Os astronautas Suni Williams e Butch Wilmore nunca esperaram ficar em órbita por nove meses. Sua viagem inicial para a Estação Espacial Internacional a bordo da nave espacial Boeing Starliner estava programada para durar apenas oito dias em junho de 2024. Mas depois que problemas técnicos com a nave espacial fizeram com que ela tivesse que retornar à Terra sem eles, sua estadia no espaço foi mais longa do que o esperado. Agora que eles finalmente retornaram à Terra, a dupla terá que se aclimatar ao puxão total da gravidade do nosso planeta em seus corpos depois de tanto tempo longe de casa.
Claro, nenhum dos dois é novato nos rigores da viagem espacial. Ambos são astronautas experientes. Mas qualquer tempo prolongado no ambiente estranho e de baixa gravidade do espaço provavelmente afetou seus corpos. Para entender como, precisamos olhar para aqueles cujas estadias no espaço foram mais longas.
O voo espacial mais longo realizado por um americano até hoje foi o do astronauta da NASA Frank Rubio, que passou 371 dias vivendo a bordo do conjunto de módulos e painéis solares do tamanho de um campo de futebol americano que compõe a ISS.
Seu tempo em órbita — que superou o recorde anterior dos EUA de 355 dias consecutivos — foi estendido em março de 2023, depois que a espaçonave em que ele e seus companheiros de tripulação deveriam voar para casa desenvolveu um vazamento de refrigerante. Ele finalmente voltou para casa em outubro de 2023. Os meses extras no espaço permitiram que Rubio registrasse um total de 5.963 órbitas ao redor da Terra, viajando 53,3 milhões de km.
Mesmo assim, ele ainda estava a cerca de dois meses do recorde do voo espacial mais longo já feito por um humano: o cosmonauta russo Valeri Polyakov passou 437 dias a bordo da Estação Espacial Mir em meados da década de 1990.
E em setembro de 2024, dois cosmonautas russos – Oleg Kononenko e Nikolai Chub – quebraram o recorde de estadia mais longa na ISS após passarem 374 dias em órbita. A dupla partiu da ISS na espaçonave Soyuz MS-25 junto com o astronauta americano Tracy Dyson, que passou seis meses a bordo. Com um sorriso enorme no rosto, Kononenko deu um duplo sinal de positivo ao ser ajudado a sair da cápsula de reentrada após ela bater de volta na Terra em uma nuvem de poeira perto da remota cidade de Dzhezkazgan, na Estepe do Cazaquistão. Ele agora também detém o recorde de maior tempo cumulativo no espaço – um total de 1.111 dias em órbita .
Kononenko e Chub viajaram mais de 158 milhões de milhas durante suas 5.984 órbitas da Terra na última missão à ISS. Mas passar tanto tempo no ambiente de baixa gravidade da estação espacial teve um preço para seus corpos, então eles tiveram que ser retirados da cápsula pelas equipes de recuperação.
A própria viagem prolongada de Rubio no espaço forneceu insights valiosos sobre como os humanos podem lidar com voos espaciais de longa duração e como melhor neutralizar os problemas que eles podem apresentar. Ele é o primeiro astronauta a participar de um estudo que examina como exercícios com equipamentos de ginástica limitados podem afetar o corpo humano.
Embora os resultados ainda não tenham sido publicados, são informações que se mostrarão vitais à medida que os humanos miram em enviar equipes em missões para explorar mais profundamente o Sistema Solar. Uma viagem de volta a Marte, por exemplo, deve levar cerca de 1.100 dias (pouco mais de três anos) segundo os planos atuais. A espaçonave em que viajarão será muito menor do que a ISS, o que significa que serão necessários dispositivos de exercícios leves menores.
A viagem de 340 dias de Scott Kelly à ISS permitiu que os pesquisadores estudassem como o espaço o afetou em comparação com seu irmão gêmeo na Terra. Foto: Nasa/Getty Images
Mas deixando de lado os problemas de manter a forma, o que o voo espacial faz com o corpo humano?
Músculos e ossos
Sem o puxão constante da gravidade em nossos membros, a massa muscular e óssea rapidamente começa a diminuir no espaço. Os mais afetados são os músculos que ajudam a manter nossa postura nas costas, pescoço, panturrilhas e quadríceps – na microgravidade, eles não precisam mais trabalhar tão duro e começam a atrofiar. Após apenas duas semanas, a massa muscular pode cair em até 20% e em missões mais longas de três a seis meses, pode cair em 30%.
