlar ve en ufak bir tökezlemede ya da düşmede kırılmaya daha yatkın olur. 2015-2016 yılları arasında ISS'te 340 gün kaldıktan sonra Dünya'daki evine dönen Scott Kelly vücudunun kütleçekimine tekrar adapte olmaya çalışmasını şu sözlerle anlatmaktadır:

Bir sene uzayda kaldıktan sonra 2016 yılının Mart ayında Dünya'ya döndüm. Dönüşümün üzerinden 48 saat geçmişti. Masadan güç bela kalkarken ayakta durmaya çabalıyordum. Kendimi televizyon koltuğundan kalkmaya çalışan çok yaşlı biri gibi hissediyordum.

Destination Space

Yön Duygusu Kaybı

Kulaklarımızın içinde denge kurmamızı sağlayan kulak kristalleri mikrokütleçekiminin olduğu bir uzay ortamında yerinden oynayarak astronotlara zorlu anlar yaşatabilir. Denge kaybı yaşayan ve uzayda yön duygusunu yitiren astronotlar uzaydaki ilk birkaç gün boyunca baş dönmesi ve mide bulantısı ile başa çıkmak durumundadırlar. Ayrıca, bazıları ilk saatlerde kol ve bacaklarını hissetmediklerini de belirtmişlerdir. Elbette uçuş görevi sonrasında vücutlarının Dünya ortamına tekrar adapte olması biraz zaman almaktadır. Örneğin Scott, Dünya'ya dönmesinin üzerinden 2 ay geçmesine rağmen yere basarken hala ayaklarının acıdığını söylemiştir.

Scott Kelly İkiz Kardeşine Göre Daha Genç!

NASA astronotu Scott Kelly, Mark Kelly adında tıpkı kendisi gibi önceden NASA'da astronot olarak çalışmış tek yumurta ikizine sahiptir. Mark normalde 6 dakika erken doğduğu için Scott'un "ağabeyi" olduğunu söyleyerek ona takılmaktadır. Scott uzayda 1 sene geçirip Dünya'ya döndükten sonra, bir kez daha "ağabeycilik" taslamak için, tabiri yerindeyse, Mark'a adeta "gün doğmuştur". Nasıl mı?

Dünya'da kalan kardeş Mark, ISS'te bir sene geçirdikten sonra evine dönen ikiz kardeşine göre, biraz daha yaşlandığını ve aradaki 6 dakikalık farkın artık 6 dakika 3 milisaniye olduğunu söylemiştir. Peki gerçeklik payı barındıran bu şaka nasıl mümkün olmaktadır?

NASA

Business Insider

Şimdi burada durup Einstein'ın Özel Görelilik teorisinin bir sonucu olan hıza bağlı zaman genişlemesinden kısaca bahsedelim. Bu kavram, kabaca, şunu söylemektedir: Uzayda ne kadar hızlı giderseniz sizin için zaman o kadar yavaş akar. ISS'in durumuna dönersek, Dünya'nın kütleçekim gücünün Dünya'nın merkezinden uzaklaştıkça azaldığını ve ISS'in Dünya'dan yaklaşık 418 km uzakta olduğunu göz önünde tutarsak, astronotlar için zaman, Dünya'daki insanlara göre, daha hızlı akmalıdır. Ancak uzay istasyonu Dünya'nın çevresinde saniyede yaklaşık 8.046 km yol kat etmektedir, yani Dünya'nın kendi etrafındaki dönüş hızından (ekvatorda saniyede 460 metre) çok daha hızlı hareket etmektedir. Bu durum, onların Dünya'dakilere göre göz ardı edilebilir miktarda daha yavaş yaşlanmalarına yol açmaktadır. Yani onlara göre zaman, Dünya'dakilere kıyasla, daha yavaş akmaktadır. Bu durumda da Scott, uçuştan önce, Mark'tan sadece 6 dakika daha genç iken bir sene sonra Dünya'ya döndüğünde artık 6 dakika 3 milisaniye daha gençtir!

Yaş Aldıkça Kısalan Telomerler, Uzayda Uzuyor!

Telomer dediğimiz yapı insanlar yaşlandıkça kısalan kromozom uçlarıdır. Her bir hücre yenilenmesinde kısalırlar ve kritik bir kısalığa eriştiklerinde ise hücre bölünmesi gerçekleşmez, yani hücre ölür. Bu durum tek bir hücre söz konusu olduğunda sorun teşkil etmeyebilir ancak zaman ilerledikçe vücudumuzdaki diğer trilyonlarca telomeri kısa olan hücre sayısı artmaktadır. Bu da organizmanın giderek yaşlanması anlamına gelmektedir.

Scientifique De La Vie

Gelin görün ki, telomer kısalması dediğimiz bu durum uzayda uzun süreler kalan astronotlar için geçerli gibi görünmemektedir! Kısalması bir yana, uçuş sonrası yapılan deneylerde, astronotların telomerlerinin uzadığı kaydedilmiştir. Yani bir bakıma, uzaydayken hücre yaşlanması durmuştur! "Gençlik iksiri" gibi görünen hayret verici bu değişim, hemen söyleyelim ki, kalıcı olmamıştır. Nitekim, uzayan telomerlerin çoğu astronotların yeryüzüne inmelerinden yaklaşık 2 gün sonra tekrar uçuş öncesi uzunluğuna geri dönmüştür.

Uzayda telomer uzamasının sebepleri üzerine yapılan çalışmalar ise halen devam etmektedir.

Göz Problemleri

Uzun süreli uzay görevlerinde yaşanan bir diğer sorun da görme problemleridir. Bunun sebebi beyin-omurilik sıvısının (cerebrospinal fluid) mikrokütleçekimi ortamında değişmeyerek sürekli aynı yerde kalmasıdır.

Beyin-omurilik sıvısı, adından da anlaşılacağı üzere, beyin ve omurilik arasında yer alan bir renksiz bir sıvıdır. Yatıp uzanmak veya ayağa kalkmak gibi günlük aktivitelerimiz esnasında meydana gelen basınç değişimleri ile başa çıkmamızı sağlar. Bundan dolayı da gün içerisinde sürekli yer değiştirmektedir.

Uzun soluklu uçuş sonrası yapılan tetkiklerde, mikrokütleçekiminden ötürü beyin-omurilik sıvısının dağılamayıp göz sinirlerinin etrafında toplanarak astronotların göz küresinin arka kısmını belirgin ölçüde düzleştirdiği ve göz sinirini şişirdiği görülmüştür. Bu durum bazılarında kalıcı hipermetropiye (yakını görememe) yol açmıştır.

Daily Mail

Daily Mail

Gelecekte Mars'a gitmek gibi çok daha uzun süreli uzay uçuşları bizi beklediğinden, uzun süreler boyunca mikrokütleçekimine (ve ayrıca radyasyona) maruz kalmanın bedenimize getireceği etkilerin net bir şekilde anlaşılması gerekmektedir. 1960'lı yıllardan beri astronotlar üzerine yürütülen bu tarz çalışmalar bu sebeple oldukça değerlidir.