01 Ago La Salute degli Astronauti
Esperimenti durante il volo e simulazioni a terra stanno indagando sulle possibilità di mitigare gli effetti sul metabolismo umano della permanenza nello spazio.
Durante la missione spaziale Polaris Dawn da poco conclusa con successo, 31 dei 36 esperimenti realizzati a bordo erano focalizzati sulla salute degli astronauti. “Abbiamo ancora molto da imparare su questi temi” ha commenta Jared Isaacman durante una conferenza stampa “Se un giorno arriveremo su Marte dobbiamo ritornare sani l’unico modo di sfruttare questa impresa scientifica”. Una accentuazione del tema salute che va di pari passo alla recente accelerazione dei voli spaziali di natura scientifica e commerciale nell’orbita terrestre bassa. Diversi gruppi privati o sponsorizzati dagli Stati come la Nasa negli Stati Uniti e l’Esa in Europa stanno sviluppando ambiziosi progetti per costruire stazioni spaziali, basi lunari, colonie su Marte e altre strutture permanenti oltre la Terra. Un tale rapido aumento di attività nello spazio è il segno che siamo assistendo da alcuni anni ad una seconda era spaziale. I numeri raccontano questo cambio di passo: nel 2021 sono stati lanciati più di duemilacinquecento oggetti nello spazio attorno alla Terra contro i soli quattrocentocinquanta del 2018.
In tema di medicina aerospaziale sono già state introdotte alcune iniziative attraverso la collaborazione fra enti pubblici e società private. I dati clinici, biologici e fisiologici degli astronauti attualmente a disposizione delle agenzie spaziali degli Stati Uniti, del Giappone e di alcune aziende come la Space X e la Axiom sono stati condivisi nel 2024 nel progetto Soma, Space Omics and Medical Atlas, un data base open source che verrà aggiornato in tempo reale e sarà disponibile presso la Cornell Aerospace Medicine Biobank. Soma è una pietra miliare della medicina aerospaziale poiché sono dati che possono supportare nuovi esperimenti nello spazio, guidare la futura pianificazione delle missioni e la progettazione delle necessarie contromisure per la salvaguardia della salute degli astronauti.
I recenti sviluppi delle attività nello spazio rappresentano un salto di qualità per la velocità delle innovazioni tecnologiche dei mezzi utilizzati e delle nuove modalità di accesso allo spazio come non era più successo dai lontani anni ’60 del secolo scorso con il Progetto Apollo. Dopo oltre due decenni di presenza umana continua nello spazio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale negli ultimi anni è stata completata e resa operativa un’altra stazione spaziale la Tiangong della Cina National Space Administration mentre altre cinque piattaforme orbitali sono in fase di avanzata progettazione da parte di Axiom, Northrop Grumman, Sierra Space-Blue Origin, VAST e Voyager-Nanoracks.
Questa nouvelle vague delle attività spaziali per la prima volta sta utilizzando sistematicamente strumenti e metodi della biologia molecolare e della medicina contemporanea per gestire al meglio delle attuali possibilità scientifiche la salute degli equipaggi. Una ottimizzazione necessaria perché gli ambienti extra pianeta Terra non sono adatti alla sopravvivenza degli esseri umani. Le conseguenze cliniche di questa differenza di situazioni ambientali ha messo in luce un insieme di problematiche che devono essere affrontate come elemento chiave della stessa possibilità di successo di questi nuovi progetti. Uno degli obbiettivi strategici che accomuna tutti i futuri programmi di esplorazione è la permanenza a lungo termine in ambiente spaziale.
I voli spaziali introducono pericoli che comportano diversi cambiamenti cellulari, molecolari e negli organi e tessuti del corpo umano influenzati da due fattori principali: esposizione alle radiazioni spaziali e microgravità. La radiazione cosmica proveniente dalle profondità dello spazio è un aspetto non evitabile delle missioni spaziali che siano a breve o a lungo termine ed espone il corpo degli astronauti agli effetti di particelle nucleari ad alta energia che producono rischi significativi per la loro salute. Un anno di permanenza nella Stazione Spaziale Internazionale comporta una esposizione media alle radiazioni cosmiche in quantità doppia di quella massima accettabile nello stesso periodo sulla Terra. Con un viaggio su Marte o una lunga permanenza sulla Luna si ipotizza che le quantità possano diventare fino a quindici volte superiori. Sono dati provvisori estrapolati da quelli ricavati dai viaggi spaziali di breve o lunga durata che si sono svolti all’interno del campo magnetico terrestre con l’eccezione di quelli del Progetto Apollo del secolo scorso. Sui rischi a cui saranno sottoposti gli astronauti nelle spedizioni di lunga durata come la costruzione di basi permanenti sulla Luna o il viaggio su Marte allo stato attuale disponiamo solo di buone simulazioni realizzate sui dati disponibili più che certezze.
I rischi che sono emersi dall’insieme dei viaggi finora realizzati sono un lungo elenco ricorda Fred Turek del Weinberg College della Northwestern University in Illinois. Diminuzione della massa muscolare e della densità delle ossa, disfunzione funzionale dei mitocondri, problemi di equilibrio mentale, compromissione del sistema immunitario, difficoltà alla circolazione del sangue e sul funzionamento del cuore, problemi alla vista, danni al Dna prodotti dai raggi cosmici, disfunzioni renali. Su questo ultimo aspetto una simulazione realizzata su topi di laboratorio esposti a raggi cosmici di un viaggio spaziale della durata di un anno hanno messo in evidenza molte criticità a carico dei reni. Dopo meno di un mese di esposizione iniziano a subire moderate alterazioni con lo sviluppo di calcoli renali mentre sul lungo periodo perdono quasi completamente la loro funzionalità.
“I dati in nostro possesso raccolti nei viaggi spaziali in prossimità della Terra con permanenze brevi o lunghe come quelle della Stazione Spaziale Internazionale indicano che al ritorno avviene un recupero dinamico della gran parte delle anomalie metaboliche tipiche di una permanenza nello spazio” commenta Eliah Overbey della Weill Cornell Medicine di New York “Con i dati disponibili del progetto Soma ora abbiamo una opportunità unica di indagare sui meccanismi che coinvolgono il corpo umano nella sua permanenza nello spazio per iniziare a immaginare soluzioni adeguate ai problemi che si presenteranno nel prossimo futuro. Potrebbero essere interventi di natura farmacologica o strutturali con opportune schermature delle navette e delle future basi permanenti lunari o marziane sempre con l’obbiettivo strategico di una lunga permanenza nello spazio”.
