Medicine on Mars: How To Maintain Health on the Red Planet

मंगल ग्रह पर मानव को प्राप्त करने की सभी चुनौतियों में से, जिसे हम हल करने में सबसे दूर हो सकते हैं, उसका रॉकेट, निवास स्थान या जटिल जल निस्पंदन प्रणालियों से कोई लेना-देना नहीं है। हमें जिस बड़ी समस्या का सामना करना पड़ रहा है वह है मानव शरीर की सीमाएं।

हमारे शरीर पृथ्वी पर अलग-अलग वातावरणों के लिए अविश्वसनीय रूप से अनुकूल हैं, लेकिन इतना नहीं जब यह अन्य ग्रहों पर पर्यावरण की बात आती है।

हमने अंतरिक्ष चिकित्सा में दो विशेषज्ञों से बात की कि आप अंतरिक्ष में बीमार या घायल रोगियों का इलाज कैसे करते हैं और जब हम सौर मंडल में बाहर भेजने की योजना बनाते हैं तो अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य की बात आती है।

यह लेख लाइफ ऑन मार्स का हिस्सा है, एक 10-भाग श्रृंखला है जो अत्याधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी की खोज करती है जो मनुष्यों को मंगल पर कब्जा करने की अनुमति देगा

अंतरिक्ष में शरीर

हम पहले से ही इस बारे में बहुत कुछ जानते हैं कि अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पर दो से अधिक दशकों के अध्ययन के लिए मानव शरीर अंतरिक्ष अभियानों के लिए कैसे प्रतिक्रिया करता है। शरीर में होने वाले माइक्रोग्रैविटी वातावरण में हड्डियों के नुकसान, मांसपेशियों में शोष, और तरल पदार्थों के पुनर्वितरण (जब तरल पदार्थ को नीचे खींचने के लिए कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं होता है, तो वे शरीर के ऊपरी हिस्से में पूलिंग को समाप्त कर देते हैं) साथ ही अन्य संबंधित मुद्दों जैसे बिगड़ा हुआ दृष्टि। ये लक्षण छह महीने से लेकर एक साल तक की विशिष्ट यात्राओं में दिखाई देते हैं जो अंतरिक्ष यात्री ISS पर करते हैं, जो कि मंगल की यात्रा में लगने वाले समय की तुलना में लगभग बराबर है।

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अच्छी खबर यह है कि शोधकर्ताओं ने इन प्रभावों का मुकाबला करने के कई तरीके खोजे हैं, जैसे मांसपेशियों को बर्बाद होने से रोकने के लिए दैनिक व्यायाम के कई घंटों का महत्व।

यूरोपियन स्पेस एजेंसी के फ़्लाइट सर्जन फ़िलिपो कास्त्रुकी ने डिजिटल ट्रेंड्स को बताया कि मंगल पर मिशन के रूप में एक दीर्घकालिक अंतरिक्ष उड़ान कई मायनों में आईएसएस पर बने रहने के समान होगी। और इसका मतलब है कि हम यथोचित रूप से आश्वस्त हो सकते हैं कि अंतरिक्ष यात्री बिना स्वास्थ्य आपातकाल के मंगल की यात्रा कर पाएंगे।

“स्थायी आईएसएस आवास के 20 वर्षों में, चिकित्सा निकासी की आवश्यकता वाले किसी भी स्वास्थ्य की स्थिति को कक्षा में तारीख करने के लिए प्रस्तुत नहीं किया गया है,” उन्होंने कहा कि इससे अंतरिक्ष यात्रियों के सावधानीपूर्वक चयन में मदद मिली है जो स्वास्थ्य के चरम पर हैं और जिनकी निगरानी की जाती है। एक मिशन पर भेजे जाने से पहले कम से कम दो साल के लिए। “इसलिए, एक मंगल मिशन पर होने वाली एक चिकित्सा घटना की संभावना, हालांकि संभव है, कम है, जैसा कि आईएसआई ने दिखाया है।”

बोर्ड पर डॉक्टरों

हालांकि, एक मेडिकल इमरजेंसी का कम मौका किसी इमरजेंसी का कोई मौका नहीं है। एक मंगल मिशन चालक दल को आम अंतरिक्ष संबंधी शिकायतों से लेकर आकस्मिक चोटों से लेकर अप्रत्याशित बीमारियों तक किसी भी चीज़ से निपटने के लिए तैयार रहना होगा।

