Biomedical Results of Apollo (Johnston, Dietlein, Berry): Apollo hekimliği ve özeti

Biomedical Results of Apollo (Apollo'nun biyomedikal sonuçları), NASA'nın 1975'te "NASA SP-368" numarasıyla yayımladığı ve Apollo programının hekimlik ve yaşam bilimleri yönünü bütünüyle belgeleyen kitaptır. Yayın editörleri, Johnson Uzay Merkezi'nden Richard S. Johnston, Dr. Lawrence F. Dietlein ve Dr. Charles A. Berry'dir. Kitap; astronotların uçuştan önce, uçuş sırasında ve sonrasında nasıl izlendiğini, uzayın insan bedenini nasıl etkilediğini, Ay'dan dönenlerin karantinasını, yiyecek, su ve yaşam destek sistemlerini yaklaşık 600 sayfada ele alır. NASA'nın teknik rapor sunucusunda (NTRS) kamuya açık, ücretsiz bir kopyası bulunur.

Kitap ne anlatıyor?

Apollo'dan önce Mercury ve Gemini uçuşları, insanın uzayda iki haftaya kadar ciddi bir sorun yaşamadan kalabildiğini göstermişti. Ama Ay yolculuğu farklıydı. Dünya yörüngesindeki bir uçuşta acil bir hastalık olursa görev yarıda kesilip astronot birkaç saat içinde yere indirilebilirdi. Ay'a giden bir ekipte ise hastalanan birinin hekime ulaşması en az birkaç gün sürecekti. Kitabın giriş bölümü Apollo biyomedikal programının üç hedefini sayar: ekibin güvenliğini ve sağlığını korumak, Dünya'yı Ay'dan gelebilecek bilinmeyen organizmalara karşı korumak ve uzayda kalmanın beden üzerindeki belirli etkilerini incelemek.

Kitap tek bir yazarın değil, onlarca uzmanın ortak eseridir. Her bölüm kendi alanının araştırmacıları tarafından yazılmış, metinler NASA'nın bir yayın kurulunca gözden geçirilmiştir. Derleme işi bir sözleşmeyle BioTechnology şirketine verildi ve James F. Parker Jr. ile Vita West'in yönetiminde yürütüldü. Önsözdeki kısa notta NASA'nın Yaşam Bilimleri Direktörü David L. Winter, uzaydaki biyomedikal araştırmanın laboratuvardaki araştırmadan çok daha zor olduğunu vurgular.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır. Kitap yedi kısma ayrılmıştır; ana fikirler kısım sırasıyla şöyle özetlenebilir.

• Giriş: Programın amaçları, Mercury ve Gemini'den devralınan tıbbi altyapı ve Apollo görevlerinin kısa bir dökümü. Kitabın ilerleyen bölümlerinde de vurgulanan bir sınır vardır: başlangıçta planlanan uçuş içi biyomedikal deneyler, uçuşların operasyonel karmaşıklığı nedeniyle program yönetimince iptal edilmişti. Bu yüzden çalışmalar büyük ölçüde uçuş öncesi ve sonrası ölçümlerle, uçuş sırasında ekibin izlenmesiyle sınırlı kaldı.
• Ekip sağlığı ve uçuş içi izleme: Uçuş öncesi sorunlar çoğunlukla hafifti. Yine de ekibin soğuk algınlığı yüzünden Apollo 9'un fırlatılması üç gün ertelendi. Apollo 13'te bir astronotun kızamıkçığa maruz kalması ve bağışıklığının olmaması nedeniyle yerine yedek ekipten biri alındı. Apollo 14'ten itibaren ekibi bulaşıcı hastalıklardan korumak için bir sağlık koruma programı uygulandı. Apollo 7 ekibi uçuşta soğuk algınlığı geçirdi; NASA'nın uçuş içi hastalıkla ilk deneyimi buydu. Bu kısımda mikrobiyoloji, radyasyondan korunma, Ay yürüyüşlerinde metabolizma ve ısı atımı ile toksikoloji bölümleri de yer alır.
• Uçuş öncesi ve sonrası testler: Hormonlar ve vücut sıvıları, kan kimyası, kan ve bağışıklık, kalp-damar sistemi, egzersiz, beslenme, iskelet ve iç kulaktaki denge sistemi ayrı bölümlerde incelenir.
• Uçuş içi deneyler: Kozmik ışınların canlılara etkisini ölçen BIOSTACK, astronotların karanlıkta gördüğü ışık çakmaları, Apollo 16'daki mikrop deneyi ve Apollo 17'de beş cep faresiyle yapılan BIOCORE deneyi anlatılır.
• Karantina: Ay'dan dönen ekiplerin ve örneklerin Houston'daki Ay Kabul Laboratuvarı'nda (Lunar Receiving Laboratory) tutulması ve Ay malzemesinin canlılar üzerinde denenmesi.
• Sistemler: Yiyecek teknolojisi, atık yönetimi, biyolojik ölçüm cihazları, içme suyu, araçların yaşam destek sistemleri ve Ay yürüyüşü giysisi.
• Toplam değerlendirme: Dietlein'ın sonuç bölümüne göre insan, iki haftaya kadar süren uçuşlarda ve Ay yüzeyinde uzay ortamına genel olarak iyi uyum sağlar ve verimli çalışır. Uzay tutması ve kalp ritim bozukluğu ABD uçuşlarında ilk kez Apollo'da görüldü; yazar bunları ciddi ama aşılabilir sorunlar olarak değerlendirir. Kan hücresi kaybı ve ayakta durma güçlüğü gibi değişikliklerin kendiliğinden düzeldiğini, kas ve kemik kaybı gibi değişikliklerin ise uzun uçuşlarda önlem gerektireceğini yazar. Kitap, NASA'nın eski Yaşam Bilimleri Direktörü Berry'nin Apollo'ya geriye dönük bakışıyla kapanır.

