Jedną z domen ludzkości dzięki, której rozwinęła się cywilizacja jest niewątpliwie zdobywanie i eksplorowanie nieodkrytych, wydawałoby się nieosiągalnych obszarów na mapie wiedzy. Cele jakie stawialiśmy sobie początkiem ostatniego stulecia wyznaczały kierunek prowadząc w końcu do takich osiągnięć jak wysłanie pierwszego człowieka w przestrzeń kosmiczną i ostatecznie wysłanie pierwszej załogowej misji na powierzchnię księżyca. Od tego czasu upłynęło już ponad 40 lat, w międzyczasie wraz z rozwojem technologicznym pojawiły się kolejne wyzwania – jednym z nich jest załogowa misja na Marsa, która będzie prawdopodobnie jednym z najbardziej widocznych przedsięwzięć w historii ludzkości.

Obecnie, po wielu misjach z udziałem łazików i orbiterów, które z powodzeniem dotarły na powierzchnię czerwonej planety, podjęcie się tego wyzwania wydaje się być dość logicznym, kolejnym krokiem w eksploracji kosmosu przez ludzi. Załogowe ekspedycje na czerwoną planetę planowane są na początek lat trzydziestych, do tego czasu działalność przemysłowa może otworzyć nowy potencjał w wydobywaniu minerałów i paliw na obiektach znajdujących się w pobliżu Ziemi. Pomimo wielu barier technicznych, fizycznych oraz psychologicznych naukowcy z różnych dyscyplin i prawie wszystkie kraje na świecie stale rozwijają zdolności, które umożliwią dokonanie tego przełomowego osiągnięcia. Zainteresowanie tą tematyką obecne jest także w Polsce, świadczy o tym powstała sprzed kilku lat publikacja, gdzie Kozicka i inni. przedstawiają bardzo szczegółowy projekt łatwej do zbudowania bazy na powierzchni Marsa, uwzględniając cały szereg niekorzystnych warunków tam panujących.

Jakkolwiek, ekspedycje poza orbitą ziemską stanowią ogromne wyzwanie związane nie tylko z technicznymi aspektami, ale także z zachowaniem odpowiedniego systemu opieki medycznej załogi.

Doświadczenia zebrane przez NASA podczas lotów okołoziemskich oraz w międzynarodowej stacji kosmicznej pozwoliły na stworzenie systemu opieki medycznej, która miałaby zapewnić bezpieczeństwo w przyszłej stacji księżycowej. System ten koncentruje się głównie na utrzymaniu podstawowego i zaawansowanego wsparcia medycznego włączając możliwość natychmiastowego powrotu chorych członków załogi z powrotem na Ziemię Jeśli program Artemida ogłoszony przez Prezydenta Stanów Zjednoczonych o wznowieniu misji załogowych na księżyc, dojdzie do skutku na pewno zdobędziemy dodatkowe doświadczenia w kwestii planowania misji załogowej i opieki medycznej w misji na Marsa, jednak istnieje wiele różnic o których nie można zapominać.

Podczas podróży na Marsa powrót na Ziemię będzie możliwy jedynie przez pierwsze sześć miesięcy trwania misji. Po tym czasie przy realnie osiągalnych prędkościach statku, załoga nie będzie już w stanie dogonić oddalającej się po orbicie Ziemi.Z tego względu wyprawa na czerwoną planetę oraz pozostanie na niej wymaga nowych, kompletnie innych rozwiązań.

W obliczu bezprecedensowej izolacji oraz braku możliwości ewakuacji chorych członków misji w celu uzyskania pomocy, system opieki medycznej powinien zagwarantować nie tylko wsparcie, ale także być zdolny do postawienia diagnozy i zapoczątkowania i wdrożenia odpowiedniego leczenia.

Warunki środowiskowe na Marsie jak i podczas podróży różnią się diametralnie o tych panujących na Ziemi. Temperatury sięgające do – 100 C°, niskie ciśnienie atmosferyczne, toksyczna atmosfera, niższa od ziemskiej grawitacja oraz chemicznie aktywny pył na powierzchni planety to nie jedyne przeszkody, które stwarzają zagrożenie dla członków załogi. Z powodu cienkiej warstwy atmosferycznej i braku pola magnetycznego na Marsie, szczególnie niebezpieczna staje się obecność promieniowania kosmicznego.

Ekspozycja na promieniowanie jest nieunikniona, ponieważ poruszające się w pobliżu z prędkością światła cząstki będą bez przeszkód przemierzać zarówno kadłub statku jak i tkanki astronautów znajdujących się wewnątrz. Ponadto, promieniowanie kosmiczne oraz mikrograwitacja może prowadzić do powstania niekorzystnych mutacji ziemskich mikroorganizmów zmieniając zupełnie ich cechy.

