Los efectos de la microgravedad en la salud de los astronautas del Polaris Dawn: cómo puede impactar a futuras misiones

La misión Polaris Dawn de SpaceX marca avances médicos para futuros viajes espaciales

• La misión privada Polaris Dawn, liderada por SpaceX, realizó pruebas cruciales en el cinturón de Van Allen.
• Investigaron el síndrome de adaptación espacial (SAS) y el síndrome neuroocular asociado a vuelos espaciales (SANS).
• Los hallazgos podrían mejorar la seguridad en misiones de larga duración, incluidas las futuras expediciones a Marte.

Lo esencial: La misión Polaris Dawn de SpaceX alcanzó una altitud de 1.400,7 kilómetros, adentrándose en el cinturón de Van Allen. Durante la misión, la tripulación, encabezada por Jared Isaacman, probó nuevos trajes espaciales y llevó a cabo estudios para comprender mejor cómo afecta la microgravedad y la radiación espacial a la salud humana. Entre los estudios más relevantes se incluye el análisis de los efectos del síndrome de adaptación espacial (SAS) y el síndrome neuroocular asociado a vuelos espaciales (SANS), ambos responsables de cambios en la percepción y la visión de los astronautas.

Por qué importa: Los resultados de Polaris Dawn son clave para la planificación de misiones espaciales de larga duración y contribuyen a reducir los riesgos de salud en entornos de microgravedad y radiación. Este avance refuerza la viabilidad de futuras expediciones a Marte y otros destinos lejanos:

• Los efectos de la microgravedad y la radiación sobre el organismo son grandes desafíos para la exploración humana en el espacio.
• Las tecnologías probadas podrían dar paso a mejores sistemas de protección y adaptabilidad fisiológica en el espacio.
• La misión abre un camino crucial para evaluar la eficacia de los trajes espaciales y los sistemas de monitoreo médico en condiciones extremas.

Recientemente, la misión Polaris Dawn marcó un hito en la exploración espacial. Se trató de un viaje espacial privado llevado a cabo por la empresa SpaceX que duró desde el 10 hasta el 15 de septiembre. El empresario Jared Isaacman y su equipo, a bordo de la cápsula Crew Dragon, alcanzaron una altitud de a 1.400,7 kilómetros sobre la superficie terrestre.

De esta manera, se adentraron en el cinturón de Van Allen, una región que está compuesta por bandas magnéticas que poseen partículas radiactivas. Esto les brindó la posibilidad de realizar experimentos para comprender en profundidad los efectos del espacio en la salud del ser humano, además de probar la efectividad de los nuevos trajes espaciales diseñados por la compañía fundada por Elon Musk.

Durante la travesía, los viajeros se sometieron a múltiples análisis que tuvieron como objetivo evaluar la influencia de la microgravedad en los organismos de cara a futuras misiones. Condiciones ya conocidas, como el síndrome de adaptación espacial (SAS, por sus siglas en inglés) y el síndrome neuroocular asociado a los vuelos espaciales (SANS, por sus siglas en inglés), fueron estudiadas en profundidad gracias a las diferentes tecnologías que se utilizaron antes, durante y después del viaje.

Además de Isaacman, la tripulación contó con la ingeniera de SpaceX, Sarah Gillis. Fueron quienes realizaron la primera caminata espacial privada, dos días después del lanzamiento de la misión a 700 kilómetros de la Tierra. A bordo de la cápsula Crew Dragon también se estuvieron el piloto Scott “Kidd” Poteet y la ingeniera Anna Menon.

Al alejarse de la Tierra, la gravedad cambia drásticamente, proceso que afecta al organismo. Además, la radiación en el espacio, debido a la ausencia de la atmósfera que funciona como una barrera de protección, es un factor que puede ser extremadamente dañino. Los astronautas experimentan cambios psicológicos y en su fisiología que afectan su salud e incrementan los riesgos de desarrollar ciertas enfermedades.

Uno de los desafíos más complejos en las misiones prolongadas es la transición entre diferentes campos gravitatorios. En el espacio se experimenta la microgravedad, lo que significa que no hay fuerzas gravitatorias actuando sobre los cuerpos de la misma manera que en la Tierra.

Debido a esto, los fluidos corporales tienden a desplazarse hacia la cabeza, lo cual puede aumentar la presión en los ojos y alterar la visión, además de generar una sensación de hinchazón en la cara y otros síntomas como el síndrome neuroocular asociado a los vuelos espaciales (SANS, por sus siglas en inglés), que afectó a algunos de los tripulantes de Polaris Dawn.

La sintomatología de la condición comprende “alteraciones en la visión, efectos cognitivos u otros efectos nocivos para la salud”, según comentan desde la NASA. “Los cambios estructurales en el cerebro aparentan ser pequeños, pero parecen indicar que más de la mitad de los miembros de la tripulación experimentan uno o más síntomas de SANS”, agregan.

