El camino a Marte está plagado de peligros.
Los astronautas que participen en las misiones al Planeta Rojo tendrán que enfrentarse a la radiación del espacio profundo, a los efectos de la microgravedad y al estrés del confinamiento y el aislamiento, todo ello al mismo tiempo y durante un tramo largo y continuo. Después de todo, actualmente se tarda un mínimo de seis meses en llegar a Marte y otro tanto en volver.
Y los miembros de la tripulación tendrán que superar esta prueba en buen estado, tanto fisiológico como psicológico.
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Las naves espaciales a bordo de las que se lancen estos astronautas «tendrán que proporcionarles todo lo que necesitan para la supervivencia básica, pero incluso más que eso, porque esperamos que sean capaces de hacer un trabajo, un trabajo que tiene exigencias cognitivas, un trabajo que tiene exigencias físicas», dijo a principios de este mes Jennifer Fogarty, la jefa científica del Programa de Investigación Humana (HRP) de la NASA, durante una presentación con el grupo de trabajo de las Futuras Operaciones en el Espacio de la agencia.
Muchos factores de estrés
El HRP se encarga de caracterizar los efectos de los vuelos espaciales en los astronautas y de desarrollar estrategias de mitigación. El programa reconoce cinco clases de «factores de estrés» que pueden afectar significativamente a la salud humana y al rendimiento en las misiones en el espacio profundo, dijo Fogarty. Se trata de campos de gravedad alterados, entornos cerrados hostiles, radiación, aislamiento/confinamiento y distancia de la Tierra (lo que significa que la ayuda está muy lejos).
Los científicos del HRP y otros investigadores de todo el mundo están tratando de controlar todos estos factores de estrés, realizando experimentos aquí en la Tierra y vigilando cuidadosamente la salud mental y física de los astronautas que viven en la Estación Espacial Internacional (ISS).
El objetivo a largo plazo de estos trabajos es ayudar a posibilitar las misiones tripuladas a Marte, que la NASA quiere llevar a cabo antes de finales de la década de 2030. De hecho, hace unos años, el astronauta de la NASA Scott Kelly y el cosmonauta Mikhail Kornienko permanecieron a bordo de la ISS durante 11 meses -el doble de lo habitual- para ayudar a los investigadores a medir el impacto de las misiones espaciales de larga duración, como el viaje de ida y vuelta a Marte.
Sin embargo, es difícil caracterizar con exactitud el efecto que un viaje de este tipo tendrá en un astronauta. Esto se debe a que el efecto acumulativo de los factores estresantes de los vuelos espaciales puede ser aditivo o sinérgico, dijo Fogarty, y reunir todos los riesgos en un entorno experimental es casi imposible.
Por ejemplo, los científicos realizan estudios de radiación en animales de laboratorio aquí en la Tierra. Pero la microgravedad no forma parte de ese panorama experimental, y añadirla a la mezcla no es factible por el momento. (La ISS no puede proporcionar datos sobre la radiación en el espacio profundo, porque orbita dentro de la magnetosfera protectora de la Tierra. Y la instalación de equipos emisores de radiación a bordo del laboratorio en órbita no parece una gran idea.)
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Las mayores preocupaciones
Algunos de los factores de estrés son más preocupantes que otros. Por ejemplo, los investigadores y los funcionarios de la NASA han citado repetidamente la radiación como uno de los mayores peligros de la misión a Marte.
La alta exposición a la radiación aumenta el riesgo de que los astronautas desarrollen un cáncer en el futuro, pero también hay preocupaciones más inmediatas. Por ejemplo, un estudio reciente determinó que los miembros de la tripulación en una misión al Planeta Rojo probablemente recibirán dosis acumuladas lo suficientemente altas como para dañar sus sistemas nerviosos centrales. Según el estudio, el estado de ánimo, la memoria y la capacidad de aprendizaje de los astronautas pueden verse afectados.
Fogarty mencionó otra cuestión que requiere una atención especial por parte de la investigación: el síndrome neuro-ocular asociado a los vuelos espaciales (SANS, por sus siglas en inglés), también conocido como deterioro visual/presión intracraneal (VIIP). El SANS describe los problemas de visión potencialmente significativos y duraderos que los vuelos espaciales pueden inducir en los astronautas, probablemente debido a los desplazamientos de fluidos que aumentan la presión en el interior del cráneo.
El SANS «ahora mismo en la órbita baja de la Tierra es muy, muy manejable y recuperable, pero no conocemos el sistema lo suficientemente bien como para predecir si seguirá siendo así para algo como una misión de exploración», dijo Fogarty. «Por lo tanto, ésta es una de nuestras áreas fisiológicas de mayor prioridad que estamos estudiando ahora mismo».
La Luna como campo de pruebas
La NASA no está planeando ir directamente a Marte. La agencia pretende alunizar a dos astronautas cerca del polo sur lunar para 2024, y poco después establecer una presencia sostenible a largo plazo en la Luna y sus alrededores.
De hecho, el objetivo principal de estas actividades, que la NASA llevará a cabo a través de un programa llamado Artemis, es aprender las habilidades y técnicas necesarias para enviar astronautas a Marte, según han dicho los funcionarios de la agencia.
Una de las piezas clave de la infraestructura de Artemis es una pequeña estación espacial en órbita lunar llamada Gateway, que servirá como centro para las actividades de superficie. Por ejemplo, los aterrizadores, tanto robóticos como tripulados, descenderán hacia la superficie lunar desde Gateway, y los astronautas a bordo del puesto de avanzada probablemente también operarán rovers desde allí, han dicho los funcionarios de la NASA.
También se llevará a cabo una gran cantidad de investigación en Gateway, y gran parte de ella investigará la salud y el rendimiento de los astronautas en un verdadero entorno de espacio profundo. Fogarty mencionó una estrategia de investigación que puede ser especialmente útil para los planificadores que trazan el camino a Marte: el estudio de pequeñas muestras de tejido humano a bordo del puesto de avanzada en órbita lunar.
Este trabajo ayudará a los investigadores a sortear uno de los mayores problemas que afectan a los estudios que utilizan roedores y otros animales no humanos como organismos modelo, dijo Fogarty: el de la «traducibilidad».
«¿Cómo salvamos la diferencia entre una rata o un ratón y un humano? Porque no se puede aplicar directamente, y eso es algo que también afecta a la medicina y la investigación terrestre», dijo.
«Pero con la invención y la continua validación de los órganos y tejidos en un chip, se trata de tejidos humanos reales, y se pueden conectar, y esencialmente se pueden recapitular aspectos muy sofisticados de un humano utilizando estos chips», añadió Fogarty. «Creo que podemos progresar significativamente en la comprensión del complejo entorno utilizando el escenario del chip como organismo modelo para interpretar realmente hacia dónde vamos con la limitación humana».»
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