La misión Artemis II de la NASA, que enviará astronautas alrededor de la Luna como primer paso hacia el establecimiento de una presencia humana permanente en la superficie lunar, presenta desafíos médicos y fisiológicos sin precedentes que los científicos están trabajando para mitigar, según explicó la doctora Irene Di Giulio, investigadora del King's College de Londres.

Los cuatro astronautas de Artemis II enfrentarán exposición a radiación espacial en niveles significativamente más altos que los experimentados en la Estación Espacial Internacional, según Di Giulio. Sin el campo magnético protector de la Tierra, la tripulación estará expuesta a rayos cósmicos y eventos de partículas solares que aumentan el riesgo de cáncer, daño orgánico y efectos en el sistema nervioso.

Aunque Artemis II es una misión corta, los efectos sobre músculos y huesos comenzarán en cuestión de días, según demostró el programa de transbordadores espaciales de la NASA, cuyas misiones duraban típicamente entre 7 y 14 días. La pérdida ósea y el deterioro muscular pueden iniciarse rápidamente, lo que hace esencial que los astronautas realicen ejercicio durante el vuelo para contrarrestar estos efectos, explicó la investigadora.

Los cambios gravitacionales provocarán adaptaciones agudas en el organismo. El mareo por movimiento espacial es probable durante los primeros días mientras el cuerpo se adapta a la microgravedad. Además, los astronautas experimentarán redistribución aguda de fluidos desde la parte inferior del cuerpo, como las piernas, hacia la cabeza, causando incomodidad e hinchazón, según Di Giulio.

Las alteraciones del sueño representan otro desafío debido al cambio súbito en el ciclo de luz-oscuridad y el uso de iluminación artificial. El estrés mental y el aislamiento, especialmente considerando las demandas de la misión y la vida en un ambiente cerrado, pueden afectar el rendimiento de la tripulación, advirtió la especialista.

Para mitigar estos efectos, la NASA ha implementado múltiples estrategias. Algunas están integradas en la nave espacial Orion, bautizada Integrity para esta misión, como el blindaje contra radiación. Otras incluyen actividades que los astronautas realizarán antes, durante y después de la misión.

El mareo espacial puede reducirse mediante entrenamiento y, si es necesario, medicación. Los cambios en la distribución de fluidos se manejan con ejercicios y monitoreo de hidratación durante toda la misión. Las alteraciones del sueño se mitigan manteniendo horarios diarios estructurados e iluminación controlada, según Di Giulio.

Los astronautas seguirán rutinas regulares de ejercicio para limitar los cambios óseos tempranos y el deterioro muscular. Sin embargo, el espacio dentro de Orion es muy limitado, lo que plantea desafíos tanto para el ejercicio como para el equipo. Se han desarrollado nuevos dispositivos para ser transportados y almacenados en la nave espacial, que es mucho más pequeña que la Estación Espacial Internacional, explicó la investigadora.

El entrenamiento previo a la misión es fundamental para abordar el estrés mental y el aislamiento. Los astronautas trabajan como equipo, y la misión es gestionada por un equipo grande en tierra que incluye profesionales médicos, ingenieros y personal de control de misión. Aunque cuatro astronautas estarán en la nave Integrity, el equipo es mucho más grande, señaló Di Giulio.

La preparación de los astronautas de Artemis II ha sido exhaustiva. Muchas personas solicitan convertirse en astronautas, y para ser seleccionados deben pasar numerosas evaluaciones psicofísicas. Cuando un individuo se convierte en astronauta y se le asigna una misión, se diseña entrenamiento específico para ellos.

En este caso particular, gran parte del entrenamiento se centró en la nueva nave espacial y los nuevos desafíos que plantea esta misión. Como las misiones tripuladas lunares terminaron en 1972 con el Apolo 17, el entrenamiento y la evaluación han cambiado para apoyar a los astronautas en otras misiones, y más recientemente en misiones en la Estación Espacial Internacional en órbita terrestre baja, que tienen requisitos diferentes. Se necesitaron entrenamiento adicional y protocolos actualizados para Artemis II, según Di Giulio.

En términos de rendimiento físico, los astronautas se someten a pruebas cardiovasculares, análisis de sangre y detección de cualquier condición de salud subyacente que podría empeorar en el espacio. También se evalúa la salud general, incluyendo densidad ósea, fuerza muscular y visión. El entrenamiento puede incluir vuelos parabólicos y otras plataformas de microgravedad simulada para evaluar las respuestas agudas a los cambios de gravedad.

