Z mo?ských hlubin do vesmíru.

Transkript

1 Z mo?ských hlubin do vesmíru. Odkud by m?la NASA nebo soukromá sféra vybírat adepty pro p?íští generaci astronaut?? Takoví lidé musí toužit po dobrodružství, musí mít ohromný smysl pro každou mali?kost a zárove? se musí vyzna?ovat doslova bezmezným nadšením pro poznávání nového a neznámého. nachází v hlubinách oceán?. Astronauti a akvanauti (dále spole?n? jen NAUTI ) jsou si velmi podobní a vztah mezi t?mito dv?ma skupinami již existuje. Na své dovolené od NASA pracoval v roce 1965 astronaut amerického námo?nictva Scott Carpenter na projektu?lov?k a mo?e jako vedoucí týmu potáp???. Mají-li být výzkumníci ve vesmíru?i pod mo?em úsp?šní, musí mít?adu vlastností, které jsou pro ob? tyto skupiny spole?né. Od no?ních hv?zd ke hv?zdám mo?ským P?enos požadovaných návyk? a dovedností používaných akvanauty do situací p?i pln?ní role astronaut? by zna?n? urychlil výzkum vesmíru díky zkrácení doby pot?ebné pro výcvik. Navíc n?která bezpe?nostní opat?ení a záchranné úkony používané p?i potáp??ských výzkumech a expedicích by mohly být užite?né i p?i výzkumu vesmíru. Mezi t?mito dv?ma subkulturami však existují i rozdíly. Sou?asní astronauti cestují do vesmíru ve velkých raketách (o váze 2 tisíc tun) a krouží kolem zem? rychlostí 8 kilometr? za vte?inu ve výšce 180 až 650 kilometr?. Akvanauti sestupují do vody v tlakovém zvonu jako potáp??i bez jakýchkoliv p?ístroj?, nebo v komo?e do hloubek od 10 do 600 metr? mo?ské vody (mmv) rychlostí od 3 do 40 metr? za minutu a z?stávají ve vysokotlakém prost?edí, dokud se nedekompresují. Ale i tyto rozdíly mají n?co spole?ného. Když potáp??i sestupují do hloubky, stoupá parciální tlak plyn?, které dýchají (kyslík, hélium nebo dusík) podle Daltonova zákona. Tímto zákonem se?ídí p?esn? vypo?tená rovnováha dýchacích plyn? v satura?ní potáp??ské komo?e (komo?e SAT). Zatímco v Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) a v sou?asných raketoplánech (a družicích) se po v?tšinu?asu udržuje obsah kyslíku na normálním tlaku u hladiny mo?e, tlak v komo?e rakety se zvyšuje podle Daltonova zákona. Velikost komory pro spalování paliva musí odpovídat požadavku na rovnom?rné spalování. Daltonovým zákonem se?ídí vztah mezi tlakem a dalšími prom?nnými. Ob? skupiny se tedy musí pod?izovat mnoha stejným zákonitostem, i když ne stejným zp?sobem. Astronauti i akvanauti tvo?í zpravidla malé, kompaktní, vysoce trénované a siln? týmov? orientované skupiny lidí. Ob? skupiny navrhují, nacvi?ují a u?í se doslova po pam?ti provád?t záchranné úkony. Ob? skupiny pot?ebují p?i svých výpravách významnou podporu v oblasti pomocného personálu i rozsáhlého technického zabezpe?ení. Nácvik logistiky je d?ležitou složkou každé výpravy a p?ed každou cestou do vesmíru nebo na potáp?ní se v komo?e SAT probíhá d?kladné plánování a nácvik. NAUTI obou skupin musí žít v omezených prostorách po dobu od p?ti dn? až po šest m?síc?. Žádná z t?chto skupin nemá p?esné rozlišení mezi dnem a nocí, p?i potáp?ní v komo?e SAT pronikne slunce do hlubin jen málokdy. A i to minimální sv?tlo, které se dostane do hlubokých vod, ztrácí své?ervené, oranžové a žluté tóny a bez n?jakého dodate?ného externího sv?telného zdroje se vše jeví jako zelené?i modré. Naproti tomu astronauti p?i obletech Zem? rychlostí vyšší než 4 míle za vte?inu zažívají 32 východ? a západ? slunce denn?.

