Perubahan ruang dapat mengubah Anda, bahkan selama perjalanan singkat di luar planet.
Empat orang yang menghabiskan tiga hari di luar Bumi pada bulan September 2021 mengalami perubahan fisik dan mental yang meliputi penurunan kecil dalam tes kognitif, peningkatan sistem kekebalan yang tertekan, dan perubahan genetik dalam sel-sel mereka, demikian laporan para ilmuwan dalam serangkaian makalah yang diterbitkan pada Selasa di jurnal Nature dan beberapa jurnal terkait lainnya.
Hampir semua perubahan pada astronot kembali normal setelah mereka mendarat kembali di Bumi. Tidak ada perubahan yang tampaknya menimbulkan peringatan yang menghambat bagi pelancong luar angkasa masa depan. Namun, hasil tersebut juga menyoroti seberapa sedikitnya pengetahuan para peneliti medis.
Christopher Mason, seorang profesor genomika, fisiologi, dan biofisika di Weill Cornell Medicine di New York City dan salah satu pemimpin penelitian, menyebut koleksi makalah dan data tersebut sebagai “pemeriksaan terperinci yang pernah kita miliki tentang awak pesawat” saat dia berbicara selama konferensi pers pada hari Senin.
Keempat astronot melakukan misi yang dikenal sebagai Inspiration4, yang merupakan perjalanan pertama ke orbit di mana tidak satupun anggota kru adalah astronot profesional. Jared Isaacman, seorang pengusaha miliarder, memimpin misi tersebut. Alih-alih membawa teman, dia merekrut tiga pelancong yang mewakili berbagai lapisan masyarakat: Hayley Arceneaux, seorang asisten dokter yang selamat dari kanker pada masa kecilnya; Sian Proctor, seorang profesor di perguruan tinggi komunitas yang mengajar ilmu bumi; dan Christopher Sembroski, seorang insinyur.
Anggota kru Inspiration4 setuju untuk berpartisipasi dalam eksperimen medis — mengumpulkan sampel darah, urin, tinja, dan air liur selama penerbangan mereka — dan untuk memungkinkan data tersebut dicatat dalam arsip online yang dikenal sebagai Space Omics and Medical Atlas, atau SOMA, yang tersedia untuk umum.
Meskipun data itu anonim, hal tersebut tidak memberikan banyak privasi karena hanya ada empat anggota kru pada Inspiration4. “Anda mungkin bisa menebak siapa yang siapa, sebenarnya,” kata Dr. Proctor dalam sebuah wawancara.
Tetapi dia menambahkan, “Saya merasa bahwa ada lebih banyak yang baik daripada kerugian yang datang dari saya bisa membagikan informasi saya dan untuk ilmu pengetahuan berkembang dan belajar.”
SOMA juga mencakup data dari orang lain yang telah terbang dalam misi luar angkasa pribadi, serta astronot Jepang yang telah terbang ke Stasiun Luar Angkasa Internasional, dan sebuah studi yang membandingkan kesehatan Scott Kelly, seorang astronot NASA yang tinggal di Stasiun Luar Angkasa Internasional selama 340 hari pada tahun 2015 dan 2016, dengan saudaranya yang kembar, Mark, seorang astronot pensiunan yang sekarang menjadi senator yang mewakili Arizona.
Dengan semakin banyak warga swasta membeli perjalanan ke luar angkasa, harapannya adalah bahwa SOMA akan segera terisi dengan informasi lebih lanjut tentang berbagai orang daripada orang-orang kulit putih tua yang dipilih menjadi astronot di dekade-dekade awal era luar angkasa. Hal itu bisa mengarah ke pengobatan yang disesuaikan untuk astronot individu untuk melawan efek penerbangan antariksa.
Kemelimpahan informasi juga memungkinkan para ilmuwan untuk membandingkan efek jangka pendek dengan apa yang terjadi selama misi yang lebih lama.
Selama setahun di ruang angkasa, penanda usia dalam DNA-nya yang dikenal sebagai telomer tumbuh lebih panjang — menunjukkan, yang mengejutkan, bahwa ia telah menjadi lebih muda secara biologis. Tetapi telomer pada umumnya kembali ke ukuran sebelumnya setelah ia kembali ke Bumi, meskipun beberapa berakhir bahkan lebih pendek dari sebelum dia berangkat. Ilmuwan menafsirkannya sebagai tanda penuaan yang dipercepat.
Telomer dari keempat astronot Inspiration4 juga memanjang dan kemudian memendek, menunjukkan bahwa perubahan itu terjadi pada semua astronot dan bahwa perubahan itu terjadi dengan cepat.
“Sebuah temuan luar biasa dalam beberapa hal,” kata Susan Bailey, seorang profesor biologi kanker radiasi dan onkologi di Colorado State University yang memimpin penelitian telomer.
Sel-sel menggunakan RNA, rangkaian asam nukleat tunggal yang menerjemahkan rencana biru yang dienkripsi dalam DNA menjadi produksi protein. Dr. Bailey mengatakan bahwa RNA yang sesuai dengan telomer juga telah berubah pada astronot dan bahwa perubahan serupa telah diamati pada orang yang mendaki Gunung Everest.
