27 марта 2015 года астронавт Скотт Келли добровольно отправился в космос с уникальной однолетней миссией для НАСА, которая должна завершиться 1 марта 2016 года. Его идентичный брат-близнец Марк, отставной астронавт, также был неотъемлемой частью исследование, хотя его ноги оставались твердо на планете Земля в течение всего этого.
Этот беспрецедентный эксперимент предоставил ученым редкую возможность изучить влияние долгосрочного космического полета на организм человека, что жизненно важно, если НАСА надеется однажды отправить астронавтов на миссию на Марс.
Тот факт, что братья являются идентичными близнецами, имеет решающее значение для расследования, поскольку они имеют практически одинаковую ДНК. Это означает, что ученые смогут тщательно сравнивать любые физиологические и психические изменения, которые произошли между ними во время эксперимента.
До прибытия Скотта на Международную космическую станцию исследователи НАСА собирали геномные, физиологические, молекулярные и другие данные от каждого близнеца, что продолжало анализироваться и сравниваться во время полета и будет изучаться после возвращения Скотта на Землю.
Предполагается, что биологические образцы, включая кровь и слюну, позволят получить больше данных о физиологических эффектах космического полета, поскольку в ходе исследования будет внимательно изучен вопрос о том, как стрессовые факторы окружающей среды, такие как микрогравитация, излучение и ограничение, влияют на мышцы, сердце и мозг. Изменения в поведении также будут сравниваться и документироваться, чтобы лучше понять, как подобные рассуждения, восприятие и принятие решений также затрагиваются долгосрочными космическими полетами.
Скотт Келли был на МКС в течение года
Физиологические эффекты космоса
Космические путешествия могут оказать существенное физиологическое воздействие на организм человека. Снижение гравитации, даже в течение короткого периода времени, может быть вредным. На Земле наши тела постоянно работают против силы тяжести, и это помогает сохранять наши мышцы и кости сильными, поэтому без этого они эффективно начнут ослабевать. Потеря костной массы и мышц является распространенным побочным эффектом микрогравитации, поскольку она делает физические нагрузки менее требовательными. Сниженная нагрузка на мышцы и кости заставляет ваше тело думать, что эти клетки больше не нужны, поэтому со временем они исчезнут.
Астронавты также растут на несколько сантиметров в высоту, находясь в космосе, потому что позвоночник растягивается и удлиняется без гравитации, толкая его вниз. Это в свою очередь может привести к болям в спине. Астронавты обычно страдают от головных болей, тошноты и отеков, в то время как их тела приспосабливаются к их новой среде.
Наука об идентичных близнецах
Есть два разных типа близнецов; идентичный, известный как монозиготный, который возникает, когда одна сперма оплодотворяет одно яйцо; и неидентичный, или дизиготный, когда два отдельных сперматозоида оплодотворяют два отдельных яйца. Идентичные близнецы являются менее распространенными из двух, так как после оплодотворения яйцеклетки клетка расколется на две части, что в результате означает, что оба эмбриона имеют одинаковый код ДНК.
Ваша ДНК отвечает за то, чтобы вы стали тем, кто вы есть, поэтому идентичные близнецы одного пола и выглядят очень похожими. Незначительные различия во внешнем виде и поведении являются результатом факторов окружающей среды, и поскольку изменения в наших генах все еще могут происходить в утробе матери, возможно (хотя и очень редко) у одного близнеца развивается генетическое состояние, а у другого - нет.
Узнайте больше удивительных космических фактов в последнем выпуске « Как это работает». Он доступен у всех хороших розничных продавцов, или вы можете заказать его онлайн в ImagineShop. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала « Как это работает », подпишитесь сегодня!
Кроме того, обязательно ознакомьтесь с нашими специальными программами, предназначенными только для цифровых устройств, такими как «Исследование Марса», «Путеводитель по Галактике» и «Землетрясения», которые можно загрузить прямо сейчас на ваше цифровое устройство!
Интервью: Тим Пик о тяжелой подготовке космонавтов и миссии «Принципи»
Почему астронавты тренируются под водой?
Опасность на МКС: когда выходят в открытый космос