Може ли ампутиран от долните крайници да стане полезен астронавт? Вярвам. The
точка възникна миналото лято след безтегловния ми параболичен полет с европейския
Космическа агенция (ESA), когато успях да бъда член на екипажа, въпреки че имам
ляв крак ампутиран в средата на бедрото (Форум, 18 август). Моята протеза
не се оказа никаква пречка. Преди полета беше обсъдена цялата идея
с Хайнц Волф в неговия институт по биоинженерство в университета Брунел през
западен Лондон. Беше забелязал, не изцяло с език, че краката са
излишен в пространството. Това беше достатъчно, за да ме накара да се замисля.

случая

И така, какви биха могли да бъдат предимствата? Първо, спестяване на тегло: със средна стойност
мъж с тегло 78,5 килограма, масата на ампутация на бедрото е малко
над 12 килограма, което е около 15 процента от телесната маса, или 30 процента
за двустранен ампутиран.

Такова спестяване на тегло може да не е значително при пускане на превозно средство,
пълен с гориво, от Земята, но поемете някаква бъдеща мисия там, където е дестинацията
каца, да речем, на луната на външната планета. В този край на пътуването, всеки
производството на сирене придобива по-голямо значение, тъй като общата маса на
превозно средство би било много по-малко.

Втори фактор е спестяването на място. Крака и мястото, отделено за тях,
могат да заемат много място в ограничена среда - ампутирания-астронавт
двуетажно легло може да бъде половината от нормалната дължина. И ще е необходим по-малък скафандър,
без крака или ботуши (спестяването на тегло отново влиза в това).

Реклама

На трето място, помислете за текущите разследвания на НАСА и ЕКА
вече познатите проблеми на космическата болест и дезориентация. Ампутирани
все още ще страда от дезориентация, тъй като това възниква, когато системата
на баланса изпраща грешна информация към мозъка при нулева гравитация. Но
космическата болест може да се справи по-лесно.

Причината за космическата болест се крие в циркулацията на кръвта. The
тъканите на краката ни са проектирани да издържат на хидростатично налягане „глава“
от 1,5 метра кръв (в изправено положение). Освен това съдовете
са еластични, така че когато хидростатичното налягане изчезне, защото
кръвта е станала безтегловна, вените все още силно се свиват
навик и изцеждайте кръв към горните части на тялото.

Ефектът е да се увеличи налягането на течността в горната част на тялото, включително
венозно налягане към сърцето, което води до инвалидизиращи симптоми на задръствания.
Но проблемът трябва да бъде по-малко сериозен за ампутирания: поне от 10
процента от общия обем кръв обикновено е (на Земята) обединен в
крака и бедра, ампутираният ще има по-малко кръв за изстискване
към горната част на тялото.

Друг проблем е, че при продължаваща нулева гравитация тялото забелязва
че има твърде много течност и отделя излишъка през следващата
няколко дни през отделителната система. Ако кацането се извършва в среда
с гравитацията и кръвта се преразпределя, тялото остава недостатъчно за кръвообращение
течност. Необходимите стъпки за справяне с космическата болест - може би по време на
критична фаза на мисия - ще бъде по-просто с ампутиран.

Четвърто, при продължително пътуване запазването на кислорода става жизненоважно.
Консумацията на кислород например варира от около 0,7 литра в минута
за член на екипажа в покой до над 1,7 литра в минута през периоди от
дейност. Ампутираният, с намалено кръвообращение, ще консумира по-малко
кислород; не значително по-малко в покой, но със сигурност по-малко по време на периоди
на екстравехикуларна активност (EVA, известни също като „космически разходки“).

И накрая, възниква въпросът за храната и напитките, друг фактор на натоварване
на удължена мисия. На Земята обикновено има малко вариации между тях
консумацията на „пълноценни“ хора и ампутирани, макар и ампутирани
имат по-ниска маса. Това е така, защото за постигане на ампутираните са необходими повече усилия
мобилност, със или без помощта на изкуствени крайници. Но в нула
гравитация при продължителна мисия, ампутираните астронавти няма да се нуждаят от допълнително
енергия за придвижване и тъй като ампутираните имат до 30 процента по-малко тяло за хранене
разликата може да стане значителна.

Дали ампутираният ще бъде в неравностойно положение по време на периоди, изискващи мобилност?
Предполагам, че това няма да е важно по време на EVA по маршрута, като напускане
капсулата за ремонт, където краката наистина са излишни. На моя безтегловност
полет ми беше казано, че поне един крак е полезен, за да се закачите
върху нещо, докато използвам двете ръце за задача, но не мога да се съглася - просто
закачащите приставки не биха представлявали проблем за двустранен ампутиран отвътре
или извън превозното средство.

Ако ампутираният трябва да бъде един от екскурзионния екипаж на някоя далечна луна,
може да има някакъв недостатък. Въпреки това мобилността е изключително ефективна
с модерна високотехнологична протеза и модулен крайник или крайници може
да се съхраняват в секции в космическия кораб по време на изходящия полет. The
най-новият изкуствен крак в средата на бедрото, направен предимно от въглеродни влакна, тежи по-малко
пълни от 1,8 килограма.

Но вероятно идеалната роля на ампутирания астронавт ще бъде като командир
на орбиталния модул при кацане. Командирът, разбира се, би го направил
не се нуждаят от протези. Това оставя връщането на Земята и операцията по възстановяване.
Тук отново забележителната ловкост на ампутирания в долните крайници при използване на ръцете им
би било достатъчно и спасителният екипаж щеше да има изправени лични протези
чрез за използване обратно на повърхността.

И така, вероятно ли ще намерим ампутиран като част от бъдещия космически екипаж? То
ми беше предоставено, че шансовете за ампутиран победител през всички
тестовете за подбор са тънки; на хиляди първоначални кандидати с надеждата да станат
астронавти, може би петима достигат до последния етап, избран за разузнаване,
подходящо обучение, академични постижения, стабилна личност, много добро
здраве и така нататък. Ако, както беше казано, половин дузина от тези първоначални кандидати
са ампутирани, шансовете дори един от тях да оцелее до окончателната селекция
са много малки.

Като цяло бих се съгласил, но не и когато селекцията е за дълги разстояния
мисия, при която ресурсите са разтегнати до краен предел и космическият кораб и
полезният товар трябва да бъде възможно най-лек и компактен. При тези обстоятелства,
шансовете за избор на ампутиран се движат значително нагоре по скалата. Междувременно,
Очаквам писмото, което ми казва, че съм избран за разглеждане
при първия пилотиран полет до Марс.

Майк Роджърс е пенсиониран космически инженер. Сега той пише за прехраната си,
но с нетърпение очаква втора кариера, в орбита.