Kita akan belajar lebih banyak tentang bagaimana tubuh manusia bereaksi terhadap ruang angkasa

Kita mungkin sedang memasuki masa kebangkitan penelitian penerbangan luar angkasa manusia, seiring dengan semakin banyaknya warga negara yang pergi ke luar angkasa – dan seiring dengan semakin meningkatnya teknik para ilmuwan dalam mengumpulkan data mengenai subjek uji coba yang pemberani ini.

Sebuah tanda bahwa kebangkitan akan segera terjadi muncul awal pekan ini, ketika jurnal Nature menerbitkannya tumpukan kertas merinci perubahan fisik dan mental yang dialami empat orang kru Inspiration4 hampir tiga tahun lalu. Misi tersebut, bekerja sama dengan SpaceX, diluncurkan pada 15 September 2021 dan kembali ke Bumi tiga hari kemudian.

Selama misi, para kru mengalami serangkaian perubahan molekuler sederhana, sistem kekebalan tubuh yang tidak teratur, dan sedikit penurunan kinerja kognitif. Namun para peneliti hanya mampu menganalisis data – lebih dari 100.000 titik data terkait kesehatan – karena kru yang terdiri dari empat orang mampu mengumpulkannya dengan andal.

Ini adalah pencapaian yang lebih besar dari yang mungkin disadari. Awak Inspiration4 menerima banyak pelatihan, sebagian besar dengan SpaceX, yang menyediakan kapsul Dragon untuk perjalanan mereka melalui orbit. Namun persiapan mereka masih jauh dari persiapan para astronot NASA di ISS, dan yang juga rutin melakukan serangkaian tes kesehatan pada diri mereka sendiri. Itu termasuk USG, tes kognitif, biopsi, tes darah dan air liur, usap kulit, dan tes sensorimotor.

“Anda bisa melakukan penelitian dengan individu di luar angkasa, itu hasil nomor satu [of the research],” kata Dr. Dorit Donoviel dalam wawancara baru-baru ini. Donoviel adalah salah satu penulis salah satu makalah yang diterbitkan di Nature dan profesor di Center for Space Medicine di Baylor University. Dia juga direktur eksekutif konsorsium penelitian Translational Research Institute for Space Health (TRISH) yang didanai NASA, yang melakukan dan mendanai penelitian mutakhir untuk meningkatkan keselamatan manusia di luar angkasa.

“Jujur saja, tidak ada seorang pun yang yakin bahwa kami akan mampu mengumpulkan sejumlah data yang masuk akal, bahwa kami akan mampu menerapkannya, bahwa orang-orang biasa yang belum pernah melakukan penelitian ilmiah dapat melakukan sesuatu. yang sebenarnya bisa kami analisis,” lanjutnya mengacu pada misi Inspiration4.

Dalam beberapa hal, kru Inspiration4 jauh dari kata biasa: Pemimpin misi, Jared Isaacman, adalah seorang miliarder yang mendirikan perusahaan pemrosesan pembayaran ketika ia berusia 16 tahun; Hayley Arcenaux adalah asisten dokter di Rumah Sakit Penelitian Anak St. Jude yang terkenal di dunia; Sian Proctor adalah seorang pilot dengan gelar PhD yang mengajar geologi di tingkat perguruan tinggi; dan Christopher Sembroski adalah mantan pekerja harian Angkatan Udara AS yang karir panjangnya sebagai insinyur dirgantara membawanya ke tempat kerjanya saat ini, Blue Origin.

Namun, mereka masih datang ke Inspiration4 sebagai pemula dalam penerbangan luar angkasa. Artinya, para peneliti TRISH harus membuat rangkaian pengujian yang dapat dilakukan dengan pelatihan minimal. Kru Inspiration4 juga memakai Apple Watch, dan kapsulnya dilengkapi dengan sensor lingkungan yang dapat dikorelasikan oleh peneliti dengan hasil pengujian lainnya. Mengkorelasikan data adalah hal yang “tidak biasa,” kata Dr. Donoviel, tetapi hal ini memberi para peneliti wawasan unik tentang bagaimana perubahan dalam lingkungan terbatas memengaruhi hal-hal seperti detak jantung atau kinerja kognitif.