Da mesma forma, como os astronautas não estão colocando seus esqueletos em tanta tensão mecânica quanto quando sujeitos à gravidade da Terra, seus ossos também começam a desmineralizar e perder força . Os astronautas podem perder 1-2% de sua massa óssea a cada mês que passam no espaço e até 10% em um período de seis meses (na Terra, homens e mulheres mais velhos perdem massa óssea a uma taxa de 0,5%-1% a cada ano ). Isso pode aumentar o risco de sofrer fraturas e aumentar a quantidade de tempo que leva para curar. Pode levar até quatro anos para que sua massa óssea volte ao normal após o retorno à Terra.
Para combater isso, os astronautas realizam 2,5 horas por dia de exercícios e treinamento intenso enquanto estão em órbita na ISS. Isso inclui uma série de agachamentos, levantamento terra, remadas e supinos usando um dispositivo de exercícios resistidos instalado na “academia” da ISS, juntamente com sessões regulares amarrados a uma esteira e em uma bicicleta ergométrica. Eles também tomam suplementos alimentares para ajudar a manter seus ossos o mais saudáveis possível.
Um estudo recente, no entanto, destacou que mesmo esse regime de exercícios não foi suficiente para evitar perdas na função e no tamanho muscular . Ele recomendou testar se cargas mais altas em exercícios de resistência e treinamento intervalado de alta intensidade podem ajudar a neutralizar essa perda muscular.
A falta de gravidade puxando seus corpos para baixo também pode significar que os astronautas descobrem que crescem um pouco mais durante sua estadia na ISS, pois suas espinhas se alongam ligeiramente . Isso pode levar a problemas como dores nas costas enquanto estão no espaço e hérnias de disco ao retornar à Terra. Durante um briefing a bordo da ISS antes de seu retorno à Terra, o próprio Rubio disse que sua espinha estava crescendo e disse que isso poderia ajudá-lo a evitar uma lesão comum no pescoço que os astronautas podem sofrer quando suas espaçonaves atingem o solo se tentarem se levantar de seus assentos para ver o que está acontecendo.
“Acho que minha coluna se estendeu o suficiente para que eu fique meio preso no revestimento do assento, então não devo me mover muito”, disse ele.
Perda de peso
Embora o peso signifique muito pouco enquanto em órbita – o ambiente de microgravidade significa que qualquer coisa não amarrada pode flutuar livremente ao redor do habitat da ISS, incluindo corpos humanos – manter um peso saudável é um desafio enquanto em órbita. Embora a Nasa tente garantir que seus astronautas tenham uma gama diversificada de alimentos nutritivos, incluindo mais recentemente algumas folhas de salada cultivadas a bordo da estação espacial , isso ainda pode afetar o corpo de um astronauta. Scott Kelly, um astronauta da Nasa que participou do estudo mais extenso dos efeitos do voo espacial de longo prazo após permanecer a bordo da ISS por 340 dias enquanto seu irmão gêmeo ficou na Terra, perdeu 7% de sua massa corporal enquanto estava em órbita.
Pesquisadores que examinaram Scott Kelly após sua viagem à ISS descobriram que as bactérias e fungos que viviam em seu intestino haviam se alterado profundamente em comparação a antes de ele voar para o espaço
Visão
Na Terra, a gravidade ajuda a forçar o sangue em nossos corpos para baixo enquanto o coração o bombeia para cima novamente. No espaço, no entanto, esse processo fica confuso (embora o corpo se adapte um pouco), e o sangue pode se acumular na cabeça mais do que normalmente aconteceria . Parte desse fluido pode se acumular na parte de trás do olho e ao redor do nervo óptico , levando ao edema. Isso pode levar a mudanças na visão, como diminuição da nitidez e mudanças estruturais no próprio olho. Essas mudanças podem começar a ocorrer após apenas duas semanas no espaço , mas conforme esse tempo passa, o risco aumenta. Algumas das mudanças na visão revertem em cerca de um ano após o retorno dos astronautas à Terra, mas outras podem ser permanentes.
