tehnologie MARS incompletă

Potrivit unui futurist maghiar, cea mai mare provocare pentru cazarea pe Marte nu va fi dezvoltarea unei tehnologii adecvate de rachete, ci lipsa tehnologiilor digitale de sănătate.

Experți și gânditori precum Elon Musk (SpaceX) prevăd cazare pe Marte în viitorul apropiat. Cu toate acestea, cea mai mare provocare nu va fi dezvoltarea unei tehnologii adecvate pentru rachete, ci lipsa tehnologiilor digitale de sănătate. Prima parte a seriei în trei părți este despre tehnologiile care ajută la selectarea celor mai potriviți astronauți.

Pentru a cuceri Marte, vom avea nevoie de planuri îndrăznețe, inspiratoare și puțin nebunești. Cel mai potrivit trebuie selectat pentru călătorie, dus pe Marte într-un mod sănătos și păstrat în viață acolo. Asta vom face cel mai departe de acum. Pe 27 septembrie 2016, Elon Musk, CEO al SpaceX, a stârnit interesul pentru călătoriile spațiale, spre deliciul fanilor pe această temă. El a promis nu mai puțin decât un om pe Marte.

În discursul său la Congresul internațional spațial din Guadalajara, Mexic, a subliniat un plan de misiune îndrăzneț, inspirat și oarecum nebunesc. Piatra de temelie a planului este sistemul de transport interplanetar (STI). Această navă spațială cu o lățime de 16,8 metri, în formă de bob, ar putea transporta 100 de persoane sau 100 de tone de marfă și ar fi lansată folosind o rachetă uriașă. Musk a spus că nava va putea călători între Pământ și Marte în 30 până la 80 de zile. El speră că călătoria poate avea loc în decurs de 10 ani. Cu toate acestea, el a recunoscut, de asemenea, că momentul implementării planului depinde de o mulțime de lucruri.

Călătoriile spațiale prezintă riscuri grave pentru sănătate

Musk și alți experți în explorarea spațiului se concentrează de obicei pe nave spațiale, rachete, ajungând pe planeta roșie și orbitând. Cu toate acestea, în calitate de futurist medical, cred cu tărie că cel mai mare obstacol în calea colonizării lui Marte este starea actuală a medicinii și a asistenței medicale.

Contrar afirmației îndrăznețe a lui Musk, în prezent durează șapte luni pentru a ajunge pe Marte, care este doar puțin mai lung decât cheltuiesc astronauții pe Stația Spațială Internațională. Și dacă luați în considerare misiunea, timpul petrecut pe orbita în jurul lui Marte și întoarcerea în siguranță pe Pământ, călătoria poate dura ani.

Călătoria spațială are consecințe grave pentru astronauți. Condițiile alternative de temperatură și nivelurile de radiații pun multă presiune asupra corpului lor, dar trebuie să se confrunte și cu boala de călătorie, pierderea masei osoase și musculare (în ciuda mișcării făcute) și cu problemele de vedere și gust. Toate acestea cauzează probleme de sănătate și nici măcar nu am vorbit despre tensiunea psihologică a călătoriilor spațiale. Musk nu a ascuns faptul că călătoriile spațiale sunt periculoase - așa cum a spus el, este foarte probabil că va exista o moarte în prima misiune.

Cum se reduc riscurile biologice și de sănătate ale călătoriilor spațiale?

Fără cele trei domenii prioritare ale sănătății digitale, misiunea Marte este pur și simplu imposibilă. Astronauții trebuie să îndeplinească condiții fizice și psihologice speciale și să poată rezista, printre altele, condițiilor extreme și stresului.

a) Instruire virtuală și realitate augmentată

Recent, Agenția Națională de Aeronautică și Spațiu (NASA) a introdus și soluții de realitate virtuală pentru a-și pregăti mai bine astronauții pentru condițiile de dincolo de Pământ. Laboratorul de realitate virtuală al NASA pregătește în primul rând astronauții pentru plimbări spațiale în afara Stației Spațiale Internaționale. În laborator, fiecare mic detaliu al stației spațiale este modelat - chiar și cablurile și componentele! Astronauții pot purta o plimbare spațială virtuală, pot apuca obiecte și pot afla mai multe despre stația spațială purtând mănuși de urmărire a mișcării, mănuși de feedback vibrante și ochelari VR.

Un alt element cheie al pregătirii realiste a NASA începe să lucreze cu Microsoft. Acest lucru se va face ca parte a unui proiect numit Sidekick, care își propune să exploateze potențialul realității augmentate și dezvoltarea companiei numită HoloLens. HoloLens este primul computer holografic de sine stătător din lume care permite utilizatorului să vadă și să manipuleze holograme de înaltă rezoluție și să asculte sunetul surround. Sidekick va folosi HoloLens pentru a permite comunicarea între personalul de la sol și astronauți.

Un alt proiect NASA, OnSight, se bazează și pe HoloLens. Utilizând caracteristicile de realitate augmentată ale ochelarilor și datele trimise de nava spațială Curiosity, oamenii de știință și inginerii pot studia, de asemenea, suprafața lui Marte de aproape în corpul virtual. Cu aceste proiecte și metode, personalul terestru al NASA este mai capabil să pregătească astronauții pentru condițiile așteptate în spațiul cosmic sau pe Marte - atenuând astfel o parte din povara psihologică a exploratorilor curajoși.

b) Date genomice pentru prevenirea bolilor

Deoarece astronauții nu vor avea acces la îngrijirea sănătății de ani de zile, este important și chiar necesar să fie conștienți de riscurile pe care le prezintă pentru sănătate. O secvențiere completă a genomului, susținută de teste microbiene și alte teste de laborator, permite practic medicilor să prezică aproximativ bolile mai grave cu care ar putea lupta astronauții în timpul vieții lor și să facă sugestii despre cum să evite cele mai multe.

