Trong hơn 50 năm, Chương trình Nghiên cứu Con người (HRP) của NASA đã nghiên cứu những gì xảy ra với cơ thể con người trong không gian.
Các nhà nghiên cứu đang sử dụng những gì họ học được để thiết kế các quy trình, thiết bị và chiến lược nhằm giữ cho các phi hành gia an toàn và khỏe mạnh trong suốt các nhiệm vụ của họ.
Bức xạ không gian
Khi vào không gian, các phi hành gia sẽ phải tiếp xúc với mức độ phóng xạ đa dạng và tăng dần, khác với mức độ trên Trái đất. Ba nguồn bức xạ không gian chính bao gồm: các hạt bị mắc kẹt trong từ trường của Trái đất, các hạt năng lượng từ Mặt trời và các tia vũ trụ.
Một thách thức lớn trong việc giảm rủi ro phơi nhiễm bức xạ là một số hạt bức xạ không gian (đặc biệt là các tia vũ trụ) rất khó để chống lại.
Tiếp xúc với bức xạ gia tăng có thể ảnh hưởng tới sức khỏe ngắn hạn và dài hạn, tùy thuộc vào tổng lượng bức xạ mà các phi hành gia trải qua và khung thời gian mà họ trải qua sự phơi nhiễm đó.
Chúng có thể khiến các phi hành gia tăng nguy cơ ung thư và các bệnh thoái hóa, chẳng hạn như bệnh tim và đục thủy tinh thể, những vấn đề đã được quan sát thấy ở quần thể người tiếp xúc với nhiều bức xạ trên Trái đất. Rủi ro về sức khỏe đối với các phi hành gia khi tiếp xúc với bức xạ trong không gian chủ yếu là do các tác động lâu dài.
Môi trường biệt lập và bị hạn chế
Các đội phi hành gia lưu trú trên trạm vũ trụ được lựa chọn, đào tạo và hỗ trợ cẩn thận để đảm bảo họ có thể làm việc hiệu quả theo nhóm trong suốt thời gian thực hiện các nhiệm vụ kéo dài từ 6 đến 12 tháng.
Các phi hành đoàn cho sứ mệnh Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa thậm chí sẽ trải qua quá trình đánh giá, lựa chọn và chuẩn bị cẩn thận hơn vì họ sẽ di chuyển xa hơn và có khả năng lâu hơn những người trước đây.
Đồng hồ sinh học bên trong, hay nhịp sinh học của con người, có thể bị thay đổi bởi các yếu tố như chu kỳ sáng tối, môi trường nhỏ và ồn ào, căng thẳng do bị cô lập và hạn chế kéo dài, cũng như việc một ngày chỉ kéo dài 37 phút trên sao Hỏa.
Khoảng cách tới Trái đất
Các loại thực phẩm và thuốc để đóng gói cho chuyến đi dài cũng rất quan trọng cần xem xét. Không giống như các phi hành đoàn của trạm vũ trụ thường xuyên nhận nguồn cung cấp từ các chuyến bay chở hàng từ Trái đất, các phi hành gia lên sao Hỏa sẽ phải mang theo tất cả thực phẩm, thiết bị và vật tư y tế mà họ cần.
Trường trọng lực
Các phi hành gia sẽ gặp phải ba trường trọng lực khác nhau trong sứ mệnh vũ trụ, nhất là khi đổ bộ lên Mặt trăng hay sao Hỏa trong tương lai.
Khi sống và làm việc trên các hành tinh khác, trọng lực sẽ không giống trên Trái đất, ví dụ khi trên sao Hỏa, các phi hành đoàn sẽ chịu khoảng một phần ba lực hấp dẫn so với ở nhà. Cuối cùng, khi trở về, các phi hành đoàn sẽ phải thích nghi trở lại với lực hấp dẫn của hành tinh mẹ.
Việc chuyển đổi từ trường trọng lực này sang trường trọng lực khác phức tạp hơn tưởng tượng. Nó ảnh hưởng đến khả năng định hướng không gian, sự phối hợp giữa đầu - mắt và tay - mắt, sự cân bằng và khả năng vận động, và khiến một số thành viên phi hành đoàn bị say tàu xe.
Môi trường không phù hợp
Hệ sinh thái bên trong tàu vũ trụ đóng một vai trò lớn trong cuộc sống hàng ngày của phi hành gia trong không gian. Vi khuẩn có thể thay đổi các đặc điểm trong không gian và các vi sinh vật sống tự nhiên trên cơ thể con người được truyền dễ dàng hơn từ người này sang người khác trong môi trường sống khép kín, chẳng hạn như trạm vũ trụ.
Nồng độ hormone gây căng thẳng tăng cao và hệ thống miễn dịch bị thay đổi, điều này có thể dẫn đến tăng khả năng bị dị ứng hoặc các bệnh khác.
Các chuyến bay vũ trụ có thể làm thay đổi hệ thống miễn dịch, mặc dù phi hành đoàn không có xu hướng bị ốm khi trở về Trái đất.
Mặc dù khả năng miễn dịch của các phi hành gia vẫn còn nguyên vẹn, nhưng vẫn cần nghiên cứu thêm về việc liệu khả năng miễn dịch bị thay đổi do chuyến bay vũ trụ gây ra có thể dẫn đến các vấn đề tự miễn dịch hay không, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công nhầm vào các tế bào, cơ quan và mô khỏe mạnh có trong cơ thể.