Desde los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (NIH) explican que “en ausencia de gravedad, las señales del sistema vestibular central, los receptores de presión periféricos y el sentido visual se vuelven engañosas, hasta tal punto que generalmente se produce una confusión perceptiva inmediata y una desorientación posterior. Muchos astronautas sienten de repente como si estuvieran boca abajo o incluso pueden tener dificultad para detectar la ubicación de sus propios brazos y piernas”.

A esto se lo conoce como “síndrome de adaptación espacial” (SAS, por sus siglas en inglés), y algunos de los integrantes de la misión lo experimentaron. Se estima que alrededor del 70% de los astronautas tienen esos síntomas en sus primeros días en el espacio, hasta que logran adecuarse al nuevo entorno.

Por otro lado, los efectos de la radiación espacial incluyen un mayor riesgo de cáncer y enfermedades degenerativas, y se encontró que los resultados relacionados son más graves en comparación con la exposición a la radiación en la Tierra.

En una entrevista con CNN, los tripulantes comentaron sus síntomas al estar a bordo de la cápsula Crew Dragon, a más de 1.400 kilómetros de la Tierra. Por su parte, Poteet expresó: “Mi agudeza visual comenzó a deteriorarse esos primeros días”, lo cual coincide con la sintomatología del SANS. Sin embargo, una vez regresó al planeta, su visión volvió a la normalidad.

Menon agregó que tuvo “mareos y náuseas hasta vómitos” como parte del SAS. Debido a la alta incidencia de la condición entre astronautas, múltiples análisis y pruebas se llevaron a cabo con el objetivo de definir una estrategia para mitigar sus efectos de cara a futuras exploraciones de larga duración, como a la Luna o a Marte.

“Si piensas en un futuro en el que hay miles de personas viviendo en el espacio y eventualmente, después de nueve meses de viaje, llegan a la superficie de Marte y un gran porcentaje (de personas) tienen cambios en la visión que les impiden hacer su trabajo, incapaces de leer sus procedimientos, ese es un gran problema”, indicó la ingeniera.

Isaacman reportó observar “destellos o luces” al cerrar los ojos durante su caminata espacial, fenómeno que fue reportado previamente por astronautas expuestos a entornos con altos niveles de radiación. Si bien se estudió este efecto visual, todavía no se conoce su origen.

El equipo de Polaris Dawn realizó 36 experimentos de la mano de 31 instituciones, entre las que se encuentran múltiples universidades y la NASA.

Uno de los instrumentos más innovadores que se utilizó durante los 5 días que duró la misión fueron unas lentes de contacto de tecnología avanzada que fueron capaces de medir la presión intraocular y los cambios en las dimensiones de la córnea. Se lo conoce como el “experimento cyborg”, y fue llevado a cabo por científicos de la Universidad de Colorado.

“Estamos tratando de averiguar qué causa estos cambios en los ojos. Nos hemos alejado de la idea de que necesariamente se deba a una presión elevada en la cabeza. Una de las teorías es que puede ser un equilibrio entre la presión intraocular y la presión intracraneal, o incluso la presión en los vasos sanguíneos, lo que altera la dinámica de los fluidos en la cuenca del ojo u órbita. Es probable que todos esos factores interactúen para causar este problema”, expresó Prem Subramanian, jefe de neurooftalmología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado, quien formó parte del proyecto, en un comunicado de prensa de la institución educativa.

Los investigadores aún no analizaron todos los datos de las lentes, pero una vez lo hagan podrían comprender con mayor profundidad los cambios oculares que ocurren en el espacio.

Desde la página de la misión Polaris Dawn comentaron que los astronautas utilizaron equipos de ultrasonido para monitorear y detectar embolias gaseosas venosas (EGV), que ocurren como resultado de la descompresión que puede causar que el aire ingrese a las venas o que se formen burbujas dentro de ellas. También se encargaron de reunir datos sobre los efectos de la radiación espacial en sus organismos.

A los 4 miembros de la tripulación se les realizaron análisis de sangre antes y después de la misión con el objetivo de determinar la manera en la que los cuerpos procesan medicamentos como el paracetamol en órbita, teniendo como referencia los parámetros obtenidos en la Tierra. También realizaron resonancias magnéticas previo al despegue y cuando regresaron. A su vez, los astronautas pudieron obtener resultados mientras se encontraban en el espacio gracias a un equipo de imágenes portátil.

Se logró observar el desplazamiento del cerebro hacia arriba en el cráneo, y un agrandamiento de los ventrículos cerebrales, que son cavidades que contienen líquido cefalorraquídeo. Los expertos todavía no comprenden la razón del segundo fenómeno.

La investigación llevada a cabo por los científicos y la tripulación de Polaris Dawn representa un gran avance con relación a futuras exploraciones espaciales a sitios lejanos como Marte, el cual es el objetivo principal de SpaceX. Los resultados de los experimentos podrán mejorar la comprensión sobre los efectos de la microgravedad y la radiación en el espacio para brindarles una mayor seguridad a los astronautas en las próximas misiones.