ફોર્ટ કોલિન્સ, માત્ર 600 લોકો જ અવકાશમાં ગયા છે. છેલ્લા છ દાયકામાં મોટા ભાગના અવકાશયાત્રીઓ 20 દિવસથી ઓછા સમયના ટૂંકા ગાળાના મિશન પર આધેડ વયના પુરુષો છે.

આજે, ખાનગી, વ્યાપારી અને બહુરાષ્ટ્રીય સ્પેસફ્લાઇટ પ્રદાતાઓ અને ફ્લાયર્સ બજારમાં પ્રવેશી રહ્યા છે, અમે માનવ અવકાશ ઉડાનના નવા યુગના સાક્ષી છીએ. મિશન મિનિટો, કલાકો અને દિવસોથી મહિનાઓ સુધીના છે.

માનવતા આવતા દાયકામાં ચંદ્ર પર પાછા ફરવા માટે આગળ જુએ છે, અવકાશ સંશોધન મિશન વધુ લાંબા હશે, જેમાં ઘણા વધુ અવકાશ પ્રવાસીઓ અને અવકાશ પ્રવાસીઓ પણ હશે. આનો અર્થ એ પણ છે કે લોકોની વિશાળ વિવિધતા અવકાશના આત્યંતિક વાતાવરણનો અનુભવ કરશે - વધુ મહિલાઓ અને વિવિધ જાતિઓ, વય અને આરોગ્યની સ્થિતિના લોકો.લોકો અવકાશના અનોખા તાણ અને એક્સપોઝરને અલગ રીતે પ્રતિભાવ આપતા હોવાથી, મારા જેવા અવકાશ સ્વાસ્થ્યના સંશોધકો, સ્પેસફ્લાઇટની માનવ સ્વાસ્થ્ય અસરોને વધુ સારી રીતે સમજવાનો પ્રયાસ કરે છે. આવી માહિતી સાથે, અમે અવકાશયાત્રીઓને તેઓ અવકાશમાં હોય ત્યારે અને પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા પછી સ્વસ્થ રહેવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકાય તે શોધી શકીએ છીએ.

ઐતિહાસિક NASA ટ્વિન્સ સ્ટડીના ભાગ રૂપે, 2019 માં, મારા સાથીદારો અને મેં આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ સ્ટેશન પર એક વર્ષ માનવ શરીર પર કેવી રીતે અસર કરે છે તેના પર ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ સંશોધન પ્રકાશિત કર્યું.

હું કોલોરાડો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના પર્યાવરણીય અને રેડિયોલોજીકલ હેલ્થ સાયન્સ વિભાગમાં રેડિયેશન કેન્સર બાયોલોજીસ્ટ છું. મેં નેચર જર્નલ્સના પોર્ટફોલિયોમાં તાજેતરમાં પ્રકાશિત થયેલા પેપરોની શ્રેણીમાં તે અગાઉના સંશોધન પર નિર્માણ કરવાનું ચાલુ રાખવા માટે છેલ્લા કેટલાક વર્ષો વિતાવ્યા છે.આ પેપર્સ હસ્તપ્રતો, ડેટા, પ્રોટોકોલ્સ અને રિપોઝીટરીઝના સ્પેસ ઓમિક્સ અને મેડિકલ એટલાસ પેકેજનો ભાગ છે જે એરોસ્પેસ મેડિસિન અને સ્પેસ બાયોલોજી માટે અત્યાર સુધીના સૌથી મોટા સંગ્રહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. 25 દેશોની 100 થી વધુ સંસ્થાઓએ સ્પેસફ્લાઇટ ડેટાની વિશાળ શ્રેણીના સંકલિત પ્રકાશનમાં ફાળો આપ્યો.

નાસા ટ્વિન્સ અભ્યાસ

નાસાના ટ્વિન્સ સ્ટડીએ એક અનોખી સંશોધન તક ઝડપી લીધી.NASA એ એજન્સીના પ્રથમ એક વર્ષના મિશન માટે અવકાશયાત્રી સ્કોટ કેલીની પસંદગી કરી, જે દરમિયાન તેણે 2015 થી 2016 સુધી ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પર એક વર્ષ વિતાવ્યું. તે જ સમયગાળા દરમિયાન, તેના સમાન જોડિયા ભાઈ, માર્ક કેલી, ભૂતપૂર્વ અવકાશયાત્રી અને વર્તમાન એરિઝોનાનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા યુએસ સેનેટર, પૃથ્વી પર રહ્યા.

મારી ટીમ અને મેં અવકાશમાં જોડિયામાંથી એકત્ર કરેલા લોહીના નમૂનાઓ અને સ્પેસફ્લાઇટ પહેલાં, દરમિયાન અને પછી પૃથ્વી પર તેના આનુવંશિક રીતે મેળ ખાતા જોડિયાની તપાસ કરી. અમને જાણવા મળ્યું કે સ્કોટના ટેલોમેરેસ - રંગસૂત્રોના છેડે રક્ષણાત્મક કેપ્સ, પ્લાસ્ટિકની ટોચની જેમ કે જે જૂતાની પટ્ટીને ફ્રાય થવાથી બચાવે છે - તે અવકાશમાં તેના વર્ષ દરમિયાન, તદ્દન અણધારી રીતે, લાંબી થઈ ગઈ છે.