Este posibil să se determine ce medicamente ar provoca reacții adverse neașteptate, astfel încât acestea să poată fi evitate și alternativele pot fi căutate în schimb. Puteți stabili dacă au șanse mai mari de, de exemplu, cheaguri de sânge sau oboseală musculară.

Printre altele, o dietă adaptată bacteriilor care trăiesc în astronauți (microbiom) și cunoașterea a ce markeri trebuie căutați în mod regulat pentru a detecta boala înainte ca aceasta să se răspândească joacă un rol major în prevenire. Aceasta include, de asemenea, sfaturi de genomică nutrițională, care prioritizează anumite alimente în ceea ce privește fundalul genetic și metabolic al astronautului.

În plus, măsurând o serie de alți parametri mapabili și caracteristici fiziologice, vom putea evalua în mod corespunzător sănătatea și puterea lor (fizică, emoțională și cognitivă). În acest fel, nu numai abilitățile psihologice, ci și cele fizice și cognitive pot fi menținute pe termen lung și putem asigura, de asemenea, o reducere durabilă a riscurilor pentru sănătate. Cercetătorii folosesc în mod regulat un joc numit Lumosity care îmbunătățește abilitățile cognitive.

c) Senzori de corp subțire care măsoară totul

Una dintre cele mai semnificative provocări în timpul unei călătorii pe Marte este cantitatea de marfă. Fără senzori care măsoară caracteristicile fiziologice minuscule, dar toate importante, personalul nu va putea lua decizii de sănătate. Din păcate, indicatoarele disponibile în prezent sunt prea mari, se epuizează rapid și sunt dificil de lucrat. Astronauții au nevoie de instrumente mai fiabile, cum ar fi tatuajele digitale sau microcipurile implantate, care ar putea efectua sarcini de măsurare fără participarea activă a astronauților. Profesorul japonez Takao Somya și o companie numită MC10 lucrează la dezvoltarea unor astfel de tatuaje.

d) Adevăratul tricorder medical al Star Trek

Un tricorder real, funcțional (a doua mea serie spațială preferată, gratuit după Star Trek) ar marca începutul unei noi ere în medicină. În loc de utilaje scumpe și timp de așteptare îndelungat, toate informațiile ar fi disponibile imediat. Medicul ar scana doar pacientul (sau chiar pacientul însuși) și ar avea deja la îndemână o listă de opțiuni de diagnostic și sugestii. Imaginați-vă impactul pe care l-ar avea un tricorder asupra măsurării sănătății astronauților!

Un microscop performant asociat cu un smartphone ar putea analiza cu ușurință, de exemplu, probele luate și fotografiile leziunilor cutanate. Senzorii ar putea detecta modificările ADN, precum și detectarea anticorpilor și proteinelor specifice. Un nas electronic, o sondă cu ultrasunete sau practic orice dispozitiv disponibil astăzi poate fi conectat la un smartphone, extinzându-și astfel capacitățile. Există deja exemple din viața reală (de exemplu, Viatom Checkme) și finaliștii competiției internaționale XPrize lucrează la soluții similare.

e) Locul inteligenței artificiale în spațiu

Știm deja din filmul cult al lui Stanley Kubrick din 2001 Space Duel că omenirea nu poate trăi în spațiu fără inteligență artificială (AI). Ei bine, așa este în viața reală. Indiferent de senzorii avansați ai corpului și de dispozitivele purtabile pe care le dobândim, măsurătorile nu ajută la rezolvarea problemelor de zi cu zi fără ajutorul algoritmilor inteligenți.

Astronauții vor putea comunica cu Pământul doar cu o întârziere și nu toți vor avea cunoștințele unui medic experimentat, cercetător și analist de date în același timp - deci aceste sarcini vor trebui îndeplinite de un algoritm inteligent. Acest lucru va contribui mult la obținerea la maximum a fiecărei zile și la depășirea limitelor teoretice ale eficienței.

f) Telemedicina spațială

După cum am auzit de la Neil deGrasse Tyson, distanțele uriașe și comunicarea întârziată cauzează probleme uriașe în călătoriile spațiale. Deoarece distanța dintre medicii de la sol și personalul marțian poate fi de până la 50 de milioane de kilometri, este esențial ca călătorii să poată menține o comunicare de bună calitate cu specialiștii la sol. Deși distanța face acest lucru considerabil mai dificil, din când în când va fi necesar să consultați un medic real.

În timp ce algoritmii inteligenți/senzorii miniaturali se confruntă cu un viitor strălucit și cu siguranță trebuie dezvoltate în continuare pentru călătoriile spațiale, supravegherea umană rămâne o parte cheie a luării deciziilor corecte. InTouch Health este un exemplu excelent și este posibil ca serviciile pentru călătoriile spațiale să fie dezvoltate în viitor. Acestea sunt roboți care se pot deplasa singuri, prin intermediul cărora un medic poate supraveghea examinarea pacientului.

g) Noi tehnologii alimentare

Cum ne putem asigura că astronauții au suficientă hrană în spațiu? Și că consumă exact cantitatea, calitatea și varietatea de care are nevoie organizația lor? Soluția constă în scanerele alimentare și imprimarea 3D.

În viitor, scanerele de alimente vor putea furniza informații despre câte grame de zahăr sunt în fructe sau ce procent de alcool este în băuturi. În plus, datorită testelor genetice, recomandările alimentare pot fi făcute pe baza datelor stocate în genele noastre. Imprimantele 3D de alimente vor putea face pizza, fursecuri sau orice alte alimente din ingrediente proaspete, la fel cum face Foodini astăzi. Imaginați-vă pentru o clipă cum aceste noi instrumente pot fi folosite în călătorii spațiale.