Secara keseluruhan, para peneliti mencoba beralih ke digitalisasi pengujian dan menjadikan pengumpulan data lebih pasif, untuk menurunkan beban kognitif pada astronot swasta. (Astronot NASA juga melakukan tes kognitif, namun mereka melakukannya dengan menggunakan pensil dan kertas, kata Dr. Donoviel.)

Mengumpulkan informasi semacam ini akan menjadi sangat penting seiring dengan meningkatnya jumlah warga negara yang pergi ke luar angkasa, hal yang tampaknya akan terjadi pada dekade mendatang. Para peneliti akan lebih mampu memahami dampak penerbangan luar angkasa terhadap orang-orang yang tidak sesuai dengan tipikal astronot NASA: laki-laki, berkulit putih, dan berada pada persentil teratas dalam hal kinerja fisik dan kognitif. Namun mereka hanya bisa melakukannya jika wisatawan luar angkasa di masa depan bersedia mengumpulkan datanya.

Lebih banyak data berarti pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana penerbangan luar angkasa mempengaruhi perempuan dibandingkan laki-laki, atau dapat membantu wisatawan luar angkasa di masa depan yang memiliki kondisi yang sudah ada sebelumnya untuk memahami bagaimana mereka akan bertahan di lingkungan zero-G. Hasil dari Inspiration4 cukup menjanjikan, terutama untuk wisata luar angkasa: makalah TRISH menemukan, berdasarkan data dari misi tersebut, misi jangka pendek tidak menimbulkan risiko kesehatan yang signifikan. Temuan awal terbaru ini menambah data yang ada yang bertugas dalam jangka panjang di luar angkasa — dalam hal ini, 340 hari — mungkin tidak seberbahaya yang diperkirakan.

Sejauh ini, penyedia komersial mulai dari Axiom Space, SpaceX, hingga Blue Origin sangat bersedia bekerja sama dengan TRISH, dan setuju untuk menstandardisasi dan mengumpulkan data yang dikumpulkan pada misi masing-masing, kata Dr. Donoviel.

“Mereka semua bersaing untuk mendapatkan orang-orang ini [as customers]namun hal ini memungkinkan mereka berkontribusi pada basis pengetahuan umum,” tambahnya.

Ini hanyalah permulaan. Meningkatnya misi penerbangan luar angkasa non-pemerintah menimbulkan pertanyaan besar terkait norma, etika, dan regulasi penelitian manusia di luar angkasa. Meskipun semakin banyak warga negara yang pergi ke luar angkasa dibandingkan sebelumnya, akankah mereka tertarik menjadi kelinci percobaan untuk melakukan penelitian ilmiah lebih lanjut? Akankah astronot swasta yang membayar $50 juta untuk pengalaman wisata luar angkasa yang mewah ingin menghabiskan waktu mereka di orbit untuk melakukan USG pada diri mereka sendiri atau dengan cermat mengukur penurunan kognitif sementara mereka?

Mungkin; mungkin tidak. Tahun lalu, Donoviel ikut menerbitkan sebuah artikel di Sains menyerukan, antara lain, pengembangan serangkaian prinsip untuk memandu misi penerbangan luar angkasa komersial. Salah satu prinsip yang diserukan oleh para penulis adalah tanggung jawab sosial – pada dasarnya, gagasan bahwa astronot swasta mempunyai tanggung jawab sosial yang lebih tinggi untuk memajukan penelitian ini.

“Jika Anda pergi ke luar angkasa, Anda berpuas diri atas semua pendanaan publik yang memungkinkan Anda pergi ke luar angkasa. Para pembayar pajak membayar semua kemampuan luar angkasa yang kini memungkinkan Anda pergi ke luar angkasa. Jadi, Anda berhutang penelitian kepada pembayar pajak,” bantah Dr. Donoviel. Dia menambahkan bahwa kemajuan teknologi wearable hanya meringankan beban para peserta penelitian — tidak hanya pada Apple Watch, namun juga dengan teknologi seperti Apple Watch. Perangkat biobutton yang terus menerus mengumpulkan banyak tanda-tanda vital atau bercak keringat.

“Kami tidak akan membuat Anda sengsara, kami tidak akan menusuk Anda dengan jarum, kami tidak akan memaksa Anda melakukan USG, namun kenakan Biobutton dan kenakan penutup keringat.”