El entrenamiento de vuelo y los procedimientos de emergencia son vitales para estas misiones. Los astronautas trabajan como equipo y se evalúa la preparación psicológica bajo condiciones estresantes. Las evaluaciones de aptitud física también son importantes para determinar si la tripulación puede soportar las demandas de una misión.

Como anécdota, la tripulación de Artemis II pasó el "Desafío Bobby y Pete", realizando 50 dominadas y 100 flexiones en menos de 10 minutos. Esto se convirtió en un video viral publicado por la NASA. Aunque no es una prueba oficial, destaca la aptitud física y el espíritu de equipo de la tripulación, según Di Giulio.

La preparación para emergencias médicas en el espacio requiere entrenamiento extenso, protocolos y familiarización con el equipo. Los astronautas reciben capacitación en procedimientos médicos relevantes, incluyendo primeros auxilios, reanimación cardiopulmonar, cuidado de heridas y uso de kits médicos de emergencia.

Por ejemplo, parte de la investigación en el King's College de Londres se centró en los métodos más efectivos para realizar reanimación cardiopulmonar en el espacio. Los ejercicios basados en simulación y maniquíes médicos se utilizan frecuentemente. Estos enfoques son particularmente importantes para misiones más allá de la órbita terrestre baja, donde el regreso rápido a la Tierra ya no es posible.

A veces los astronautas tienen formación médica, aunque este no es el caso de la tripulación de Artemis II. Los astronautas entrenan para realizar estos procedimientos en ambientes de microgravedad simulada, como entrenamiento submarino o vuelos parabólicos.

La comunicación con el control de misión y los equipos médicos es crucial durante emergencias, aunque esto se volverá más desafiante para las misiones lunares, donde los retrasos en la comunicación son más largos que los experimentados actualmente en la Estación Espacial Internacional, advirtió Di Giulio.

Artemis II es el primer paso hacia el alunizaje, planeado para Artemis IV, y luego el establecimiento de una presencia a largo plazo en la Luna. Hay numerosos desafíos que deben abordarse para minimizar y mitigar el efecto del ambiente espacial en el cuerpo humano. Aunque Artemis II es corta, proporciona datos críticos que alimentan directamente la planificación de misiones cislunares de mayor duración y presencia lunar sostenida.

La NASA identificó cinco peligros para los vuelos espaciales tripulados: radiación espacial, aislamiento y confinamiento, distancia de la Tierra, gravedad y ambientes cerrados u hostiles. Además, las misiones Apolo destacaron problemas adicionales en la Luna: polvo y estabilidad locomotora, según Di Giulio.

Si se examinan estos peligros sistemáticamente, la exposición a la radiación es probablemente uno de los más significativos. Sin el campo magnético de la Tierra, los habitantes lunares enfrentarían rayos cósmicos constantes y eventos de partículas solares, que aumentan el riesgo de cáncer, daño orgánico y efectos en el sistema nervioso. El blindaje efectivo contra radiación en hábitats y trajes protectores será esencial.

Existe la posibilidad de construir hábitats lunares aprovechando los llamados tubos de lava. Estas son formaciones de cuevas bajo la superficie de la Luna que podrían proporcionar un escudo natural para futuras misiones, explicó la investigadora.

Otro desafío fisiológico es el impacto de la gravedad reducida en el cuerpo. La gravedad lunar es mucho menor que la de la Tierra, un sexto para ser más precisos. Esto causa deterioro muscular, pérdida ósea y cambios en la función cardiovascular que también afectan el cerebro y el ojo. El ejercicio regular y el monitoreo médico pueden mitigar efectos graves para la salud. Hay numerosos planes para desarrollar contramedidas que minimicen el efecto de la gravedad reducida en el cuerpo.

El polvo lunar es afilado, fino y abrasivo, causando potencialmente irritación respiratoria, cutánea y ocular, además de dañar equipos. Se dedica trabajo extenso a nuevas tecnologías que podrían manejar este problema. Por ejemplo, los nuevos trajes espaciales están diseñados para abordar este problema, y el Laboratorio de Fisiología de Trajes Espaciales del King's College de Londres está trabajando activamente con socios internacionales para desarrollar soluciones que podrían minimizar estos riesgos.