A exposição a raios cósmicos galácticos e partículas solares energéticas também pode levar a outros problemas oculares. A atmosfera da Terra ajuda a nos proteger deles, mas uma vez em órbita na ISS, essa proteção desaparece. Embora as naves espaciais possam carregar blindagem para ajudar a manter o excesso de radiação fora, os astronautas a bordo da ISS relataram ter visto flashes de luz em seus olhos quando raios cósmicos e partículas solares atingiram sua retina e nervos ópticos.
Embaralhamento neural
Após sua longa estadia na ISS, no entanto, descobriu-se que o desempenho cognitivo de Kelly havia mudado pouco e permaneceu relativamente o mesmo que o de seu irmão no solo. No entanto, os pesquisadores notaram que a velocidade e a precisão do desempenho cognitivo de Kelly diminuíram por cerca de seis meses após o pouso, possivelmente porque seu cérebro se reajustou à gravidade da Terra e ao seu estilo de vida muito diferente em casa .
Um estudo sobre um cosmonauta russo que passou 169 dias na ISS em 2014 também revelou que algumas mudanças no próprio cérebro parecem ocorrer enquanto em órbita. Ele descobriu que havia mudanças nos níveis de conectividade neural em partes do cérebro relacionadas à função motora – em outras palavras, movimento – e também no córtex vestibular, que desempenha um papel importante na orientação, equilíbrio e percepção do nosso próprio movimento. Isso talvez não seja surpreendente, dada a natureza peculiar da ausência de peso enquanto no espaço; os astronautas muitas vezes precisam aprender a se mover eficientemente sem gravidade para ancorá-los a qualquer coisa e se ajustar a um mundo onde não há cima ou baixo.
Um estudo mais recente levantou preocupações sobre outras mudanças na estrutura cerebral que podem ocorrer durante missões espaciais de longo prazo. Cavidades no cérebro conhecidas como ventrículos laterais e terceiro ventrículos direitos (responsáveis por armazenar fluido cerebrospinal, fornecer nutrientes ao cérebro e descartar resíduos) podem inchar e levar até três anos para encolher de volta ao tamanho normal.
Bactérias amigáveis
É evidente a partir de pesquisas dos últimos anos que uma chave significativa para uma boa saúde é a composição e a diversidade dos microrganismos que vivem dentro e sobre nossos corpos . Essa microbiota pode influenciar como digerimos alimentos, afetar os níveis de inflamação em nossos corpos e até mesmo alterar a maneira como nossos cérebros funcionam .
Pesquisadores que examinaram Kelly após sua viagem à ISS descobriram que as bactérias e fungos que viviam em seu intestino haviam se alterado profundamente em comparação a antes de ele voar para o espaço. Isso talvez não seja totalmente surpreendente, dada a comida muito diferente que ele estava comendo e a mudança nas pessoas com quem ele passava seus dias (obtemos uma quantidade assustadora de microrganismos intestinais e orais das pessoas com quem vivemos ). Mas a exposição à radiação e o uso de água reciclada, juntamente com mudanças em sua atividade física, também podem ter desempenhado um papel.
Pele
Embora já tenha havido cinco astronautas da Nasa que passaram mais de 300 dias em órbita, temos que agradecer a Kelly novamente pelos insights sobre como sua pele se saiu enquanto estava em órbita. Foi descoberto que sua pele tinha sensibilidade aumentada e uma erupção cutânea por cerca de seis dias após seu retorno da estação espacial. Os pesquisadores especularam que a falta de estimulação da pele durante a missão pode ter contribuído para sua queixa de pele.
O ambiente de microgravidade da ISS pode ter efeitos significativos no corpo humano, o que será um desafio à medida que os humanos exploram mais profundamente o Sistema Solar. Foto: Nasa
Genes
Uma das descobertas mais significativas da longa jornada de Kelly no espaço foram os efeitos que ela teve em seu DNA. No final de cada fita de DNA há estruturas conhecidas como telômeros, que supostamente ajudam a proteger nossos genes de danos. À medida que envelhecemos, eles ficam mais curtos, mas pesquisas com Kelly e outros astronautas revelaram que a viagem espacial parece alterar o comprimento desses telômeros .