Yazarlar ve yazıldığı dönem

Richard S. Johnston, kitap hazırlanırken Johnson Uzay Merkezi'nin Yaşam Bilimleri Direktörüydü ve giriş bölümünü o yazdı. Lawrence F. Dietlein aynı merkezde çalışan bir hekimdi; sonuç bölümünün yazarıdır. Charles A. Berry, NASA'nın Yaşam Bilimleri Direktörlüğünü yapmış bir hekimdir; NASA'nın fotoğraf arşivinde Apollo 13 sırasında uçuş hekimi olarak geçer. Kitap yayımlandığında Houston'daki Texas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Merkezi'nin başkanıydı.

Kitap 1975'te, son Apollo Ay uçuşundan üç yıl sonra çıktı; bu sırada Skylab'in üç ekibi de görevini tamamlamıştı. Dietlein sonuç bölümünde Apollo'dan toplanan bilgilerin, o sırada hazırlık aşamasındaki Skylab programına temel oluşturduğunu belirtir. Berry'nin bölümü ise uzay çağının başındaki kaygıları hatırlatır. Bazı bilim insanları kalkıştaki ivmenin kalbi ölümcül bir ritim bozukluğuna sürükleyeceğini, ağırlıksızlıkta yutmanın ya da idrar yapmanın imkânsız olacağını düşünmüştü. Hekimlerin görevi bu korkularla test pilotlarının aşırı iyimserliği arasında güvenli bir orta yol bulmaktı.

Kitaptaki bilim: Apollo'nun bulguları ve bugünkü bilgi

Uzay tutması. Mercury ve Gemini astronotları dar kapsüllerde neredeyse hareketsiz oturduğu için mide bulantısı yaşamamıştı. Daha geniş Apollo aracında ekip serbestçe dolaşabilince sorun ortaya çıktı. Apollo 8 ve 9'daki altı astronottan beşi mide rahatsızlığı hissetti, üçü bulantı yaşadı, ikisi kustu. Kitaba göre belirtiler çoğunlukla iki ila beş günde geçiyordu ve Dünya'da yapılan denge testleri kimin etkileneceğini önceden bildirmiyordu. Bugün "uzay uyum sendromu" adı verilen bu durumun uzaya gidenlerin yarısına kadarını etkilediği biliniyor. İç kulaktaki denge organıyla gözlerin birbiriyle çelişen hareket bilgisi vermesi en yaygın açıklamadır.

Kalp ve dolaşım. Apollo 15'teki bir astronotta 22 ardışık çift kalp atımından oluşan bir ritim bozukluğu kaydedildi. Bu, ABD uçuşlarında görülen ilk önemli ritim bozukluğuydu. Aynı astronot uçuştan 21 ay sonra kalp krizi geçirdi; kitap bu nedenle damar sertliğinin büyük olasılıkla etkili olduğu sonucuna varır. Ekiplerin çoğunda dönüşte ayakta durunca nabzın hızlandığı ve tansiyonun düştüğü görüldü. Bu durum, dolaşımdaki etkin kan hacminin azalmasıyla açıklandı. Egzersiz kapasitesi test edilen 27 astronottan 18'inde belirgin biçimde düşmüştü, ama bunların büyük kısmı bir buçuk gün içinde normale döndü.