Powikłania jakie mogą powstać na skutek wystawienia na niekorzystne warunki środowiskowe to m.in. osłabienie układu odpornościowego, osłabienie kości, osłabienie i zanik mięśni, redukcja masy czerwonych krwinek, zwiększenie ryzyka rozwoju nowotworu, uszkodzenie płuc oraz zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego i co niezwykle istotne mutacje i zmiana naszego mikrobiomu – czyli zestawu bakterii żyjących wraz z człowiekiem w przewodzie pokarmowym i na skórze. Dodatkowo, stres spowodowany izolacją, monotonią posiłków oraz bezsennością może prowadzić do problemów w komunikacji pomiędzy członkami załogi stwarzając ryzyko popełnienia błędu i zakończenia misji niepowodzeniem.

Niezwykle istotna przy planowaniu systemu opieki medycznej jest odpowiednia selekcja astronautów, która gwarantuje minimalne ryzyko wystąpienia chorób takich jak ostry zespół wieńcowy oraz nowotwór. Kolejnym niezbędnym elementem jest wprowadzenie stałego monitoringu, który będzie zdolny do rozpoznania potencjalnych problemów, nad którymi nie zostały jeszcze przeprowadzone badania kliniczne i ostatecznie, zaplanowanie odpowiedniego leczenia. Wydaje się, że rozwój rozwiązań telemedycznych monitorujących pracę serca, temperaturę, ciśnienie krwi, wysycenie krwi tlenem czy też glikemię jest na tyle zaawansowany, że nie będzie stanowiło to przeszkody we wdrożeniu stałego nadzoru nad członkami załogi.

System opieki medycznej zawiera niezbędne podstawowe i zaawansowane wyposażenie podtrzymujące życie takie jak respirator, zestaw do resuscytacji czy EKG, wyposażenie do diagnozy radiologicznej, mikrobiologicznej i endoskopowej, wyposażenie do zabiegów chirurgicznych, urządzenia sterylizacyjne oraz szereg niezbędnych leków takich jak antybiotyki, środki przeciwbólowe, przeciwzapalne i znieczulające.

Oczywiście, wiele kwestii związanych z wyposażeniem systemu opieki medycznej pozostaje niewyjaśniona. Ponadto nie jest jasne jak będą zachowywać się urządzenia wystawione na działanie promieniowania kosmicznego. Należy również pamiętać o opóźnieniu w komunikacji między statkiem a bazą ziemską wahające się od 7 do 40 minut oraz możliwości braku jakiejkolwiek komunikacji przez okres 30 dni z powodu ruchu planet. Z tego względu pojawia się pytanie czy misja na Marsa nie wymaga w załodze wykwalifikowanego lekarza i pilota w jednej osobie? A może dwóch lekarzy w wypadku, gdy jakieś wydarzenie będzie dotyczyło samego lekarza? Wybór lekarza nie jest oczywisty i stwarza wiele kłopotów, ponieważ wymagany zestaw umiejętności nie jest dokładnie taki sam jak w przypadku jakiejkolwiek specjalności. Niemniej, ze względu na obecność promieniowania kosmicznego sugerowano radiologię interwencyjną, gdzie zaznajomiony z tą tematyką lekarz posiadałby podstawową wiedzę na temat bezpieczeństwa radiologicznego, która może być przydatna jako podstawa do bardziej zaawansowanych działań w celu minimalizacji dawki promieniowania oraz leczenia ostrej choroby popromiennej. Jednak wydaje się bardziej właściwe ażeby był to lekarz medycyny ratunkowej z dobrym przeszkoleniem w procedurach minimalnie inwazyjnych jak endoskopia, chirurgia. Problemy przewlekłe może rozwiązywać po konsultacji z zespołem lekarzy pracujących w bazie na Ziemi.

Jakkolwiek, załoga musi posiadać zaawansowane zdolności medyczne, aby móc w stanie poradzić sobie z zaistniałymi problemami zdrowotnymi, które mogą powstać podczas długich międzyplanetarnych lotów kosmicznych. NASA przeszkala astronautów w zakresie przyjmowania leków, procedur resuscytacyjnych i innych interwencji, w tym szycia ran i wstrzyknięć, które są monitorowane i zdalnie wspierane przez specjalistów dziedziny medycyny na Ziemi.

Stworzenie niezawodnego systemu opieki medycznej jest bardzo trudnym zadaniem, wymagającym multidyscyplinarnego podejścia, które wykracza poza zdolności jednego kraju, w związku tym starania różnych instytucji naukowych z różnych krajów jak i rządów powinny być zaangażowane w rozwiązanie tego problemu.

Podróż na Marsa jest niewątpliwie fascynującym korkiem na drodze w odkrywaniu kosmosu. Polscy naukowcy coraz częściej biorą udział w pracach międzynarodowych konsorcjów w celu stworzenia elementów potrzebnych do eksploracji Czerwonej Planety (np. Astronika), czy badaniem działaniu habu Marsjańskiego (Misja EXO.17) czy też przeprowadzone, przez Fundację Badań i Rozwoju Nauki, przed 7 laty badania dotyczące zabezpieczenia misji marsjańskiej (www.fundacjabirn.pl). Miejmy nadzieję, że coraz częściej będziemy dołączać do badań nad kosmosem gdyż wydaje się to być nie tylko chwilową zachcianką, ale koniecznością ludzkości.

Artykuł powstał we współpracy z Rzeczpospolitą.