“O mais impressionante, no entanto, foi a descoberta de telômeros significativamente maiores durante o voo espacial”, diz Susan Bailey, professora de saúde ambiental e radiológica na Colorado State University, que fazia parte da equipe que estudava Kelly e seu irmão. Ela fez estudos separados com outros 10 astronautas não relacionados que participaram de missões mais curtas de cerca de seis meses . “Também inesperado foi que o comprimento do telômero encurtou rapidamente no retorno à Terra para todos os membros da tripulação . De particular relevância para a saúde a longo prazo e trajetórias de envelhecimento, os astronautas em geral tinham muito mais telômeros curtos após o voo espacial do que antes”.
Exatamente por que isso acontece ainda está sendo desvendado, ela diz. “Temos algumas pistas, mas tripulantes adicionais de longa duração – como Rubio, que passou um ano no espaço – serão essenciais para realmente caracterizar e entender essa resposta e seus potenciais resultados de saúde.”
Uma causa possível pode ser a exposição à mistura complexa de radiação enquanto estiver no espaço. Astronautas que passam por exposição de longo prazo enquanto estão em órbita mostram sinais de danos ao DNA.
Os astronautas podem passar até 2,5 horas por dia se exercitando na ISS em um esforço para manter sua massa muscular e densidade óssea. Foto: Nasa
Também houve algumas mudanças na expressão genética – o mecanismo que lê o DNA para produzir proteínas nas células – vistas em Kelly que podem ter sido relacionadas à sua jornada no espaço. Algumas delas estavam relacionadas à resposta do corpo a danos no DNA, à formação óssea e à resposta do sistema imunológico ao estresse. A maioria dessas mudanças, no entanto, havia retornado ao normal seis meses após seu retorno à Terra.
Em junho de 2024, um novo estudo destacou algumas diferenças potenciais entre a maneira como os sistemas imunológicos de astronautas homens e mulheres respondem ao voo espacial . Usando dados de expressão genética de amostras obtidas da tripulação da missão SpaceX Inspiration 4, que passou pouco menos de três dias em órbita no outono de 2021, ele identificou mudanças em 18 proteínas relacionadas ao sistema imunológico, envelhecimento e crescimento muscular.
Comparando sua atividade genética com a de 64 outros astronautas em missões anteriores, o estudo descobriu na expressão de três proteínas que desempenham um papel na inflamação em comparação com antes do voo. Os homens tendiam a ser mais sensíveis ao voo espacial, com mais interrupção em sua atividade genética e demoravam mais para retornar a um estado normal após retornar à Terra.
Em particular, os pesquisadores descobriram que a atividade genética de duas proteínas conhecidas como interleucina-6, que ajuda a controlar os níveis de inflamação no corpo, e interleucina-8, que é produzida para guiar as células imunes para os locais de infecção, foram mais afetadas nos homens em comparação com as mulheres. Outra proteína, chamada fibrinogênio, que está envolvida na coagulação do sangue, também foi mais afetada em astronautas do sexo masculino.
Mas os pesquisadores dizem que ainda precisam desvendar por que as mulheres parecem ser menos sensíveis a esses efeitos específicos dos voos espaciais, mas isso pode estar relacionado à sua resposta ao estresse .
Você pode ouvir a astronauta da Nasa Peggy Whitson descrevendo como seu próprio tempo no espaço mudou seu corpo no vídeo abaixo. Com um acumulado de 675 dias no espaço , ela passou mais tempo em órbita do que qualquer outro americano, embora o recorde mundial seja atualmente detido pelo cosmonauta russo Oleg Kononenko , que registrou 878 dias no espaço.
Sistema imunológico
Kelly recebeu uma série de vacinas antes, durante e depois de sua viagem ao espaço e seu sistema imunológico reagiu normalmente . Mas a pesquisa de Bailey descobriu que os astronautas sofrem algumas diminuições nas contagens de glóbulos brancos que se alinham com as doses de radiação que recebem enquanto estão em órbita.
Ainda há muitas perguntas a serem respondidas, no entanto, sobre qual impacto a viagem espacial pode ter em uma espécie bípede e de cérebro grande que evoluiu para viver na Terra. À medida que os pesquisadores analisam os exames médicos, amostras de sangue e exames de Rubio após seus 371 dias no espaço, eles sem dúvida esperam aprender mais.
Fonte: BBC/Ricardo Cinza
Comente este post