प्रत्येक अंतरिक्ष यात्री को बुनियादी चिकित्सा कौशल में प्रशिक्षित किया जाता है, और प्रत्येक चालक दल के भीतर आम तौर पर कम से कम दो सदस्य होते हैं जिन्हें क्रू मेडिकल ऑफिसर (सीएमओ) बनने के लिए अतिरिक्त चिकित्सा प्रशिक्षण दिया जाता है। सीएमओ को पैरामेडिक्स के समान स्तर पर प्रशिक्षित किया जाता है, और चिकित्सा आपूर्ति का उपयोग करने, दवा वितरित करने और डिफाइब्रिलेटर का उपयोग करने में सक्षम हैं।

अंतरिक्ष में मेडिक्स
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हालांकि, कास्त्रुकी का कहना है कि यहां तक ​​कि अच्छी तरह से प्रशिक्षित सीएमओ भी एक मंगल मिशन के लिए पर्याप्त चिकित्सा सहायता नहीं हो सकते हैं, इसलिए एक लंबे अंतरिक्ष मिशन को चालक दल के हिस्से के रूप में यात्रा करने के लिए प्रशिक्षित डॉक्टरों की आवश्यकता होगी।

“संभव नहीं होने के साथ मंगल की यात्रा पर, वर्तमान सीएमओ क्षमताओं से अधिक किसी भी आपात स्थिति में जीवित रहने के लिए रोगी की संभावना कम हो सकती है। इसलिए, एक चिकित्सक स्तर की क्षमता से दूर विस्तारित मिशन पर एक आवश्यकता है [low-Earth orbit],” उसने बोला। “दो आपातकालीन देखभाल चिकित्सकों, शल्य चिकित्सा और आंतरिक चिकित्सा कौशल के साथ अतिरेक सुनिश्चित करने के लिए चालक दल का हिस्सा होना चाहिए।”

अंतरिक्ष में चिकित्सा आपातकाल का इलाज करना

एक संभावित मंगल मिशन पर उपचार की चुनौतियों में से एक चालक दल और पृथ्वी के बीच संचार में देरी है। जब अंतरिक्ष यात्री आईएसएस पर होते हैं, तो जमीन पर डॉक्टरों द्वारा वास्तविक समय में चिकित्सा सहायता प्रदान की जा सकती है। लेकिन जैसे-जैसे अंतरिक्ष यान पृथ्वी से और दूर होता जाता है, वैसे-वैसे संचार में देरी होती जाती है, पृथ्वी और मंगल के बीच 20 मिनट तक की देरी हो सकती है। इसका मतलब है कि एक मंगल दल को आपातकाल की स्थिति में अधिक स्वायत्तता से काम करना होगा, इसलिए जमीन से समर्थन ज्यादातर तैयारियों और निर्देशों के रूप में आएगा।

अंतरिक्ष में कुछ उपचारों का उपयोग करने की कोशिश करते समय प्रक्रियात्मक मुद्दे भी उत्पन्न होते हैं, इसलिए प्रशिक्षण को एक माइक्रोग्रैविटी वातावरण के अनुरूप होना चाहिए।

Castrucci ने कार्डियोपल्मोनरी रिससिटेशन (CPR) युद्धाभ्यास का उदाहरण दिया, जिसमें पृथ्वी पर मरीज को एक कठिन सतह पर फेसअप किया जाता है, ताकि बचावकर्ता छाती पर संपीड़ित करने के लिए अपने शरीर के वजन का उपयोग कर सके। हालांकि यह माइक्रोग्रैविटी में काम नहीं करता है।

अंतरिक्ष में, शिल्प को विशेष सपाट सतहों से सुसज्जित होना चाहिए जो फ्रेम से जुड़े होते हैं और जिससे एक घायल चालक दल के सदस्य को सुरक्षित किया जा सकता है। बचावकर्मी को खुद को फ्रेम तक सुरक्षित करना पड़ता है, इसलिए वे छाती को बिना धक्का दिए सेक सकते हैं। और उन्हें जोर से धक्का देना होगा क्योंकि वे अपने शरीर के वजन का उपयोग छाती के संकुचन में नहीं कर सकते हैं।

