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Ciencia / 22 de mayo de 2019

Viajes interestelares: cuál es el costo de explorar

Un astronauta y su hermano gemelo fueron estudiados para comprobar los efectos de permanecer fuera del planeta Tierra.

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NASA
mark y scott. Uno continuó con su vida normal; el otro, pasó un año en la Estación Espacial Internacional.

“La imaginación es más importante que el conocimiento. Porque el conocimiento es limitado, mientras que la imaginación abraza al mundo”. La máxima del físico alemán Albert Einstein podría ser aplicada, sin esfuerzo, para describir su propia genialidad. Porque sus teorías eran tan creativas, inusitadas, desconcertantes que, ante la imposibilidad que había por entonces de comprobarlas en la práctica, Einstein recurría a alegorías para volverlas más comprensibles, los famosos Gedankenexperiment.

Si se toma el caso de la Teoría de la Relatividad que, entre otras conclusiones, trajo la idea de que tiempo y espacio forman parte de la misma ecuación, son flexibles y también relativos. Una de las formas utilizadas por Einstein para ilustrar el concepto fue la Paradoja de los Gemelos. En ella, se imagina dos gemelos idénticos en la siguente situación: uno es enviado al cosmos, viajando a velocidad próximas a la de la luz, mientras que el otro permanece en el planeta Tierra.

¿Qué le sucedería a cada uno de ellos? Por la distorsión del espacio tiempo, el gemelo cosmonauta envejecería menos.

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Pues bien: la Nasa (agencia espacial de los Estados Unidos) dio a conocer recientemente un estudio que recuerda a aquella paradoja de los gemelos. Los personajes del experimento, esta vez reales fueron los estadounidenses Mark y Scott Kelly, gemelos idénticos nacidos el 21 de febrero de 1964, cinco años antes de que Neil Armstrong se convirtiera en el primer ser humano en pisar la Luna. Los hermanos crecieron en el Estado de Nueva Jersey, ambos con el sueño de aventurarse en el espacio.

Se formaron en ingeniería, ingresaron en la Aeronáutica y, después de pasar por misiones militares, se candidatearon para ocupar un lugar en el Nasa. Ambos fueron aceptados en 1996 para la carrera de astronauta. Hasta allí, la historia de ambos va en estrecha sintonía. Pero en el año 2011 Mark tuvo que jubilarse precozmente debido a que su esposa, la diputada demócrata Gabrielle Giffords, fue objeto de un atentado y el hombre se dedicó a cuidarla. Scott continuó con su profesión.

el astronauta. Scott vivió en la Estación haciendo ejercicio durante dos horas al día: perdió un 7% de masa muscular y un 10% de densidad ósea.

Los caminos diferentes que siguieron ambos hombres a partir de ese momento dieron comienzo a una experiencia inédita, realizada entre 2015 y 2016: enviar al espacio a un gemelo (Scott) mientras que su hermano (Mark) se quedaba aquí, en la Tierra. Scott fue a la Estación Espacial Internacional (EEI) y permaneció dentro de ella durante 340 días, todo un récord para un astronauta de la Nasa, mientras que Mark continuó con su vida normal en este mundo.
Científicos de doce universidades estadounidenses analizaron los resultados del estudio.

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Buenos y malos. En comparación con el cuerpo de Mark, el de Scott experimentó una gran cantidad de cambios debidos a su permanencia en el espacio. Su sistema inmunológico produjo nuevos mecanismos de defensa y ganó cinco centímetros de altura. En tanto, su desempeño físico decayó (aún cuando hay una exigencia de hacer ejercicio físico a diario en la estación espacial), mientras que Mark no seguí una rutina similar y tenía una dieta irregular.

Como consecuencia de la falta de gravedad en la estación espacial Scott volvió con el organismo más frágil: partes de los globos oculares se inflamaron, los huesos se volvieron un diez por ciento más finos y los músculos se atrofiaron.

La gravedad de la Estación Espacial Internacional, próxima a cero, hizo que la cara de Scott se hinchara, debido a la difultad en el proceso de bombeo de la sangre. Con la elevación de la presión, los nervios oculares se inflamaron, lo que a su vez motivó que el astronauta volviera a la Tierra con pérdida de la visión. En tanto, Mark sólo experimentó una pérdia natural en la capacidad de ver, muy probablemente debido al envejecimiento.

preparación. Aunque hasta ahora se enviaron misiones robóticas a Marte para recolectar información, la Nasa planea enviar seres humanos para el año 2030.

