We vroegen een ruimtedokter hoe je een lange ruimtereis overleeft

Aan het begin van de roman The Martian van Andy Weir (die binnenkort wordt verfilmd door Ridley Scott) ligt astronaut Mark Watney gewond op Mars.

"Gelukkig is iedere astronaut getraind is medische basis procedures en de Hab (ruimteschip) heeft uitstekende medische apparatuur," schreef Watney in zijn logboek. "Een plaatselijke verdoving en een paar hechtingen doen wonderen."

De planeet Mars zou hierna nog voor veel problemen voor Watney gaan zorgen, maar deze scene geeft wel een belangrijk punt weer voor de huidige staat van ruimte gezondheidszorg. Als mensen straks daadwerkelijk lange ruimtereizen willen maken zal het grootste obstakel zijn om in leven te blijven. Maar zou het echt zo simpel zijn als Watney schetst in The Martian?

Kosmische straling, microzwaartekracht en extreme isolatie zijn pas een paar punten van een lange lijst die gezondheidsproblemen kan veroorzaken. Veiligheid in de ruimte is dus zeker niet gegarandeerd. Voor zover wij weten gaat het Mars One project nog steeds door en wil NASA nog steeds verre ruimtereizen organiseren. Maar zonder de juist gezondheidszorg zouden deze projecten zinloos zijn.

Gelukkig wordt er momenteel veel onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van medische zorg in de ruimte. Één van de mensen die hier onderzoek naar doet is Dorit Donoviel, een hoofdonderzoeker aan het National Space Biomedical Research Institute (NSBRI) en een assistent-professor aan The Center for Space Medicine van het Baylor College of Medicine.

Ik sprak met haar over de uitdagingen en problemen die de medische zorg in de ruimte met zich mee brengt. Ook vroeg ik welke onderzoeken er nu plaats vinden om de medische zorg zo goed mogelijk te maken voordat deze lange ruimtereizen van start zullen gaan.

Motherboard: Wat zijn de belangrijkste medische gereedschappen en technologieën die ervoor moeten zorgen dat wij heelhuids terugkomen van deze lange ruimtereizen?
Donoviel: Je moet om te beginnen bekend zijn met de basis van gezondheidszorg. Astronauten zullen te maken krijgen met verkoudheden, verwondingen, krampen en tal van andere dingen die ook op aarde plaats kunnen vinden. Ondanks dat je astronauten screent om zo gezond mogelijk te vertrekken, zullen ze hoe dan ook te maken krijgen met kleine gezondheidsproblemen. Het is dus in eerste instantie zaak om de basistechnieken van de gezondheidszorg bij te brengen.

Wanneer je diep in de ruimte zit heb je geen toegang tot een goede infrastructuur of personeel zoals je deze in ziekenhuizen hebt. Je kan een team van artsen meesturen de ruimte in, maar dit zijn vaak geen specialisten. Als je bepaalde specialisten nodig hebt voor bepaalde ziektes is dit in de ruimte simpelweg niet mogelijk.

Je hebt ook sowieso een team nodig die zich heel makkelijk kan aanpassen en bereid is om dingen te doen die nog niet eerder zijn gedaan. Wanneer de dokter die mee is bijvoorbeeld ziek wordt moet deze snel opgevangen kunnen worden door iemand anders. Deze personen zullen op een creatieve manier de medische procedures uit moeten kunnen voeren die zij op het moment zelf eigenlijk al zouden kunnen leren.

Wat bedoel je met "op het moment zelf"?
Astronauten kunnen de medische procedures bijvoorbeeld leren in een 3D simulator, waarbij ze virtuele gereedschappen gebruiken om de medische ingreep te simuleren. Hierin kunnen zij worden bijgestaan door specialisten vanuit de Aarde.

We leven in een wereld waarin we medicatie en medische gereedschappen 3D kunnen printen. In plaats van allerlei materiaal mee te sturen de ruimte in, zou je het daar ter plekke ook gewoon kunnen printen. Niet alleen plastic materiaal, maar ook andere stoffen, medicaties en biologisch weefsel. Je zou zelfs een 3D orgaan kunnen printen.