2 Základem je flexibilita NAUTI jsou jako rybky v kulovitém akváriu pr?hledy sledují ohromný sv?t pohybující se kolem nich. V t?sném prost?edí je d?ležité, aby byly jasn? stanoveny role vedoucího i p?esn? vymezené oblasti/ odpov?dnosti každého jednotlivce. P?esto zde každý stojí p?ed možností, že bude muset jednat jako technik, mechanik, ichtyolog, geolog, ale i uklíze?, pradlena a kucha?. Vítaní jsou lidé, kte?í jsou doslova všeum?lové. Protože je prost?edí p?i cestách do vesmíru i do mo?ských hlubin specifické, musí se pro všechny NAUTY vypracovávat psychologické modely: týmy se skládají ze vzájemn? kompatibilních osob, aby byla mezi nimi zajišt?na maximáln? ú?inná komunikace. Fyzický stres neobvyklého prost?edí, odlišný rytmus denního sv?tla a tmy?asto zp?sobující nedostatek spánku, náro?ný pracovní program a stísn?ný životní prostor vyžadují, aby se všichni?lenové týmu navzájem výborn? snášeli. Zde se nedá?ešit p?ípadný konflikt tak, že se pro uklidn?ní odejde n?kam ven všichni jsou x kilometr? nad nebo pod hladinou mo?e. Všichni musí odsunout stranou své ambice a zájmy a sledovat pouze cíle stanovené pro celý tým. Voda je nejlepší a nejlevn?jší prost?edí pro p?ípravu astronaut? na stav dlouhodobého volného pádu ve vesmíru (pro simulaci stavu beztíže). P?i nácviku pln?ní nejr?zn?jších úkol? se astronauti v oblecích používaných ve vesmíru vyváží na neutrální vzplývavost a pono?í do vody v laborato?i. Tam si pod vodou zkoušejí a nacvi?ují každý manévr nebo pracovní úkon a teprve potom jej provád?jí ve vesmíru. V sou?asné dob? nacvi?ují astronauti NASA v komorách SAT provád?ní r?zných zdravotních úkon?. Odlou?ený a stísn?ný prostor komory SAT napodobuje podmínky v Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) nebo v družici, kde má zdravotní technik velmi málo místa. Astronauti nad atmosférou i akvanauti pod vodou mívají s sebou jen omezené množství zdravotnického materiálu, takže takový nácvik simuluje astronaut?m velmi reálné podmínky, v kterých se ocitnou ve vesmíru. V komo?e SAT se simuluje situace, kdy jsou astronauté i léka? vzdáleni tisíce kilometr? od Zem? a v tomto prost?edí se diskutují a probírají r?zné specifické zdravotní úkony. Tento nácvik je ku prosp?chu jak potáp??ské komunit? (používající komoru SAT), tak i astronaut?m a p?edstavuje další podobnost mezi ob?ma skupinami NAUT?. Rovn?ž austronauti, kte?í se p?ipravují na dlouhodobé výpravy, se aklimatizují v komorách SAT. Program NASA zvaný NEEMO (Extreme Environment Mission Operations) je programem, v jehož rámci se astronauti seznamují s technikami a technologiemi, které by mohly být pot?ebné pro vesmírné cestovatele plnící prezidentovo rozhodnutí o cestách na M?síc a dále. Potáp?jí se v komo?e SAT u pob?eží ostrova Key Largo (Florida), kde si zvykají na prost?edí v mnoha ohledech stejn? nehostinné, jaké je ve vesmíru nebo na jiných planetách. P?i šesti takových vý za?ízení, které by mohlo být vysláno do vesmíru. Poprvé za dlouhou dobu se p?i t?chto ponorech v rámci programu NEEMO provádí i výzkumy v oblasti fyziologie?lov?ka.?lenové posádky (astronauti)?asto poukazují na podobnosti p?i práci pod vodou a ve vesmíru. Výpravy spadající do programu NEEMO nejsou prvními akcemi, p?i kterých NASA získává znalosti a zkušenosti v mo?i. V roce 1969, dva dny p?ed startem mise Apollo 11, vypustila NASA malou ponorku PX-15 Ben Franklin s šesti?lennou posádkou na t?icetidenní podmo?skou cestu za ú?elem výzkumu proud?ní Golfského proudu a také kv?li zjiš?ování vlivu a ú?inku dlouhodobého pobytu na lidi v malém uzav?eném prost?edí. NASA se tehdy rozhodla zkoumat prost?edí v