જ્યારે સ્કોટ પૃથ્વી પર પાછો ફર્યો, તેમ છતાં, તેના ટેલોમેરેસ ઝડપથી ટૂંકા થઈ ગયા. પછીના મહિનાઓમાં, તેના ટેલોમેરીસ પુનઃપ્રાપ્ત થયા, પરંતુ તે અવકાશમાં ગયા તે પહેલાંની મુસાફરી કરતાં હજુ પણ ટૂંકા હતા.જેમ જેમ તમે મોટા થાઓ છો તેમ, તણાવ સહિતના વિવિધ પરિબળોને કારણે તમારા ટેલોમેરેસ ટૂંકા થાય છે. તમારા ટેલોમેરેસની લંબાઈ વય-સંબંધિત પરિસ્થિતિઓ જેમ કે ઉન્માદ, રક્તવાહિની રોગ અને કેન્સર વિકસાવવા માટેના તમારા જોખમના જૈવિક સૂચક તરીકે સેવા આપી શકે છે.

એક અલગ અભ્યાસમાં, મારી ટીમે ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પર છ મહિનાના મિશન પર 10 અવકાશયાત્રીઓના સમૂહનો અભ્યાસ કર્યો. અમારી પાસે વયનું નિયંત્રણ જૂથ પણ હતું- અને લૈંગિક-મેળ ખાતા સહભાગીઓ જે જમીન પર રહ્યા હતા.

અમે સ્પેસફ્લાઇટ પહેલાં, દરમિયાન અને પછી ટેલોમેરની લંબાઈ માપી અને ફરીથી જાણવા મળ્યું કે સ્પેસફ્લાઇટ દરમિયાન ટેલોમેર લાંબા હતા અને પછી પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા પછી ટૂંકી થઈ. એકંદરે, અવકાશયાત્રીઓ પાસે સ્પેસફ્લાઇટ પછી પહેલા કરતા ઘણા વધુ ટૂંકા ટેલોમેર હતા.અન્ય ટ્વિન્સ સ્ટડી તપાસકર્તાઓમાંના એક, ક્રિસ્ટોફર મેસન, અને મેં બીજો ટેલોમેર અભ્યાસ હાથ ધર્યો હતો - આ વખતે જોડિયા ઊંચાઈવાળા પર્વતારોહકો સાથે - પૃથ્વી પર કંઈક અંશે સમાન આત્યંતિક વાતાવરણ.

અમે જોયું કે માઉન્ટ એવરેસ્ટ પર ચડતી વખતે, ક્લાઇમ્બર્સના ટેલોમેર લાંબા હતા, અને તેઓ નીચે આવ્યા પછી, તેમના ટેલોમેર ટૂંકા થઈ ગયા. તેમના જોડિયા જેઓ ઓછી ઉંચાઈ પર રહ્યા હતા તેઓ ટેલોમેર લંબાઈમાં સમાન ફેરફારો અનુભવતા ન હતા. આ પરિણામો સૂચવે છે કે તે સ્પેસ સ્ટેશનની માઇક્રોગ્રેવિટી નથી કે જેના કારણે અમે અવકાશયાત્રીઓમાં ટેલોમેર લંબાઈના ફેરફારો જોયા - અન્ય ગુનેગારો, જેમ કે વધેલા રેડિયેશન એક્સપોઝરની શક્યતા વધુ છે.

અવકાશમાં નાગરિકોઅમારા તાજેતરના અભ્યાસમાં, અમે SpaceX ના 2021 Inspiration4 મિશન પરના ક્રૂમાંથી ટેલોમેરેસનો અભ્યાસ કર્યો. આ મિશનમાં સૌપ્રથમ સર્વ-નાગરિક ક્રૂ હતો, જેમની ઉંમર ચાર દાયકા સુધી ફેલાયેલી હતી. મિશન દરમિયાન ક્રૂ મેમ્બર્સના તમામ ટેલોમેર લાંબા થઈ ગયા હતા અને ચારમાંથી ત્રણ અવકાશયાત્રીઓ પૃથ્વી પર પાછા આવ્યા પછી ટેલોમેર શોર્ટનિંગ પણ પ્રદર્શિત કરે છે.

આ તારણો વિશે ખાસ કરીને રસપ્રદ વાત એ છે કે Inspiration4 મિશન માત્ર ત્રણ દિવસ ચાલ્યું હતું. તેથી, વૈજ્ઞાનિકો પાસે હવે સ્પેસફ્લાઇટ માટે ટેલોમેરેસના પ્રતિભાવ પર સુસંગત અને પુનઃઉત્પાદનક્ષમ ડેટા નથી, પરંતુ અમે એ પણ જાણીએ છીએ કે તે ઝડપથી થાય છે. આ પરિણામો સૂચવે છે કે ટૂંકી સફર, જેમ કે સપ્તાહના અંતમાં અવકાશમાં જવા માટે, ટેલોમેર લંબાઈમાં ફેરફાર સાથે સંકળાયેલ હશે.

