अंतरिक्ष यात्रा के दौरान जीव विज्ञान के परिवर्तनों के बारे में जानें

दुनिया का पहला अंतरिक्ष यात्री तत्कालीन सोवियत संघ का यूरी गगारिन था। उन्होंने 12 अप्रैल 1961 को पृथ्वी के चारों ओर एक परिक्रमा पूरी करते हुए बाहरी अंतरिक्ष की यात्रा की। इसने अमेरिका को "प्रोजेक्ट अपोलो" लॉन्च करने के लिए उकसाया, ताकि वह मनुष्यों को चंद्रमा पर भेज सके और उन्हें वापस ला सके - और उन्होंने किया। चंद्रमा से लौटने के बाद, अंतरिक्ष यात्री आर्मस्ट्रांग ने प्रसिद्ध बयान दिया: "मनुष्य के लिए एक छोटा कदम, मानव जाति के लिए एक विशाल छलांग।" और आज तक, 37 देशों के 536 से अधिक लोग अंतरिक्ष यात्री रहे हैं, जिनमें हमारे अपने राकेश शर्मा भी शामिल हैं। और आज, कम से कम चार कंपनियां हैं, अगर आपके पास पर्स और जुनून है, तो अंतरिक्ष यात्रियों को आप से बाहर निकालने की व्यवस्था करें।

अंतरिक्ष में पृथ्वी से बाहर जाने से मानव शरीर पर क्या प्रभाव पड़ता है - इसकी रसायन विज्ञान, शरीर विज्ञान, जीव विज्ञान और संबंधित चिकित्सा की स्थिति? उदाहरण के लिए, मंगल ग्रह तक पहुँचने में लगभग 300 दिन लगते हैं जो पृथ्वी से अपने निकटतम स्थान पर 57 मिलियन किमी है। इस एक साल की यात्रा के दौरान कितना शारीरिक परिवर्तन हो सकता है? यह इन मुद्दों के साथ था कि यूएस के नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन ने एक अंतरिक्ष यात्री में विभिन्न जैविक विशेषताओं के होने वाले परिवर्तनों का परीक्षण करने के लिए एक प्रयोग किया, जो अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) में तैनात किया जाएगा, जो कि 400 है ऊपर किमी, और हर दिन पृथ्वी के आसपास कई कक्षाओं को पूरा करता है।

उन्होंने ISS पर स्कॉट केली नाम के एक अंतरिक्ष यात्री को एक साल के लिए रखा था, वहां कई जैविक मापदंडों को मापा था क्योंकि वह उड़ान में था। तुलना के लिए, "नियंत्रण" के रूप में उन्होंने अपने आनुवंशिक रूप से समान जुड़वां मार्क केली को चुना, उसे धरती पर रखा और उस पर माप का एक ही सेट किया। यह केस-कंट्रोल अध्ययन एक शानदार रणनीति थी, क्योंकि वे जो भी परिवर्तन करते हैं, वे स्कॉट विज़-ए-विज़ मार्क में निगरानी करते हैं, को अंतरिक्ष-प्रवास के प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

शून्य गुरुत्वाकर्षण और आयनीकरण विकिरण
पृथ्वी पर इन के विपरीत अंतरिक्ष में शरीर जीव विज्ञान को प्रभावित करने वाले कारक क्या हो सकते हैं? एक वह है जिसे शून्य गुरुत्व या सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण कहते हैं। अंतरिक्ष में, व्यक्ति भारहीनता महसूस करता है, जो उसके शरीर को प्रभावित करेगा। पृथ्वी पर, गुरुत्वाकर्षण हमें सीधा रहने की अनुमति देता है। खड़े होने या चलने के दौरान, हमारे शरीर के तरल पदार्थ नीचे की ओर बहते हैं (हमारे पास शरीर के पंप और वाल्व का निर्माण होता है, ताकि प्राकृतिक बहाव के खिलाफ हमारे परिसंचरण को बनाए रखा जा सके)। माइक्रोग्रैविटी के साथ अंतरिक्ष में, इस तरह के द्रव आंदोलनों को प्रभावित किया जाएगा। जैसा कि डॉ। लोबरिक और डॉ। जेगगो इंगित करते हैं (विज्ञान, 12 अप्रैल 2019, पीपी 127-128), सतह के गुरुत्वाकर्षण ने पृथ्वी पर जीवन को आकार दिया है और सबसे अधिक, यदि नहीं, तो शारीरिक प्रक्रिया ने इसे अनुकूलित किया है। शून्य- या माइक्रोग्रैविटी उन्हें कैसे प्रभावित करेगी?