3 ponorce jako analogickou situaci srovnatelnou se životem ve vesmírné stanici. Informace z této akce se p?vodn? m?ly zpracovat a použít pro následné výzkumné výpravy po?ádané NASA, ale opožd?né zahájení výpravy oproti p?vodn? plánovanému termínu, jakož i požadavky na naprosto precizní práci znemožnily její dokon?ení ješt? p?ed uskute?n?ním historického vypušt?ní Apolla 11 s p?istáním na M?síci. Následkem zmín?ného zpožd?ní se stalo, že výsledky a informace shromážd?né NAUTY p?i této podmo?ské výprav? byly zcela zastín?ny situací, p?i které Ameri?ané vzhlíželi k obloze a sledovali, jak jiná posádka p?istane na M?síci. Nicmén? informace získané posádkou ponorky Ben Franklin se stále ješt? používají jako sm?rodatné pro jiné expedice. NAUTI obou skupin sdílejí nutnost mít podp?rný a?ídící personál. V obou prost?edích má NAUT velmi malou autonomii, musí se smí?it s tím, že pot?ebuje odbornou podporu z povrchu Zem?, kde je k dispozici velké odborné zázemí. Každý okamžik bd?ní i spánku je naplánován a koordinován lidmi, kte?í nejsou p?ímo na míst?. Pom?rn? dlouho se vytvá?í a usm?r?uje citlivá dynamika interpersonálních vztah? odrážející skute?nost, že NAUT je?ízen vedoucím z n?jakého vzdáleného místa. Akvanauti jsou na?ízení na dálku zvyklí a snášejí je dob?e. Všichni NAUTI bez rozdílu však rad?ji?eší problémy sami. Když se jim umožní vy?ešit n?jaký problém samostatn? nebo spole?n? se svým týmem, dostane se jim tak cenné zkušenosti upravit si své prost?edí a za?ízení a pom?že to vybudovat ješt? sob?sta?n?jší tým. Srovnání obytných prostor Atmosféra m?že být upravená a?ízená, proto není zapot?ebí žádných speciálních od?v? ani na stanici ISS, ani v družicích?i v komo?e SAT. Tlak uvnit? ISS a v družici udržují kovové st?ny (ve vesmírném vakuu), nebo vn? komory SAT (ve vod?, která je hustší než vzduch). Protože je atmosféra v obytných prostorách uzav?ená, musí se udržovat tak, aby umož?ovala život. Savci p?ežijí pouze tam, kde mohou dýchat plynné sm?si, jejichž sou?ástí je alespo? 16 procent kyslíku. Atmosféra, která se používá a udržuje ve stanici ISS a v družicích je stejná jako v komo?e SAT. V uzav?ených systémech se zvyší obsah oxidu uhli?itého (CO2, což je vedlejší produkt kyslíkového metabolismu) b?hem 10 minut na úrove? p?esahující míru snesitelnosti pro lidský organismus (t.j. p?ibližn? 6 procent celkového objemu). V družicích se tento problém?eší tak, že se dýchací médium vhání pomoci n?kolika ventilátor? do pra?ek plynu, které z n?j dstra?ují CO2. V t?chto pra?kách plynu se CO2 chemicky váže a následkem toho se vytvá?í vodní páry, vlhkost a k?ída. Získaná voda se pak vede do subsystému pro rekuperaci vody. V pra?kách plynu bývá vrstva d?ev?ného uhlí kv?li absorbování a odstra?ování zápachu. Jiné systémy p?idávají a homogenizují kyslík, aby v atmosfé?e nevznikaly shluky a kapsy, kontroluje a?ídí se cirkulace, teplota a vhkost (p?ebyte?ná vlhkost se odstra?uje) to vše takovým zp?sobem, aby prost?edí ve stanici ISS a v družicích bylo podobné normální atmosfé?e p?i tlaku u hladiny mo?e a s obdobným obsahem kyslíku.?ízení teploty je pro stanici ISS i družice klí?ov? d?ležité kv?li podstatným zm?nám teploty ve vakuovém prostoru. Neexistuje žádná atmosféra, která by udržela rovnom?rné teplo po devadesát minut, protože zmín?ná t?lesa se p?i ob?hu dostávají?asto ze dne do noci a naopak. Vzhledem k úplné izolaci ve vesmírném prostoru je mimo?ádn? d?ležitá recyklace vody. I když u b?žných komor SAT není d?myslný systém pro sb?r a recyklaci vody zapot?ebí, všechno ostatní