Otro de los órganos afectados por la casi total falta de gravedad fueron los intestinos. La cantidad de bacterias responsables de la absorción de nutrientes disminuyó en Scott y por eso es que a su regreso el hombre fue medicado con reguladores de la flora intestinal. ¿La hipótesis? Que el ambiente de la estación espacial pudo haber atunuado el crecimiento de los microbios.

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Por su parte, Scott sacó ventaja en las pruebas de atención en relación a Mark, algo cuya explicación está dada por una mayor actividad y estrés durante el año que Scott pasó en el espacio. Pero hacia fines de la misión los científicos notaron que Scott había perdido cierta cuota de su capacidad de sentir empatía, de reconocer emociones en otros individuos.

Durante la investigación, se detectaron alteraciones a nivel genético. Una de ellas, sorprendente para los científicos: se produjo un alargamiento de los telómeros, partes del ADN que protegen al organismo del envejecimiento. En el espacio, esos trechos se prolongaron, lo que retardó el deterioro del cuerpo. A diferencia de lo que prevé la Paradoja de los Gemelos en la hipótesis creada por Einstein, eso no ocurrió a causa de alguna distorsión. Scott no viajó a la velocidad de la luz, razón por la cual los expertos creen que ese cambio se debió, probablemente, a los efectos de la radiación de los rayos cósmicos.

Aunque en el espacio el astronauta se mantuvo más joven, al regresar al planeta Tierra experimentó un deterioro genético acelerado, lo que a su vez provocó un envejecimiento acelerado en Scott, comparado con el hermano gemelo que había permanecido todo el tiempo en el planeta.

Y es que Mark mantuvo una rutina sin entrenamiento y con ingestión de dosis medidas de alcohol: aún con esto, ganó un 4% de masa muscular y conservó su masa ósea, además de que luego de los exámenes generales terminó siendo considerado más joven que su hermano.

Mente y cuerpo. “Aún después de estar aquí por casi un año no me siento normal”, declaró Scott en el 2017, luego de retornar al ambiente terrícola. El cuerpo del astronauta comenzó a adaptarse al planeta un mes después del regreso y muy lentamente. Scott relató, por ejemplo, que durante cierto tiempo sentías “las piernas flojas, dolor en las articulaciones y la piel ardiendo”.

La bióloga Susan Bailey, de la Universidad de Colorado (Estados Unidos) explicó que “el hecho de que Mark y Scott sean gemelos idéntico eliminó causas alternativas para explicar los cambios en ambos organismos. Estamos en condiciones de afirmar que esas alteraciones se dieron en Scott como resultado de su vuelo espacial”.

Desde el inicio de la exploración espacial el propio espacio exterior se convirtió en el principal laboratorio para la preparación de las misiones fuera del planeta Tierra. En 1967, los soviéticos pusieron en órbita la primera nave Soyuz tripulada, en un intento por descubrir si era posible realizar lo que ahora es un hecho corriente: acoplar la nave a otro módulo en pleno espacio interestelar.

El experimento terminó en tragedia: al entrar en la atmósfera, el paracaídas de la nave no se abrió y la misma chocó contra el suelo, matando al cosmonauta Vladimir Komarov. Así y todo, sólo porque hubo intentos como ese y otros (exitosos) es que hoy día los científicos poseen el conocimiento necesario para realizar misiones regulares hacia la estación espacial.

Uno de los principales objetivos con los gemelos fue obtener informaciones que pudieran ayudar a otros astronautas. Para combatir, por ejemplo, el deterioro de los huesos y músculos, es factible desarrollar ejercicios físicos e incluso medicamentos capaces de reducir tales efectos causados por una eventual estadía prolongada fuera de órbita. Las transformaciones genéticas del sistema inmunológico pueden ayudar a orientar cuáles son los tipos de vacunas que deben ser inoculadas antes de embarcarse en una jornada interestelar.

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Además de la búsqueda de mitigación de los efectos físicos de la permanencia fuera de la Tierra es preciso también tener en cuenta las consecuencias psicológicas que provocan viajes de ese tipo. Hacia el fin del primer día de exploración a la Luna, el astronauta estadounidense James Irwin, integrante de la misión Apollo 15, por ejemplo, dijo en sus comunicaciones de radio que estaba teniendo visiones epifánicas cuanto caminaba por el satélite (él fue el octavo ser humano en lograrlo). Al retornar a la Tierra, en 1971, Irwin dejó a un lado a la ciencia y se dedicó a fundar una secta, que trató de hallar rastros del Arca de Noé.

Preparar a los astronautas, física y psíquicamente, para largas estadías sin gravedad será fundamental para lograr el éxito en uno de los proyectos más ambiciosos del ser humano: enviar la primera misión tripulada al planeta Marte, algo que la Nasa tiene planificado para llevar a cabo a partir del año 2030.