Kemik ve kas. Astronotların yaklaşık yarısında hafif kemik yoğunluğu kaybı ölçüldü. Kitap bu kaybı, aynı süre yatakta yatan deneklerdeki kayıpla benzer bulur. Bugünkü bilgiye göre uzun uçuşlarda kemik kütlesi ayda ortalama yüzde 1'in üzerinde azalabiliyor. Bu yüzden ISS'teki astronotlar her gün spor yapıyor; ayrıntısı Uzay insan vücudunu nasıl değiştirir? sayfamızda. Apollo'da astronotlar günde 2.500 kilokalorilik bir diyetle ortalama 2,7 kilogram kadar kilo verdi, kaybın yaklaşık yüzde 60'ı sudan kaynaklanıyordu.

Kozmik ışınlar ve ışık çakmaları. Apollo 11'in komutanı ve Ay Modülü pilotu, Dünya'ya dönüş yolunda karanlık kabinde gözleri karanlığa alışınca soluk ışık noktaları ve çakmalar gördüğünü bildirdi. Sonraki ekipler çakmaları gözleri açıkken de kapalıyken de görebildiğini söyledi; Apollo 15, 16 ve 17'de bunun için özel gözlem oturumları düzenlendi. Kitap, çakmaları göze çarpan yüksek enerjili ağır kozmik ışın parçacıklarına bağlar. Bugün de açıklama aynıdır, ancak mekanizma kesin olarak bilinmiyor: parçacığın göz sıvısında oluşturduğu Çerenkov ışığı (yüklü bir parçacığın bir ortamda ışığın o ortamdaki hızından hızlı gitmesiyle saçılan ışık) ya da doğrudan retinayı uyarması olası nedenler arasında. Apollo 17'deki BIOCORE deneyinde cep farelerinin kafa derisinde radyasyona bağlanabilecek hasar görüldü, ama beyin üzerinde bir etki gösterilemedi ve soru açık kaldı. NASA bugün uzay radyasyonunu, insanlı uçuşun beş temel tehlikesinden biri olarak sayıyor. Artemis I'de Orion'a yerleştirilen mankenlerle yapılan ölçümleri bu haberimizde anlattık.

Karantina. Ulusal Bilimler Akademisi'nin bir alt komitesi 1963'te Ay'dan dönen malzeme ve insanlar için karantina önermişti. Apollo 11 ekibi Ay'dan ayrılışlarından itibaren 21 gün yalıtımda tutuldu. Ay malzemesiyle temas ettirilen balıklar, böcekler, bıldırcınlar ve fareler gibi canlılarda hiçbir yaşayan organizmaya rastlanmadı. Karantina koşulları Apollo 14'ten sonra gevşetildi. Bu sürecin geniş tarihi When Biospheres Collide kitabında anlatılır.

Etkisi ve ödülleri

Kitabın aldığı bir ödül bilinmiyor. Etkisi bilimsel kaynak olarak kullanılmasından gelir: Apollo'nun tıbbi verilerini tek ciltte toplayan bu çalışma, uzay hekimliğinde sonraki programların karşılaştırma noktalarından biri oldu. Apollo'da ilk kez ortaya çıkan uzay tutması, kalp ritmi izleme ve kan hacmi kaybı gibi konular Skylab'den ISS'e kadar araştırılmaya devam etti. Skylab'deki uzun süreli kalışların tarihi için Living and Working in Space kitabına bakılabilir.

Uyarlamaları

Kitabın bir uyarlaması yok. Anlattığı iki olay ise sinemaya taşındı: Apollo 13 filminde Ken Mattingly'nin kızamıkçığa maruz kaldığı için yerine Jack Swigert'in alınması ve Fred Haise'in uçuşta idrar yolu enfeksiyonuna yakalanması işlenir. Kitap bu enfeksiyonun nedenini; su kısıtlamasına bağlı susuzluk ve idrar toplama düzeneğinin uzun süre takılı kalması gibi etkenlerle açıklar. Kazanın teknik yönü için Apollo 13 İnceleme Kurulu Raporu sayfamıza bakabilirsiniz.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

Kitap bir hakemli rapor derlemesi gibi yazılmıştır; tablolar, grafikler ve tıbbi terimlerle doludur. Hekimlik, fizyoloji ya da biyoloji öğrencileri ve uzay hekimliğinin tarihini merak eden okurlar için değerli bir birincil kaynaktır. Genel okur ise her bölümü okumak zorunda değildir.

• Hızlı başlangıç: Son kısımdaki iki bölüm, yani Dietlein'ın özet ve sonuçları ile Berry'nin Apollo değerlendirmesi, kitabın bütününü birkaç sayfada verir.
• İlginç ayrıntılar: Işık çakmaları, cep faresi deneyi ve karantina bölümleri teknik bilgi gerektirmeden okunabilir.
• Günlük yaşam merak edenler: Yiyecek teknolojisi ve içme suyu bölümleri, bugünkü uzay yemeklerinin nereden geldiğini gösterir. Ay yürüyüşü giysisi bölümü uzay giysisi sayfamızla birlikte okunabilir.