4 t.j. praní CO2, odvh?ování, oh?ev a odstra?ování zápachu se provádí stejným zp?sobem. I v komo?e SAT je topení velice d?ležité, protože okolní voda odvádí teplo 25 krát rychleji než vzduch. Navíc kovové zdi komory a obvykle vysoký obsah hélia vyvolávají u potáp??? SAT pocit nep?íjemného chladu. V komorách SAT se zpravidla udržuje konstantní tlak (tzv. udržovací hloubka) bez ohledu na to, jak p?esn? hluboko potáp??i b?hem výpravy pracují. Jestliže se komora SAT má pono?it do maximální hloubky 120 mmv (kde je tlak více než 13 krát v?tší než u hladiny mo?e), bude požadovaná udržovací hloubka ~90 mmv. Atmosféra v komo?e SAT bude sm?s t?í plyn? (trimix), t.j. sm?s hélia, kyslíku a dusíku. Hélium se používá pro eliminaci potenciálních narkotických ú?ink? dusíku. Parciální tlak kyslíku (PPO2) se musí omezit na 0,5 procent (t.j. ekvivalent dýchání padesátiprocentního kyslíku za normálního tlaku u hladiny), aby se u potáp??? nedostavily p?íznaky pulmonální kyslíkové toxicity. Pulmonální kyslíková toxicita je pálení plicních sklípk? zp?sobené delším vystavením se vyšším koncentracím kyslíku a projevuje se podrážd?ním pod hrudní kostí, bolestí p?i vdechování a sníženou vitální kapacitou plic. T?mto p?íznak?m?asto p?edchází neproduktivní kašel a šimrání v krku. Dýchací médium se v komo?e SAT zpravidla nem?ní, dokud ponor neskon?í a potáp??i nepodstoupí dekompresi. B?hem dekomprese se tlak snižuje, až se potáp??i dostanou zp?t na normální tlaky u hladiny. B?hem dlouhodobých pobyt? v t?chto domovech mimo domov hraje významnou roli hygiena. NAUTI produkují odpad. Skladování a odstra?ování odpadních produk? je pro zdraví a pohodlí NAUT? velice d?ležité. Ve vesmíru se exkrementy odsávají do speciálního odd?lení, tekutina se zachycuje a odstra?uje. Pevný odpad se skladuje ve vakuu, které zajiš?uje neší?ení zápachu. N?které komory SAT jsou vybaveny za?ízením, které posádce umož?uje použití velmi podobn?, jak je tomu na normální toalet?, i když trubky celého systému musí být siln?jší, aby snesly vyšší tlak. Ve v?tšin? komor SAT se používají p?enosné nádržky a tekutý odpad lze odstra?ovat okamžit?. Pevný odpad se ukládá do vak? a posílá k hladin? nebo skladuje. Vzhledem k uzav?enému prost?edí se v?tšinou up?ednost?uje první možnost. Vzhledem k úplnému pono?ení komory SAT a povaze práce je odstra?ování vlhkosti z dýchacího média dosti obtížné. Zvýšená vlhkost ve spojitosti se zvýšeným tlakem a s nep?irozenými zdroji sv?tla nabízí ideální podmínky pro ší?ení bakterií. Aby se snížilo riziko ušních infekcí, používají potáp??i v komo?e SAT jako prevenci antimykotické / antibakteriální roztoky. A protože t?žká výbava m?že od?ít v n?kterých místech k?ži, jsou NAUTI vystaveni i vyššímu riziku kontaktní dermatitidy. I když se astronauté nepohybují v prost?edí se zvýšenou vlhkostí a tlakem, musí se snažit vyhnout se otev?eným poran?ním a infekcím. NAUTI jsou zpravidla fyzicky dob?e vybaveni pro p?ekonávání jak dekompresních stres?, tak i sil p?sobících p?etížení. P?i výpravách si musí udržovat dobrou fyzickou kondici. Kdyby astronauti neprovád?li pravidelná cvi?ení, mohlo by se jim stát, že by se po návratu do gravita?ního pole na Zemi nepostavili na nohy a nemohli by chodit. Navíc, když se neprocvi?uje srde?ní sval, dochází k jeho slábnutí a snižování výkonu. Krom? toho jsou kosti biologicky nastavené na opakované p?ijímání rázové zát?že. Nedostatek rázového zatížení má za následek?ídnutí kosti úbytkem vápníku. Bez cvi?ení by se kosti stávaly k?eh?ími a p?i návratu do gravita?ního prost?edí by se lámaly.