यह सब CPR को धीमा बनाता है और जमीन की तुलना में अंतरिक्ष में प्रदर्शन करने के लिए कठिन है, और यह केवल एक उदाहरण है कि मुश्किल अंतरिक्ष दवा कैसे हो सकती है।

मंगल की चुनौतियाँ

ये एक प्रकार की चुनौतियां हैं जो अंतरिक्ष में एक चिकित्सा मुद्दे का इलाज करते समय सामने आती हैं, और वे ज्यादातर माइक्रोग्रैविटी में रहने से संबंधित हैं। एक बार जब अंतरिक्ष यात्री मंगल पर पहुंच जाते हैं, तो उन्हें कुछ गुरुत्वाकर्षण वापस मिल जाएगा – मंगल का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के लगभग 40% है – लेकिन ग्रह अपनी खुद की नई चुनौतियों को पेश करेगा।

मंगल एक अत्यंत धूल भरा वातावरण है और इससे त्वचा पर चकत्ते और आंखों में जलन हो सकती है, साथ ही सांस की जलन और भीड़ भी हो सकती है। यह थकान, तनाव और खराब नींद का उल्लेख नहीं है जो कि एक अत्यधिक तनावपूर्ण मिशन से उम्मीद की जा सकती है, साथ ही मनोविज्ञान और शारीरिक स्वास्थ्य के बीच परस्पर क्रिया भी।

लेकिन मंगल ग्रह पर वास्तव में बड़ी समस्या नग्न आंखों के लिए अदृश्य है: विकिरण। यहां पृथ्वी पर, हमारे ग्रह में एक मैग्नेटोस्फीयर है जो हमें कॉस्मिक किरणों और सौर हवा से विकिरण से बचाता है, लेकिन मंगल पर ऐसी कोई चीज नहीं है। समस्या को बढ़ाते हुए मंगल का पतला वायुमंडल है, जो पृथ्वी के वातावरण के घनत्व का केवल 1% है।

मंगल विकिरण स्तर
यह आरेख ब्रह्मांडीय विकिरण की मात्रा को दर्शाता है जो मंगल की सतह के संपर्क में है। नासा

मार्स ओडिसी अंतरिक्ष यान की तरह पिछले मिशनों में आईएसएस की तुलना में विकिरण का स्तर 2.5 गुना अधिक पाया गया है। और ऐसे समय थे जब विकिरण (सौर गतिविधि से संबंधित होने की संभावना) बहुत उच्च स्तर तक पहुंच गया था।

तो आप कैसे अंतरिक्ष यात्रियों को इस अदृश्य खतरे से बचाते हैं?

विकिरण का अनदेखा खतरा

हम जानते हैं कि विकिरण के संपर्क में आने से लोगों को कैंसर और अपक्षयी रोगों के लिए अधिक खतरा होता है, और यह तंत्रिका तंत्र को नुकसान पहुंचा सकता है। यह मोतियाबिंद या बाँझपन जैसी चिकित्सा स्थितियों के विकास में भी योगदान कर सकता है। अभी हाल ही में, लंबे समय से अंतरिक्ष अभियानों से विकिरण के स्वास्थ्य प्रभावों की जांच करने वाले हृदय रोग विशेषज्ञ, मैनन मीरमैन जैसे डॉक्टरों ने पाया है कि हृदय और हृदय प्रणाली भी अंतरिक्ष विकिरण के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।

मेर्मन ने हमें बताया कि अंतरिक्ष में विकिरण के संपर्क में आने वाली चिंता की एक बात यह है कि हम यह पर्याप्त रूप से नहीं जानते हैं कि स्वास्थ्य संबंधी प्रभाव क्या होगा। यह संभावना नहीं है कि मंगल मिशन के दौरान अंतरिक्ष यात्री बीमार हो जाएंगे या इससे मर जाएंगे, लेकिन दीर्घकालिक रूप से, वे कैंसर जैसी जीवन-धमकी वाली चिकित्सा स्थितियों के लिए उच्च जोखिम में होंगे।

“अगर हम अंततः चंद्रमा या मंगल पर अंतरिक्ष यात्रा का विस्तार करना चाहते हैं, तो हमें वास्तव में गहराई से गोता लगाना होगा कि उस प्रकार के विकिरण का मानव शरीर पर क्या प्रभाव पड़ता है।”

