Chuyến bay tới Sao Hỏa biến đổi cơ thể người về nhiều mặt. Ảnh: ABC
Theo Interesting Engineering, khác với nhiệm vụ ngắn ngày đến Mặt Trăng hoặc môi trường có thể điều khiển trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), hành trình này có thể khiến cơ bắp suy yếu, xương tan rã, phân phối lại chất lỏng và tim co lại, thậm chí não và hệ miễn dịch hoạt động theo cách không thể dự đoán.
Phản ứng với vi trọng lực
Ngay khi phi hành gia bước vào môi trường vi trọng lực, mọi cơ quan bắt đầu thay đổi. Trên Trái Đất, trọng lực cung cấp phản hồi liên tục giữ cho cơ thể cân bằng, cơ bắp hoạt động và xương chắc khỏe. Không còn trọng lực, đầu tiên phi hành gia sẽ cảm thấy mất phương hướng do "hội chứng thích nghi không gian". Hệ thống cân bằng trong não bị rối loạn, dẫn tới buồn nôn, chóng mặt, đau đầu và mệt mỏi giống người say rượu.
Cuối cùng, bộ não tự điều chỉnh nhưng cơ thể tiếp tục suy thoái. Trong môi trường không trọng lực, mật độ xương giảm đi với tốc độ đáng báo động, khoảng 1% mỗi tháng, so với khoảng 1% mỗi năm ở người cao tuổi bị loãng xương trên Trái Đất. Cơ bắp, đặc biệt là ở chân và cột sống, bắt đầu teo lại vì không cần hỗ trợ hoặc di chuyển. Cột sống bị kéo giãn khiến phi hành gia "cao" thêm vài cm trong quỹ đạo, nhưng đổi lại họ bị đau lưng. Khi trở về Trái Đất, cơ bắp của phi hành gia yếu đi, xương dễ gãy hơn và cần rèn luyện lại hệ thống cân bằng.
Thay đổi đối với chất lỏng trong cơ thể
Trên Trái Đất, trọng lực kéo chất lỏng về phía nửa dưới cơ thể. Trong không gian, máu và các chất lỏng khác chuyển lên đầu, khiến người du hành không gian có "mặt phù" và "chân gà". Sự dịch chuyển này làm tăng áp lực trong hộp sọ và sau mắt, đôi khi dẫn đến vấn đề thị lực vĩnh viễn, đồng thời kích hoạt chuỗi phản ứng trong hệ thống tim mạch. Cơ thể cảm thấy có quá nhiều chất lỏng gần tim và não, phản ứng bằng cách loại bỏ những gì bị cho là dư thừa. Phi hành gia sẽ đi tiểu nhiều hơn, mất khoảng 10-15% huyết tương trong trong vòng vài ngày.
Do hoạt động dưới ít áp lực hơn, tim bắt đầu co lại, tế bào hồng cầu bị phá hủy để duy trì cân bằng, và điều chỉnh huyết áp trở nên kém ổn định. Các tác động kết hợp khiến việc trở lại môi trường trọng lực hoặc đứng thẳng trở thành trải nghiệm đau đớn.
Tác động tới ADN, miễn dịch và tế bào
Theo NASA, nghiên cứu so sánh giữa phi hành gia Scott Kelly, người sống một năm trên trạm ISS, với người anh em sinh đôi Mark trên Trái Đất hé lộ những khác biệt đáng kinh ngạc khi ở lâu trong không gian. Gene của Scott có sự thay đổi liên quan đến sửa chữa ADN và phản ứng miễn dịch. Ở Kelly, telomere, nắp bảo vệ trên nhiễm sắc thể, dài ra trong không gian và ngắn lại nhanh chóng khi trở về Trái Đất.
Thiếu môi trường vi sinh của Trái Đất và tiếp xúc liên tục với bức xạ, hệ miễn dịch trở nên khó dự đoán. Các phi hành gia trải qua thay đổi trong hành vi của tế bào bạch cầu, viêm nhiễm và phản ứng dị ứng. Thời gian tiếp xúc bức xạ kéo dài có thể tăng nguy cơ ung thư hoặc rối loạn tự miễn.
Mối đe dọa vô hình từ bức xạ
Không có từ trường Trái Đất bảo vệ, phi hành gia tham gia nhiệm vụ trong không gian sâu đối mặt với bức xạ vũ trụ, cơn mưa hạt năng lượng cao có thể phá hủy ADN và mô. Bão mặt trời có thể đem đến liều bức xạ chết người trong vài giờ. Trong chương trình Apollo, một cơn bão mặt trời lớn năm 1972 suýt dội trúng các phi hành gia.
Tấm chắn bảo vệ hiện nay của NASA gồm nhiều lớp kim loại, nhựa hoặc nước chỉ cung cấp sự bảo vệ hạn chế. Trên Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa, phi hành gia luôn phải ở trong phạm vi một giờ di chuyển quanh nơi trú ẩn. Trên Sao Hỏa, tiếp xúc lâu dài với tia vũ trụ có thể tăng đáng kể nguy cơ ung thư trong nhiều năm do khác với proton từ Mặt Trời, những hạt năng lượng cao này gần như không thể ngăn chặn hoàn toàn.
Thử thách tâm lý
Sống nhiều tháng trong không yên tĩnh khép kín cách xa Trái Đất hàng triệu km sẽ thử thách sức chịu đựng tâm lý của phi hành gia. Trong nhiệm vụ bay đến Sao Hỏa, thời gian liên lạc có thể trễ tới 40 phút. Tình huống y tế khẩn cấp hoặc sự cố kỹ thuật có thể xảy ra trước khi Trái Đất kịp phản hồi, do đó phi hành gia phải chẩn đoán, điều trị và xử lý khủng hoảng mà không có sự hỗ trợ từ mặt đất, ngay cả khi thành viên phi hành đoàn bất tỉnh.
Ở khoảng cách gần nhất, Sao Hỏa vẫn cách Trái Đất 225 triệu km và chuyến đi khứ hồi giữa hai hành tinh có thể kéo dài hàng năm. Trong thời gian đó, các phi hành gia phải chịu đựng bức xạ, biến đổi trong cơ thể, tình trạng cô lập và nguồn cung cấp thực phẩm hạn chế. Bất chấp những thách thức to lớn này, các cơ quan vũ trụ và công ty tư nhân đang nỗ lực phát triển hệ thống hỗ trợ sự sống, công nghệ y tế và tàu vũ trụ có khả năng giúp con người tồn tại ngoài quỹ đạo Trái Đất.
An Khang (Theo Interesting Engineering, NASA)