5 P?i cvi?ení se NAUTI potí. V p?ípad? akvanaut? to znamená, že tím ješt? zvyšují již tak vysokou hladinu okolní atmosférické vlhkosti, i když to n?jak závažný problém není. Astronauté nemají gravitaci, která by jim pomáhala odstra?ovat pot. Proto si pot vysušují foukáním vzduchu z ventila?ního otvoru a utíráním ru?níky. Kdyby se astronaut pohyblivým vzduchem nevysušoval, z?stával by mu pot lp?t na k?ži a jeho vrstva by postupn? sílila. Pro ob? skupiny NAUT? je mimo?ádn? d?ležitá sladká (nemo?ská) voda. Na stanici ISS ani na družicích není žádná sprcha. Astronauti používají žínky nebo houby se speciálním mýdlem, které dob?e set?e ru?níkem. V komo?e SAT se NAUTI nejd?íve osprchují v slané vod? a poté opláchnou vodou sladkou. I oni používají speciální mýdlo, které se nerozpadne v slané vod?. Veškerá použitá voda se pak odstra?uje mimo komoru. Neexistuje-li žádná gravitace, použití sprchy ve vesmíru by m?lo za následek vodu voln? létající prostorem. Vzhledem k množství elektronických za?ízení jak ve stanici ISS, tak i v družicích by mohla voln? létající voda tato citlivá za?ízení poškodit. Vzhledem k tomu, že zásoby vody by se ve vesmíru dopl?ovaly jen velmi obtížn?, voda se rekuperuje a recykluje z odpadních d?ez?, z mo?i, z palivových?lánk? i z kondenzátu vznikajícího p?i dýchání astronaut?. Procesor pitné vody upravuje odpadní vodu tak, že se z ní stavá voda pitná. Kvalitu vody pe?liv? hlídá jiný nezávislý systém. Jedno z nejv?tších nebezpe?í pro obytný prostor ve vesmíru i pod vodou je ohe?, proto existuje celá?ada opat?ení, aby se inimalizovalo nebezpe?í vznícení.?ty?i složky pot?ebné pro ho?ení jsou teplo, palivo, kyslík a chemická reakce. Jestliže se neúm?rn? posílí jedna z t?chto složek nebo více z nich, zvýší se významn? riziko vznícení. Z?ejm? nejnebezpe?n?jší?ástí letu do vesmíru je návrat. Teplota ochranných desti?ek dosahuje až 938 C a p?ední hrana k?ídel m?že dosáhnout teploty až 1371 C. Tento nár?st teploty m?že být skute?n? problematický, jestliže je k dispozici správné palivo a kyslík. I potáp??i s komorou SAT se mohou dostávat do velkého nebezpe?í vznícení, a sice b?hem posledního úseku dekomprese. Aby se minimalizovala dekompresní doba, zvyšuje se PPO2 až na úrove? 1,2 procenta. To je ekvivalent stodvacetiprocentního kyslíkového prost?edí. Proto se významn? potla?ují všechny ostatní základní složky (p?edpoklady) pro vznícení, aby se snížilo nebezpe?í požáru. Podobnosti p?i opušt?ní obytného prostoru Když potáp?? opustí pod vodou komoru,?íká se tomu výlet. Požadavek na dekompresi p?i výletu je dán množstvím inertního plynu v dýchacím médiu. Jediný zp?sob, jak snížit obsah inertního plynu, je zvýšit v obsah kyslíku v dýchacím médiu. Potáp??i z komor SAT používají recyklátory nebo rebreathery, pomoci kterých dýchací médium recirkuluje a nevypouští se do vody. Rebreathery plyn zachycují, odlou?í z n?j CO2 a p?idají do n?j kyslík stejn?, jak se to d?je v obytných prostorech, ovšem v menším m??ítku. P?i práci pot?ebují potáp??i ve svém dýchacím médiu vyšší koncentraci kyslíku. Pro své výlety mimo stanici musí mít astronauté své obleky/skafandry pon?kud upravené. Aby p?ekonali vysokomolekulární kyslíkové vakuum v prostoru na nízkých ob?žných drahách kolem Zem? (LEO), musí mít na sob? tlakové skafandry nazývané EVA (extravehicular activity suit). Tyto skafandry dodávají kyslík pro dýchání a také udržují celé t?lo pod takovým tlakem, aby t?lesné tekutiny z?stávaly v tekutém stavu. Tento skafandr se podobá rebreather?m používaným potáp??i p?i technickém potáp?ní.