“Yang merupakan hubungan aneh,” katanya.
Itu menunjukkan bahwa penyebab dari telomer yang tumbuh dan menyusut bukanlah karena tanpa bobot tetapi karena paparan radiasi yang dialami orang pada ketinggian dan di luar angkasa.
Itu bukanlah satu-satunya efek dari penerbangan antariksa.
Afshin Beheshti dari Blue Marble Space Institute of Science dan Ames Research Center NASA di California, menunjuk pada perubahan molekuler dalam ginjal astronot yang mungkin merupakan pertanda pembentukan batu ginjal. Ini tidak akan menjadi masalah selama perjalanan luar angkasa selama tiga hari tetapi dapat menjadi krisis medis selama misi yang lebih lama.
“Sampai setengah jalan ke Mars, bagaimana Anda akan mengobatinya?” kata Dr. Beheshti.
Tetapi sekarang bahwa kemungkinan tersebut diketahui, para peneliti dapat mempelajari bagaimana mencegah batu ginjal atau mengembangkan metode yang lebih baik untuk mengobatinya.
Astronot menjalani beberapa tes di iPad untuk mengukur kinerja kognitif mereka di luar angkasa. Satu tes mengevaluasi apa yang dikenal sebagai kewaspadaan psikomotorik, suatu tindakan kemampuan untuk fokus pada tugas dan mempertahankan perhatian. Astronot menatap kotak di layar. Sebuah stopwatch tiba-tiba muncul di dalam kotak, menghitung waktu sampai tombol ditekan.
Jika responsnya terlalu lambat, lebih dari 355 milidetik, itu dianggap sebagai kelalaian perhatian. Secara rata-rata, kinerja di ruang angkasa menurun dibandingkan dengan ketika astronot Inspiration4 melakukan tes yang sama di tanah. Uji lain menunjukkan defisit dalam pencarian visual dan memori kerja.
“Kinerja kognitif kita tidak terpengaruh di ruang angkasa, tetapi respons kecepatan kita lebih lambat,” kata Ny. Arcenaux dalam sebuah email. “Itu membuat saya terkejut.”
Namun, Dr. Proctor mengatakan bahwa hal itu mungkin bukan perbedaan nyata dalam kemampuan mereka untuk melakukan tugas di ruang angkasa, hanya bahwa mereka mungkin terganggu. “Bukan karena Anda tidak memiliki kemampuan untuk melakukan tes dengan lebih baik,” katanya. “Hanya karena Anda melihat ke atas sebentar, dan ada Bumi di luar jendela, dan Anda seperti, ‘Wow.'”
Salah satu keuntungan dari pengumpulan semua data adalah untuk mencari hubungan antara perubahan, sesuatu yang sulit bagi para ilmuwan untuk lakukan dengan set data yang lebih sempit sebelumnya. “Ketika Anda melihatnya sebagai satu kesatuan, Anda mulai melihat potongan-potongan teka-teki bersama,” kata Dr. Beheshti.
Hal itu dapat menunjukkan penyebab umum, “dan kemudian langkah-langkah pencegahan akan lebih mudah diarahkan,” katanya.
Sejak mereka kembali ke Bumi, kehidupan beberapa astronot Inspiration4 dalam banyak hal kembali seperti keadaan sebelum mereka pergi ke luar angkasa. Ny. Arcenaux kembali bekerja shift 12 jam sebagai asisten dokter di St Jude Children’s Research Hospital di Memphis. Dr. Proctor masih menjadi profesor di perguruan tinggi komunitas. Mr. Sembroski, yang tinggal di dekat Seattle, sekarang bekerja sebagai insinyur di Blue Origin, perusahaan roket yang dimiliki oleh Jeff Bezos.
Tetapi Dr. Proctor sekarang juga menjadi duta ilmiah untuk Departemen Luar Negeri Amerika Serikat. Pekan ini, ia sedang mengunjungi Peru dan Chili, menceritakan pengalamannya di sekolah dan universitas. “Sekarang saya juga memiliki platform global di mana saya bisa pergi dan melakukan hal seperti menginspirasi dan membantu mempersiapkan generasi berikutnya,” katanya.
Ny. Arcenaux mengatakan bahwa ia mengingat saat melihat Bumi dari jendela kubah wahana antariksa Dragon Crew SpaceX pada hari kedua perjalanannya.
“Saya merasa sangat terhubung dengan sesama penghuni Bumi,” katanya. “Kita semua adalah satu di planet yang indah ini.”
Mengenai Bapak Isaacman, ia belum selesai dengan luar angkasa. Dia dan tiga astronot nonprofesional lainnya akan menjalani misi yang disebut Polaris Dawn, yang mungkin diluncurkan bulan depan. Selama penerbangan itu, lagi-lagi dalam kapsul Dragon Crew SpaceX, Bapak Isaacman dan anggota kru lainnya berencana untuk mencoba spacewalk swasta pertama.