Stel dat je wilt leren hoe je een keelamandel eruit moeten halen. Je zou dit in principe gewoon kunnen printen en daarmee oefenen. Deze dingen klinken misschien een beetje sci-fi, maar het is allemaal al mogelijk.

Welke soorten medicatie zouden astronauten nodig hebben op een langdurige ruimtereis?
We weten niet hoe medicaties werken in een omgeving van microzwaartekracht. Wat er met je lichaam gebeurt in de ruimte heeft natuurlijk weer effect op de werking van de medicijnen. Wanneer je in de ruimte zit verandert alles in je lichaam, zoals de vloeistoffen, bloeddikte en de manier waarom je organen werken. We weten dus niet of sommige medicijnen in de ruimte net zo goed werken als op Aarde. Eigenlijk zou alle medicijnen hier een keer getest moeten worden.

Daarnaast zullen er medicijnen meegestuurd moeten worden die langer houdbaar zijn dan een paar jaar. Wanneer deze over datum zijn worden ze giftig en heb je er niks meer aan. We moeten ver in de toekomst kunnen denken.

Op welke technologieën zullen ruimte doktoren zich moeten focussen de komende jaren, in voorbereiding op een bemande missie naar Mars?
Mars is een gevaarlijke planeet met ontzettend veel obstakels. Ik ben wel van mening dat we het zouden moeten doen. Maar het zal niet de eerste stap moeten zijn. Het zou volgens mij beter zijn als we eerst een hemellichaam verkennen dat wat dichter bij de Aarde ligt. Misschien een asteroïde of eerst terug naar de maan? Hier kunnen we dan eerst oefenen hoe het is om compleet autonoom te zijn.

Zou het International Space Station gebruikt kunnen worden als een soort internationaal medisch centrum in de ruimte?
Wanneer er een medische noodsituatie is op bijvoorbeeld het ISS en je kunt het zieke bemanningslid in no-time in veiligheid brengen, zal je nooit echt zelfstandig worden. Daarnaast heeft NASA ook geen budget voor zo'n project.

Wanneer er bijvoorbeeld iets breekt zullen de astronauten moeten wachten op de volgende lancering met een lading nieuwe onderdelen. Wanneer je dit nieuwe onderdeel uiteindelijk ontvangt ben je nog steeds niet helemaal autonoom. Deze kwaliteit moeten we wel gaan ontwikkelen als we ooit op andere planeten willen gaan leven.

Met wat voor gezondheidsproblemen zullen de astronauten als eerste te maken krijgen bij een langdurige ruimtereis?
De grootste boosdoener zal de straling zijn. We weten dat we de meeste soorten straling kunnen blokkeren, maar zeker nog niet allemaal. Ruimtestraling kan voor serieuze verwondingen zorgen aan het lichaam en op het moment kunnen wij hier nog geen weerstand tegen bieden.

Tijdens een trip naar mars zullen de astronauten aan allerlei soorten straling worden blootgesteld. Zelfs de blootstelling aan een kleine dosis straling kan grote gevolgen met zich mee brengen, zoals een vergrote kans op kanker. Het zal zeker wat problemen oproepen, zoals hartkwalen en het verzwakken van de botten.

Ik ben best wel bezorgd over het feit dat we nog niets tegen deze straling kunnen doen. Omdat we ons hier niet tegen kunnen weren, zullen we medicijnen moeten ontwikkelen die ons hiervan genezen, zoals antioxidanten. Er zijn wel manieren om de nare effecten van straling te minimaliseren.

Waar NASA zich op heeft gefocust is om de risico's te berekenen. Maar deze berekeningen zijn verre van nauwkeurig en straks dus bijna niks waard. Ik ben er van overtuigd dat we medicatie nodig hebben. We zullen meer onderzoek moeten gaan doen naar wat we kunnen ontwikkelen om de negatieve effecten van straling zo laag mogelijk te houden.

Een ander medisch probleem waar we tegenaan kunnen lopen is intracraniële druk. Deze druk in het lichaam van astronauten zorgt voor problemen in het gezichtsveld [dit wordt ook wel Vision Impairment and Intracranial Pressure (VIIP) genoemd].