6 Kosmický skafandr také chrání p?ed malými meteoroidy a izoluje svého nositele p?ed extrémními teplotami v kosmickém prostoru zabudovaným chladicím a vyh?ívacím systémem. Bez atmosféry, která fitruje slune?ní zá?ení, by se strana skafandru, na kterou dopadají slune?ní paprsky zah?ála až na 115 C a strana odvrácená by se ochladila až na -155 C. Tlak ve skafandru EVA se liší od tlaku rovnajícímu se podmínkám na hladin? mo?e, který se udržuje ve stanici ISS a v družicích. Kdyby byl skafandr EVA ve vakuovém prostoru natlakován na výši b?žnou u hladiny mo?e, jeho nositel by se nemohl hýbat. (Každý potáp??, který si n?kdy jen trochu p?etlakoval sv?j skafandr, ví, jak obtížn? se v takovém stavu pohybuje.) V takovém p?ípad? by byl skafandr p?íliš tuhý, paže a nohy by nebylo možné ohýbat a astronaut by nemohl pracovat. Nízkotlaký skafandr (s asi t?etinovým tlakem ve srovnání s tlakem u hladiny mo?e) je výhodný, protože ve vn?jším prostoru umož?uje vynikající pohyblivost. Podle Daltonova zákona snižování tlaku má za následek snižování celkového množství kyslíku v dýchacím prostoru proto je pro udržení života nutné zvýšit PPO2. Zvýšené nebezpe?í požáru je u skafandru EVA p?ijatelné, protože zde nejsou žádné elektronické komponenty, které by mohly iniciovat vznícení. Stanice ISS a družice však obsahují elektronických sou?ástí velmi mnoho, a proto by tam bylo - v p?ípad? zvýšených hladin kyslík? - nebezpe?í požáru dosti vysoké. Satura?ní potáp?? pot?ebuje být chrán?n p?ed prvky, kterým je vystavován p?i použití suchého nebo horkovodního skafandru. Takový skafandr potáp??e chrání hlavn? proti chladu?icházejícího z okolní mo?ské vody. Ve v?tšin? sv?tových oblastí slune?ní paprsky neproniknou do hloubek, v kterých se pohybuje komora SAT, a voda v takových hloubkách m?že být studená až -2 C. Na rozdíl od vakua ve vesmírném prostoru mohou být akvanauti vystaveni vod? i bez skafandru, ale jen po krátkou dobu. Pro potáp??e je nejd?ležit?jší dýchací médium. Opušt?ní obytných prostor s sebou nese pom?rn? zna?né riziko. Astronauti se s tím vypo?ádávají pom?rn? dob?e, protože p?i vesmírné procházce zpravidla používají dva spojovací body a pohybují se p?itahováním nebo se odrážejí rukama. Astronauti se nemohou pohybovat pádlováním nebo plaváním, protože ve vesmíru se nemají od?eho odrážet. Riziko p?i odd?lení se od satura?ní komory je zna?né. Sou?asní potáp??i používající komoru SAT, kte?í jsou p?i jejím opušt?ní nep?ivázaní, musí dávat velký pozor, aby neztratili orientaci. Jedním z velkých rozdíl? je skute?nost, že akvanauti jsou vystaveni stavu beztíže pouze tehdy, kdy se jejich t?la vznášejí ve vod?, zatímco astronauti se pohybují v beztížném stavu až do svého návratu na Zemi. Pouze p?i výprav? k jiné planet? mohou astronauti zažít?áste?nou gravitaci. Fyziologické podobnosti Když se astronauté p?ipravují na rocházku do vesmíru, musí p?edtím ve stanici ISS nebo v družici za?ít dýchat kyslík kv?li velkému rozdílu mezi tlakem v obytných prostorech a ve skafandru EVA. Nedodržení tohoto pravidla o p?ípravném dýchání (nebo nenastavení tlaku v kabin? na parametry skafandru p?ed procházkou) by mohlo mít za následek p?enos rozpušt?ného dusíku z tkání do astronautova krevního?e?išt?. Z d?vodu rychlého poklesu tlaku by se za?aly v krvi tvo?it bublinky dusíku. Poté, co by je napadly fagocyty (t.j. bu?ky pohlcující cizorodé?ástice), napadly by je jako cizorodé látky i leukocyty (bílé krvinky).