चिंता का दूसरा बिंदु आयनीकृत विकिरण या आईआर के संपर्क में है। यह ब्रह्मांडीय किरणों, सौर ज्वालाओं और ऐसे से उत्पन्न होता है, जो अंतरिक्ष यात्रियों को परिचालित करने वाले को प्रभावित करेगा। पृथ्वी पर, वायुमंडल और पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र हमें पृथ्वी की यथोचित कुशलता से रक्षा करता है। स्थलीय जुड़वां इस प्रकार अंतरिक्ष जुड़वां की तुलना में आईआर से बेहतर संरक्षित है।

अंतरिक्ष में जुड़वाँ लोगों के साथ भूमि पर उनके जुड़वाँ के कई रासायनिक, शारीरिक और जैव रासायनिक विशेषताओं की तुलना करने का यह दोहरा प्रयोग वैज्ञानिकों के एक समूह (फ्रांसिन गैरेट-बेकेमैन एट अल।, विज्ञान 364, eaau8650 (2019) द्वारा किया गया था। डीओआई: 10.1126 / विज्ञान.आउउ ..8650)। उन्होंने विभिन्न तरीकों के माध्यम से अनुभूति, शरीर क्रिया विज्ञान, जैव रासायनिक परिवर्तन, सूक्ष्म जीव विज्ञान और जीन अभिव्यक्ति का अध्ययन किया, साथ ही साथ टेलोमेरस नामक गुणसूत्रों के छोर भी। उन्होंने पृथ्वी पर मार्क के साथ ठीक वैसा ही किया। इसके अलावा, उन्होंने स्कॉट पर अपनी उड़ान से पहले, उड़ान के दौरान और वापस लौटने के तुरंत बाद, और फिर छह महीने बाद उनकी निगरानी की। यह पूरा अध्ययन 25 महीनों तक चला।

उन्होंने क्या पाया? कुछ जैविक कार्य जैसे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (टी कोशिकाएं), शरीर द्रव्यमान, आंत में माइक्रोबियल सामग्री और कुछ अन्य "कम जोखिम" श्रेणी में थे। कुछ अन्य, जैसे कि वाहिका में तरल पदार्थ मध्य-स्तर के जोखिम के थे। अंतरिक्ष उड़ान में उच्च जोखिम को टेलोमेरस के साथ क्रोमोसोम सिरों पर करना था- उन्होंने छोटा कर दिया। ऐसा प्रतीत होता है कि IR का उड़ान में उन पर प्रभाव था। माइक्रोग्रैविटी का प्रभाव तरल पदार्थों के सिर-वार्ड शिफ्ट में, कैरोटिड दीवार के मोटा होना और इसलिए कार्डियोवैस्कुलर और सेरेब्रो-संवहनी परिवर्तनों में महसूस किया गया। आंख के रेटिना के चारों ओर रक्त प्रवाह और कोरॉइड का मोटा होना देखा गया, जिससे उनकी दृष्टि थोड़ी धुंधली हो गई।

वापस लौटने पर सामान्य?
खुशी की बात है कि जब उन्होंने आईएसएस से लौटने के बाद स्कॉट के महीनों की निगरानी की, तो उन्होंने पाया कि उड़ान के कई बदलाव पूर्व उड़ान के स्तर पर वापस आ गए। जबकि हमें ऐसे और अधिक अध्ययनों की आवश्यकता है, यह स्पष्ट हो जाता है कि लंबे समय तक अंतरिक्ष यात्रा जैविक और शारीरिक स्तर को प्रभावित कर सकती है और, यात्रा जितनी अधिक होगी उतना अधिक प्रभाव होगा। और एक और भी अधिक समय के बाद उड़ान की आवश्यकता हो सकती है ताकि परिवर्तन गायब हो जाए, और अंतरिक्ष यात्री को उसका शरीर वापस सामान्य हो जाए।