વૈજ્ઞાનિકો હજુ પણ ટેલોમેરની લંબાઈમાં આવા ફેરફારોની આરોગ્ય અસરોને સંપૂર્ણપણે સમજી શક્યા નથી. અવકાશયાત્રીના લાંબા ગાળાના સ્વાસ્થ્યને લાંબા અને ટૂંકા ટેલોમેર બંને કેવી રીતે અસર કરી શકે છે તે શોધવા માટે અમને વધુ સંશોધનની જરૂર પડશે.ટેલોમેરિક આરએનએ

બીજા પેપરમાં, અમે બતાવ્યું કે Inspiration4 ક્રૂ - તેમજ સ્કોટ કેલી અને ઊંચાઈવાળા પર્વતારોહકો - ટેલોમેરિક આરએનએના વધેલા સ્તરનું પ્રદર્શન કરે છે, જેને ટેરા કહેવાય છે.

ટેલોમેરેસમાં પુનરાવર્તિત ડીએનએ સિક્વન્સનો સમાવેશ થાય છે. આને TERRA માં લખવામાં આવે છે, જે ટેલોમેરની રચનામાં ફાળો આપે છે અને તેમને તેમનું કામ કરવામાં મદદ કરે છે.પ્રયોગશાળાના અભ્યાસો સાથે મળીને, આ તારણો અમને જણાવે છે કે અવકાશ ઉડાન દરમિયાન ટેલોમેરોને નુકસાન થઈ રહ્યું છે. જ્યારે હજુ પણ ઘણું બધું છે જે આપણે જાણતા નથી, આપણે જાણીએ છીએ કે ટેલોમેરેસ ખાસ કરીને ઓક્સિડેટીવ તણાવ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. તેથી, ઘડિયાળની આસપાસ અવકાશ કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવે ત્યારે અવકાશયાત્રીઓ અનુભવે છે તે ક્રોનિક ઓક્સિડેટીવ નુકસાન સંભવતઃ આપણે અવલોકન કરેલા ટેલોમેરિક પ્રતિભાવોમાં ફાળો આપે છે.

અમે ટેલોમેરેસ અને વૃદ્ધત્વને કેવી રીતે વધુ સારી રીતે સમજવાથી મનુષ્યની માત્ર લાંબા ગાળાની અવકાશ યાત્રામાં ટકી રહેવાની જ નહીં પરંતુ અન્ય ગ્રહોને પણ વિકાસ અને વસાહત બનાવવાની ક્ષમતા વિશે જાણ કરવાનું શરૂ કરી શકે છે તેના વધુ ભવિષ્યવાદી પરિપ્રેક્ષ્ય સાથે અમે એક સમીક્ષા લેખ પણ લખ્યો છે. આમ કરવાથી મનુષ્યને અવકાશમાં પુનઃઉત્પાદન કરવું પડશે અને ભાવિ પેઢીઓ અવકાશમાં ઉછરશે. અમને ખબર નથી કે તે શક્ય છે કે કેમ - હજુ સુધી.

અવકાશમાં ટેલોમેરેસ છોડોમારા સહકર્મીઓ અને મેં સ્પેસ ઓમિક્સ અને મેડિકલ એટલાસ પેકેજમાં અન્ય કાર્યમાં યોગદાન આપ્યું છે, જેમાં નેચર કોમ્યુનિકેશન્સમાં પ્રકાશિત થયેલા પેપરનો પણ સમાવેશ થાય છે. ટેક્સાસ A&M જીવવિજ્ઞાની ડોરોથી શિપેન અને ઓહિયો યુનિવર્સિટીના જીવવિજ્ઞાની સારાહ વ્યાટની આગેવાની હેઠળની અભ્યાસ ટીમે શોધી કાઢ્યું હતું કે, લોકોથી વિપરીત, અંતરિક્ષમાં ઉડેલા છોડમાં ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પરના તેમના સમય દરમિયાન લાંબા સમય સુધી ટેલોમેર નથી.

જોકે, છોડે તેમના ટેલોમેરેઝના ઉત્પાદનમાં વધારો કર્યો, જે એન્ઝાઇમ ટેલોમેરની લંબાઈ જાળવવામાં મદદ કરે છે.

જેમ જેમણે "ધ માર્ટિયન" જોયું છે તે જાણે છે કે, છોડ અવકાશમાં લાંબા ગાળાના માનવ અસ્તિત્વમાં આવશ્યક ભૂમિકા ભજવશે. આ શોધ સૂચવે છે કે છોડ માનવો કરતાં અવકાશના તાણનો સામનો કરવા માટે કદાચ વધુ કુદરતી રીતે અનુકૂળ છે. (વાતચીત)જીએસપી