7 Zkrátka a dob?e, astronaut by utrp?l nehodu. P?íznaky by se objevily již b?hem oble?ení do skafandru EVA nebo t?sn? po jeho odložení a v n?kterých p?ípadech by mohly být fatální. P?ípravné dýchání se podobá p?edb?žnému dýchání p?i použití kyslíkového rebreatheru. P?ípravné dýchání se provádí inhalací z izolované masky v obytných prostorech. Tento postup se aplikuje i p?i používání skafandr? EVA. Zajistí se tak, že vyššímu procentu kyslíku je vystaven pouze astronaut, ne celé vesmírné plavidlo. B?hem tohoto procesu se snižuje množství dusíku obsaženého v tkáních a až na úrove?, p?i které existuje jen minimální riziko dekompresní nemoci (DCS). Zm?nou atmosférického tlaku by se zkrátil?as pot?ebný pro p?ípravné dýchaní. I když neexistují žádné zprávy o vesmírné dekompresní nemoci (DCS), NASA zaznamenává dosti?asto výskyt DCS p?i pozemních testech v hyperbarických komorách. P?i nasazení p?ípravného dýchání ve vesmíru se však dodržují velmi p?ísná bezpe?nostní kritéria a parametry. Rovn?ž p?ed letem se v tomto sm?ru zavád?jí další a dodate?ná opat?ení. Rychlosti metabolismu ve skafandru b?hem p?ípravného dýchání kyslíku jsou pon?kud vyšší než p?i testech v klidovém stavu. Pro? je tomu tak? Je to proto, že astronaut se v tlakovém skafandru pohybuje a pracuje v n?m. Pr?zkum provedený doktorem Michaelem Gernhardtem (astronautem NASA,?editelem Laborato?e pro environmentální fyziologii a hlavním výzkumníkem Programu pro redukci p?ípravného dýchání vesmírného st?ediska Johnson Space Center) p?i NASA prokázal, že i mírn? zvýšené rychlosti metabolismu podporují eliminaci dusíku a snižují dekompresní stres. Následkem toho astronauti provád?jí fyzická cvi?ení b?hem dýchání kyslíku, aby podpo?ili eliminaci dusíku. Je to sice pravda a opravdu to funguje, ale musí se jednat o cvi?ení specifická a p?esn? definovaná. Nejú?inn?jšího snižování bublinek dusíku se dosahovalo kombinací velmi intenzivních cvi?ení s lehkou námahou. 4 Podobné problémy s DCS se vyskytují i p?i výletech satura?ních potáp???. Ti, kte?í musí kv?li n?jaké?innosti sestoupit podstatn? hloub?ji, než je udržovací hloubka, mohou p?i návratu do obytných prostor?elit nutnosti dekomprese. Krom? toho platí, že všichni potáp??i musí absolvovat dekompresi, a to p?i každém ponoru a bez ohledu na jeho hloubku. Taková dekomprese zpravidla probíhá p?i výstupu pe?liv? kontrolovanou rychlostí. Když p?i hloubkovém satura?ním ponoru sestupují potáp??i ke dnu, musí sledovat, zdali se u nich nedostavují p?íznaky nervového syndromu z vysokého tlaku (HPNS). Pat?í k nim závra?, nauzea, zvracení, pocity strachu, únava a ospalost, škubavé pohyby, žalude?ní k?e?e, snížená intelektuální a psychomotorická výkonnost, špatné spaní provázené t?žkými sny a zvýšená?innost pomalých vln p?i snížené?innosti rychlých vln mozku nam??ených elektroencefalografem.5 I když je p?esný p?vod zatím neznámý, považují se za p?í?inu HPNS vysoké tlaky umocn?né volbou dýchacího média a rychlostí sestupu. Nap?. n?kte?í potáp??i zažívají p?i rychlých sestupech i do hloubky pouze 92 mmv mírnou formu HPNS nazývanou héliový strašák, a sice v p?ípadech, kdy používají k dýchání sm?s hélia a kyslíku. Po p?ekro?ení ur?itých tlak? (hloubek) se výkonnost potáp??? prudce snižuje. Když ale astronauti naberou rychlost p?esahující 8 mil za vte?inu a dostanou se na ob?žné dráze do stavu volného pádu, zažívají tzv. syndrom adaptace na vesmír (SAS), který se podobá kinetóze (nemoci z pohybu). K jejím nej?ast?jším p?íznak?m pat?í mírná nauzea, dezorientace, intenzivní pocit nevolnosti až zvracení. Intenzita bolestí hlavy a nutkání na zvracení se r?zní. Toto onemocn?ní trvá dva až?ty?i dny. Intenzitu zmín?ných p?íznak? lze snížit b?žnou medikací proti kinetóze, ale následkem takové?ešení je astronautova spavost a letargie.

