Den pensionerade astronauten Scott Kelly, som tillbringade ett år på den internationella rymdstationen, är på bilden till höger, mittemot sin identiska tvillingbror Mark, också en före detta astronaut
En NASA-studie av en amerikansk astronaut som tillbringade ett år i rymden medan hans tvillingbror stannade kvar på jorden ger värdefulla insikter om effekterna av långvarig rymdfärd på människokroppen, en nyckel till att planera ett framtida bemannat uppdrag till Mars, sa forskare på torsdag.
Den amerikanske astronauten Scott Kelly tillbringade ett år på den internationella rymdstationen medan hans identiska tvilling Mark Kelly, också en före detta NASA-astronaut, stannade på marken.
Forskarna som genomförde "NASA Twins Study" fann att de flesta av förändringarna i Scotts kropp under hans tid i rymden återgick till det normala inom månader efter hans återkomst till jorden – även om inte alla.
Resultaten, publiceras i tidskriften Vetenskap , var uppmuntrande för forskare och ingenjörer som föreställer sig interplanetära resor som en eventuell resa till Mars, ett uppdrag som kan pågå i två till tre år.
"Tvillingstudien är den mest omfattande genomgången av människokroppens reaktion på rymdfärd som någonsin genomförts, " sa Dr Susan Bailey från Colorado State University.
Dr Steven Platts, biträdande chefsforskare för NASA:s Human Research Program, sa att det kommer att "vägleda framtida biomedicinsk rymdforskning och tillåta oss att få en säkrare resa till och från Mars."
Med Mark som baslinje, 84 forskare vid 12 universitet dokumenterade den molekylära, kognitiva och fysiologiska effekter av Scotts år i rymden.
Den pensionerade NASA-astronauten Mark Kelly
Scott, en 50-årig veteran från två amerikanska rymdfärjauppdrag, tillbringade 340 dagar i rad på ISS – från den 27 mars, 2015 till 1 mars, 2016.
Han övervakades före och efter flygningen och under sin tid på ISS. Blod, urin- och avföringsprov skickades tillbaka till jorden på återförsörjningskärl.
På samma gång, forskare övervakade Mark – en veteran själv från fyra rymdfärjeuppdrag – på jorden som vad de kallade en "genetiskt matchad markkontroll."
'Äcklig, yr'
Bailey sa att det unika med att använda tvillingar berodde på att forskarna kunde "tillskriva alla slags skillnader som vi såg i rymdfärd till rymdfärd.
"Det var inte på grund av några genetiska skillnader, " Hon sa.
Scott Kelly tillbringade nästan ett år ombord på den internationella rymdstationen och var en del av en landmärke NASA "Twins Study" tillsammans med sin identiska tvillingbror Mark
Dr Michael Snyder vid Stanford University sa att det finns "tusentals gen- och molekylära förändringar som inträffar när någon går i rymden."
"Så gott som alla återgick till det normala (i Scott) efter sex månader, " sa Snyder. "Det är betryggande att veta att när du kommer tillbaka kommer saker och ting i stort sett att vara detsamma igen."
Scott Kelly sa att han var extremt trött efter att ha kommit tillbaka från ISS och tillskrev det mestadels till anpassningen till gravitationen.
"Jag kände mig som om jag hade influensa, " han sa.
"Jag var illamående. Jag var yr, " han sa, och led av led- och muskelvärk och utslag.
Dr Stuart Lee från NASA:s Johnson Space Center sa att mätningar gjordes av tjockleken i både Scott och Mark av halspulsåderns vägg, som kan vara en prediktor för hjärt-kärlsjukdom eller strokerisk.
Den amerikanska astronauten Scott Kelly efter att ha återvänt till jorden den 2 mars, 2016 efter en nästan ettårig vistelse ombord på den internationella rymdstationen
"Våra huvudsakliga upptäckter i Scott var att halspulsåderns vägg blev tjockare tidigt under flygningen och förblev så under hela uppdraget, " sa Lee.
Mark hade ingen sådan förtjockning.
Förtjockning av halspulsåderns vägg har tidigare observerats hos astronauter.
Så har viktminskning på grund av sämre näring i rymden och brist på motion.
Scott förlorade sju procent av sin kroppsmassa under sin tid på ISS medan Mark gick upp cirka fyra procent under studiens gång.
I ett test, både Scott och Mark fick en influensavaccination. Det gav ett liknande immunsvar.
Den amerikanska astronauten Scott Kelly (R) ombord på den internationella rymdstationen
Tvillingarna utförde också ett batteri av kognitiva tester innan, under och efter flygningen och fann att Scotts kognitiva prestanda minskade efter flygningen vad gäller hastighet och precision.
Telomerlängd
Chris Mason, en genetiker vid Weill Cornell Medicine, tittat på hur den unika miljön i rymden påverkar gener.
"Vi katalogiserade i princip vad som är landskapet för alla dessa gener som har gått upp och gått ner i olika skeden under uppdraget, " sa Mason.
"Vi såg att de allra flesta, över 90 procent av alla dessa förändringar, alla återvände tillbaka till baslinjen och kom tillbaka till jorden, " sa Mason.
Några av de mest intressanta forskningarna gjordes av Baileys team vid Colorado State University som tittade på telomerer, ändarna på kromosomerna som vanligtvis förkortas när människor blir äldre.
USA:s president Barack Obama träffar NASA-astronauterna Scott Kelly (C) och hans tvillingbror Mark Kelly i Oval Office
Telomerer anses vara en biomarkör för åldrande eller hälsorisker från hjärt-kärlsjukdom eller cancer.
Baileys team utvärderade Scott och Marks telomerlängder före flygningen och fann att de var väldigt lika.
Det som förvånade hennes team var att Scott upplevde en "specifik förlängning av telomerer" under sin tid på ISS.
Bailey varnade för att fyndet "inte riktigt kan ses som ungdomens källa och att människor kan förvänta sig att leva längre eftersom de är i rymden."
Hon sa att det var en "mycket snabb minskning" av telomerlängden när Scott återvände till jorden och att han också upplevde en viss oförklarlig telomerförlust.
Bailey sa att hennes team inte har kommit på någon anledning till att telomererna förlängdes, men de tittade på om den högre strålningsexponeringen i rymden, inflammation eller stress kan vara orsaken.
© 2019 AFP