Astronauten krijgen vaak te maken met wat problemen rondom de oogzenuw, wat kan duiden op een verhoogde druk op de hersenen. Dit heeft te maken met het verschuiven van de vloeistof door de afwezigheid van zwaartekracht. Op het ISS zijn deze problemen op te lossen, omdat we hier een verschillende soorten brillen naartoe kunnen sturen. Maar de oogzenuw zelf kan wel verslechteren wat kan leiden tot permanent gezichtsverlies. Dat is wel een punt van zorg.

Zijn er manieren om VIIP te behandelen?
Er wordt nu een onderzoek uitgevoerd door NASA dat Ocular Health wordt genoemd. Ze voeren iedere maand gezichtstesten uit met astronauten.

Op het moment kunnen we de druk op hersenen in de ruimte nog niet meten, omdat hiervoor operaties aan te pas moeten komen. Waar NASA zich op focust is om deze druk op een invasieve manier in de ruimte te kunnen meten. Een voorbeeld hiervan is een apparaat die op basis van ultrageluiden de druk op de hersenen kan constateren door middel van de bloedcirculatie in de ogen te meten. Hier zijn ze nu al mee bezig en ik denk dat dit voor grote veranderingen kan zorgen binnen de gezondheidszorg.

Dit apparaat willen we naar het ISS brengen en dar gaan testen. Wanneer er lange ruimtereizen gehouden worden zal het essentieel zijn om de druk van de hersenen te kunnen meten. Wanneer hier niets aan gedaan wordt, kunnen er (in het ergste geval) astronauten komen te overlijden.

Hoe zit het met het trainingsproces van astronauten? Wat zijn een paar mentale en fysieke voorbereidingen die getroffen moeten worden voordat deze lange ruimtereizen worden uitgevoerd?
Wij hebben eerder het Mars 500 onderzoek uitgevoerd in Rusland, waarbij een internationaal team van zes mannen werden opgesloten voor 520 dagen, om een reis naar Mars te simuleren. Wij waren de enige organisatie die namen de VS mee deed aan het project. Wat we constateerde is dat de mannen steeds minder bewogen over tijd, omdat zij in zo'n kleine ruimte zaten.

Ondanks dat zij nog wel aan oefeningen deden werd hun mobiliteit wel steeds slechter. Mensen dreigen in een soort van winterslaap te komen in een afgesloten omgeving. Dus voordat de astronauten op zo'n reis worden gestuurd zullen ze eerst mentaal en fysiek goed voorbereid moeten worden.

Sommige specialisten hebben het er al over gehad om de blinde darm bij astronauten te verwijderen. In het geval dat de astronauten hier een ontsteking krijgen, zal dit in ieder geval niet levensbedreigend zijn.

Ze zullen ook zeer goed getraind moeten worden om dingen te kunnen repareren en maken. Er zijn ontzettend veel dingen die kapot kunnen gaan en wanneer je met astronauten praat vertellen ze je ook dat bijna alles wel een keertje kapot gaat.

Een mooi verhaal is bijvoorbeeld dat het US ruimteprogramma veel geld stopt in het ontwikkelen van een pen die ook in ruimtes waar er geen zwaartekracht is, gebruikt kan worden, terwijl de Russen hiervoor gewoon een potlood gebruiken. Dat is het hele punt. Hoe moeilijker de oplossingen zijn, hoe moeilijker het zal zijn om deze te repareren.

Hoe ver denk je dat we zijn om de eerste ruimtereizen te organiseren naar verre asteroïden of andere planeten?
Ik heb het gevoel dat ruimtereizen nu net zo ver zijn als de commerciële vluchten van 60 jaar geleden. Voor mensen was het toen een big deal om helemaal naar de andere kant van de wereld te vliegen, terwijl je nu zonder na te denken op een vliegtuig stapt en naar Japan vliegt.

Dus, de ruimtereizen zijn nu een beetje zoals de gebroeders Wright tijdens hun eerste vlucht. Dat is waar we nu staan. Maar ik ben er van overtuigd dat ruimtereizen steeds vaker plaats zullen vinden.