Durante las misiones Apolo, los astronautas mostraron problemas de movimiento inesperados. Su caminar se vio afectado, se registraron muchas caídas y los astronautas tuvieron dificultades para recuperar el equilibrio después de una caída. También tuvieron problemas al manipular objetos, posiblemente debido a los guantes presurizados.

En el King's College de Londres, los científicos están estudiando el movimiento en microgravedad simulada en su laboratorio de Biomecánica para entender cómo el control del movimiento se ve afectado por la gravedad alterada y cómo puede ser asistido. Aunque es probable que los humanos que vivan en la Luna adapten su control de movimiento a las condiciones cambiantes, es importante entender el curso temporal de estas adaptaciones y potencialmente los efectos a largo plazo en el control del movimiento.

Los factores psicológicos y sociales en términos de aislamiento, los ambientes y la distancia de la Tierra también deben abordarse. Las tripulaciones vivirán en ambientes aislados y confinados durante períodos prolongados. Necesitarán apoyo para la salud mental, cohesión del equipo y manejo del estrés.

Aunque los retrasos en la comunicación con la Tierra serán mínimos en comparación con las misiones a Marte, seguirán siendo más largos que los experimentados actualmente en la Estación Espacial Internacional. Esto podría volverse frustrante, especialmente durante una emergencia, advirtió Di Giulio.

Para establecer una presencia a largo plazo en la Luna, la autonomía médica será crucial. Los hábitats deben incluir herramientas de diagnóstico, suministros médicos y capacitación de la tripulación para tratar lesiones o enfermedades de forma independiente.

Algunos de estos desafíos ya se han explorado a través del trabajo internacional en planificación médica para misiones cislunares, incluyendo Gateway, la estación espacial que orbitará la Luna como parte de las misiones Artemis posteriores. El equipo de Di Giulio contribuyó a la planificación médica con el Equipo de Medicina Espacial de la Agencia Espacial Europea para Gateway, donde las duraciones de misión más largas y las opciones de retorno retrasadas exigen niveles más altos de capacidad médica a bordo que los disponibles en Orion durante la misión de corta duración Artemis II.

Vivir en la Luna durante períodos largos expondría a los humanos a una combinación de factores estresantes ambientales y fisiológicos que podrían impactar significativamente el cuerpo. La gravedad reducida en la Luna llevaría al deterioro muscular, pérdida ósea y cambios en la función cardiovascular con el tiempo. Sin contramedidas como ejercicio regular y monitoreo médico, estos efectos podrían aumentar el riesgo de lesiones, resistencia disminuida y deterioro físico general.

La exposición a la radiación es otra preocupación importante. La Luna no tiene campo magnético protector ni atmósfera densa, dejando a los habitantes vulnerables a rayos cósmicos y eventos de partículas solares, que pueden aumentar el riesgo de daño orgánico. Los hábitats requerirán blindaje, y los trajes protectores serán esenciales durante actividades al aire libre.

El polvo lunar presenta un peligro único. Sus partículas finas y abrasivas pueden irritar el sistema respiratorio, la piel y los ojos, e incluso pueden dañar equipos, aumentando el riesgo de accidentes. La exposición a largo plazo a este polvo debe mitigarse mediante diseño de trajes, filtración de hábitats y procedimientos cuidadosos de manejo.

La locomoción y el control del movimiento también se verían afectados. Para futuras misiones en la superficie lunar, esto implicará "caminatas espaciales", también conocidas como actividad extravehicular, que requieren trajes espaciales presurizados que funcionan como sistemas individuales de soporte vital para proteger a los astronautas fuera de su nave espacial.

La gravedad reducida en la Luna combinada con trajes espaciales presurizados hace que caminar, mantener el equilibrio y manipular objetos sea más difícil, y aumenta el riesgo de tensión musculoesquelética y lesiones. Además, la exposición de mayor duración a la gravedad reducida puede afectar las funciones visuales y perceptivas que guían el movimiento y la orientación espacial.

Los astronautas pueden adaptarse con el tiempo, pero se necesitan estudios a largo plazo para entender estas adaptaciones y las posibles consecuencias para el movimiento y la coordinación. Los impactos psicológicos y sociales también son importantes. El aislamiento, el confinamiento y la distancia de la Tierra pueden llevar al estrés, la fatiga y desafíos interpersonales. Incluso con sistemas de comunicación, los retrasos y la incapacidad de acceder a ayuda inmediata podrían afectar el bienestar mental y la toma de decisiones, concluyó Di Giulio.