8 Astronauté zpravidla netrpí takovými neduhy jako potáp??i používající komoru SAT tedy aseptickou kostní nekrózou (t.j. odumíráním kosti zp?sobeným rozpušt?ným inertním plynem v kosti, který vystupuje z roztoku p?íliš rychle a tím kost ni?í). Naproti tomu u nich dochází k úbytku kostní hmoty zap?i?in?nému pobytem v podmínkách mikrogravitace. Astronatuti zat?žují kosti mén? a nedostatek gravitace zp?sobuje odvápn?ní kostí. Proto se používají ke zvýšení odporu/námahy speciální stroje. Kv?li zvyšování kardiovaskulární?innosti a pro minimalizaci úbytku kostní hmoty se astronauti p?ipoutávají a cvi?í každý den 15 minut p?i patnáctidenních výpravách do vesmíru a 30 minut p?i výpravách na t?icet dní. Potáp??i techni?tí a s rebreatherem se?asto setkávají s p?íznakem, kterému se b?žn??íká kyslíkové ucho, což je syndrom kyslíkové absorbce ve st?edním uchu, k n?muž dochází b?hem ponoru p?i dýchání plynu bohatého na kyslík. St?ední ucho m?že být po?ád ješt? napln?né kyslíkem a okolní tkán? tento kyslík metabolizují. Objem plynu b?hem metabolizace kyslíku pozvolna klesá, což zp?sobuje mezi vn?jším a vnit?ním uchem nevyrovnanost. Po ponoru potáp??i tento rozdíl tlak? vyrovnávají a zpravidla to ne?iní žádné problémy. Astronauti mívají kyslíkové ucho ze zcela stejných d?vod?. V?tšinou se s tímto jevem setkávají po cvi?ných letech v T-38 nebo po procházkách do volného vesmírného prostoru. Akvanauté i astronauté zt?les?ují lidskou touhu po poznávání.?leny základní skupiny astronaut? NASA jsou pouze dva profesionální potáp??i: Dr. Michael L. Gernhard, p?vodn? komer?ní potáp?? (zmín?n již shora); a kapitánka (se zvláštním posláním) Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper, potáp??ka námo?nictva Spojených stát?. Nicmén? p?i bližším pohledu na sou?asnou základní skupinu astronaut? NASA je patrné, že více než 50 procent jejich?len? jsou vášnivými plavci nebo kvalifikovanými civilními potáp??i, kte?í se v?nují této?innosti pouze pro zábavu. Všeobecn? panuje názor, že akvatická adaptabilita je p?edpokladem pro úsp?šné p?sobení jako astronaut. Neexistuje jedinec, který by vlastnil všechny rysy pot?ebné k tomu, aby z n?j byl dokonalý astronaut. N?kte?í akvanauté jsou lepší v ovládání p?ístroj? a dokáží snadno a lehce manévrovat ve vod?, jiní jsou jsou zru?n?jší v tom smyslu, že bez potíží chytají ryby do rukou. A podobn? je tomu i u astronaut?. N?kte?í jsou šikovn?jší p?i procházkách ve volném prostoru, jiní lépe ovládají mechanickou ruku ob?žné družice.?ešením se zdá být správná kombinace jedinc?, kte?í vyrovnávají p?ednosti a nedostatky svých koleg? a spole?n? vytvá?ejí správný tým se vším všudy. Akvanauti jsou nejlépe vybavenou skupinou schopnou spojit dovednosti pot?ebné pro sestupy do hloubek oceán? s cestami a výstupy do vesmírného prostoru. Výb?r akvanaut? pro výpravy do vesmíru je správná cesta a zvyšuje pravd?podobnost sestavení skute?n? úsp?šného týmu.