कम पृथ्वी की कक्षा से बाहर अंतरिक्ष में विकिरण के बारे में हमारे पास जो जानकारी है वह एक छोटे नमूने से आती है: बहुत कम लोग जो चंद्रमा पर गए हैं, जो व्यापक निष्कर्ष निकालने के लिए पर्याप्त डेटा प्रदान नहीं करते हैं। हम तुलनात्मक स्रोतों से अधिक जानकारी एकत्र कर सकते हैं जैसे कि रोगियों का इलाज किया जाता है जिनका रेडियोथेरेपी के साथ इलाज किया गया है या जो लोग 1986 में चेरनोबिल आपदा जैसी परमाणु दुर्घटनाओं में विकिरण के संपर्क में आए हैं। लेकिन ये केवल एक सीमित तुलना प्रदान कर सकते हैं।

नासा के अंतरिक्ष यात्री केट रूबिंस 1 सितंबर, 2016 को छह घंटे और 48 मिनट के स्पेसवॉक पर।
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ऐसा इसलिए है क्योंकि मंगल मिशन के लिए विचार करने के लिए दो प्रकार के विकिरण हैं: सबसे पहले, गांगेय ब्रह्मांडीय किरणें होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप मर्मज्ञ आयनों के लिए निरंतर संपर्क होता है। दूसरे, सोलर फ्लेयर्स के कारण होने वाले विकिरण में कभी-कभी और बहुत शक्तिशाली स्पाइक्स भी होते हैं। जब यह पता चलता है कि दीर्घावधि में प्रत्येक प्रकार का विकिरण स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करेगा, तो बहुत कुछ ऐसा है जिसे हम आसानी से नहीं जानते हैं।

“अगर हम अंततः चंद्रमा या मंगल पर अंतरिक्ष यात्रा का विस्तार करना चाहते हैं, तो हमें वास्तव में गहराई से गोता लगाना होगा कि मानव शरीर पर उस प्रकार के विकिरण के प्रभाव क्या हैं।”

नए शोध के तरीके

अंतरिक्ष यात्रा के लिए विकिरण इतना महत्वपूर्ण मुद्दा होने के साथ, यह एक ऐसा विषय है जिसने हाल के वर्षों में अनुसंधान में भारी वृद्धि देखी है। जानवरों के अध्ययन जैसे पारंपरिक अनुसंधान विधियों के साथ-साथ, एक दृष्टिकोण मेर्मन और अन्य जिस पर काम कर रहे हैं, वह “चिप पर अंग” अनुसंधान है। इसमें एक वास्तविक मानव अंग की प्रतिक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए लैब-निर्मित कोशिकाओं वाले एक चिप का निर्माण शामिल है। इसका उपयोग अनुसंधान के लिए किया जा सकता है जिसमें अध्ययन खतरनाक या जीवित व्यक्ति पर प्रदर्शन करना असंभव होगा।

आईएसएस पर वर्तमान में किए जा रहे शोध का यह एक बड़ा विषय है, इस उम्मीद के साथ कि इस पद्धति का उपयोग हमें इस बारे में अधिक सिखा सकता है कि अंतरिक्ष का पर्यावरण मानव अंगों को कैसे प्रभावित करता है। भविष्य में, यह अंतरिक्ष विकिरण में भी अनुसंधान के लिए एक आशाजनक अवसर हो सकता है।

एक अन्य दृष्टिकोण पृथ्वी पर यहां प्रयोगशालाओं में अंतरिक्ष विकिरण का अनुकरण करना है। अंतरिक्ष के विकिरण पर्यावरण को फिर से बनाना आसान नहीं है, यही वजह है कि नासा के स्पेस रेडिएशन लैब जैसी विशेष प्रयोगशालाएं, जो विकिरण का अनुकरण करने के लिए एक भारी आयन कोलाइडर का उपयोग करती हैं, बहुत महत्वपूर्ण हैं।

अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण से कैसे बचाएं

अंतरिक्ष विकिरण से अंतरिक्ष यात्रियों को कैसे बचाया जाए, इसके बारे में विचार और शोध हैं। वर्तमान में, अंतरिक्ष एजेंसियों ने अंतरिक्ष यात्रियों के जीवनकाल के जोखिम को निम्न स्तर तक सीमित कर दिया है जो अनुचित जोखिम पैदा नहीं करना चाहिए। लेकिन मंगल ग्रह के लिए एक मिशन के लिए अंतरिक्ष में कितने समय तक अंतरिक्ष यात्री खर्च करते हैं, इसके बारे में अधिक लचीलेपन में मदद मिलेगी।

अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य की रक्षा के लिए सबसे व्यावहारिक दृष्टिकोण परिरक्षण का उपयोग है, जिसमें विकिरण को रोकने और अंतरिक्ष यात्रियों को सुरक्षित रखने के लिए धातु की मोटी चादरें इस्तेमाल की जाती हैं। परिरक्षण को एक अंतरिक्ष यान या एक निवास स्थान पर लागू किया जा सकता है, जिससे अंतरिक्ष यात्रियों को स्वतंत्र रूप से अंदर जाने की अनुमति मिलती है, और सुरक्षात्मक वास्कट या सूट पर भी काम किया जा रहा है जिसमें अंतर्निहित परिरक्षण एक अंतरिक्ष यात्री को सुरक्षित वातावरण से बाहर जाने की आवश्यकता है।

दो अंतरिक्ष यात्री मार्स पर मिट्टी के नमूने इकट्ठा करते हैं उनका विश्लेषण करते हैं - अवधारणा छवि
गोरोडेनकॉफ़ / शटरस्टॉक

परिरक्षण का बड़ा दोष यह है कि यह बहुत भारी है, जो कम से कम बड़े पैमाने पर रॉकेट लॉन्च करने और दोनों मनुष्यों के लिए एक समस्या है, जो बहुत अधिक अतिरिक्त वजन पहनकर घूमने की कोशिश करते हैं।

एक अन्य दृष्टिकोण दवाओं को देखने के लिए है जो लोगों को विकिरण के प्रभाव से बचा सकता है, हालांकि हम कहीं भी नहीं हैं एक गोली के कारण अंतरिक्ष यात्री को सुरक्षित रख सकते हैं। एक मुद्दा मीरमन ने उठाया है कि भले ही हम पृथ्वी पर प्रभावी दवाएं बना सकें, लेकिन हमें नहीं पता कि ये दवाएं अंतरिक्ष के वातावरण में कैसे काम करेंगी। मानव शरीर अंतरिक्ष में इतने सारे परिवर्तनों से गुजरता है कि जिस तरह से ड्रग्स को अवशोषित किया जाता है वह अलग हो सकता है, और हम अभी यह भविष्यवाणी करने के लिए पर्याप्त नहीं जानते हैं कि यह कैसा दिख सकता है।

एक अंतिम क्षेत्र जो संभावित रूप से अंतरिक्ष यात्रियों को स्वस्थ रखने में मदद कर सकता है, अपने स्वयं के प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ावा देने के तरीकों को खोजना है, जैसे कि उनके आहार में एंटीऑक्सिडेंट युक्त खाद्य पदार्थों को शामिल करना। यह एक आशाजनक अवधारणा है क्योंकि अन्य समाधानों की तुलना में इसे लागू करना बहुत आसान है, हालांकि यह अनुसंधान अपने शुरुआती दौर में भी बहुत अधिक है।

बहुत सारे अज्ञात

मेर्मन जैसे चिकित्सा डॉक्टरों के लिए बड़ा मुद्दा यह है कि मंगल पर जाने वाले अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य की बात आने पर कितने अज्ञात हैं। हम सिर्फ यह सुनिश्चित करने के लिए नहीं कह सकते हैं कि विकिरण जोखिम के दीर्घकालिक स्वास्थ्य प्रभाव क्या हो सकते हैं, और हमारे पास अभी भी इन संभावित प्रभावों से अंतरिक्ष यात्रियों की रक्षा करने का एक निश्चित तरीका नहीं है।

इसलिए जब हम अभी लोगों को मंगल ग्रह पर भेजने के लिए तकनीकी रूप से तैयार हो सकते हैं, तो उस विकल्प को बनाने की नैतिकता का सवाल है जबकि चिकित्सा अनुसंधान अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। “हमें खुद से पूछना चाहिए कि क्या हम अंतरिक्ष यात्रियों के लिए मंगल ग्रह की यात्रा करने के इच्छुक हैं, ताकि हम अंतरिक्ष यात्रियों के सामने आने वाले सटीक जोखिमों को जाने बिना,” उसने कहा। “यह एक वैज्ञानिक की तुलना में एक नैतिक प्रश्न का अधिक है।”

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