Programa Artemis: Desafios para a Saúde e Segurança dos Astronautas

De forma a lembrar alguns dos principais objetivos deste programa e a cronologia planeada das diversas missões, temos a seguinte figura.

Foi realizado um estudo que explora os principais desafios biomédicos do programa Artemis, bem como as soluções/contramedidas que já existem e as prioridades de pesquisa.

Desafios para a Saúde e Segurança

Microgravidade

Este fator pode afetar várias funções fisiológicas e estruturas/sistemas do organismo (como os presentes na figura 1), sendo que quando concomitante com outros riscos como por exemplo radiação, confinamento e desregulação do ritmo circadiano pode aumentar a gravidade das consequências e a performance dos astronautas.

Compromissos ósseo e muscular

No decorrer das diferentes missões espaciais tripuladas já realizadas, vários estudos foram realizados a respeito deste risco. Dos dados coletados, foi percecionado que os principais efeitos adversos da "ausência de gravidade" incluem "perda de densidade óssea, diminuição da força e resistência muscular, instabilidade postural, redistribuição de fluidos biológicos e edema".

Além disso, os astronautas podem também sofrer de desmineralização (desenvolvendo osteoporose) e remodelação (alterações dos níveis de Cálcio) óssea, o que poderá aumentar a probabilidade de ocorrerem fraturas espontâneas e acidentes.

As soluções encontradas para atenuar este risco incluem melhoria da nutrição dos astronautas e realização de exercícios de resistência (como por exemplo, com recurso ao ARED) durante as missões.

Sistema Cardiovascular

O sistema cardiovascular dos astronautas sofre mudanças significativas durante as missões espaciais, inerentes à microgravidade. Este ambiente além de provocar alterações na pressão arterial, provoca também uma redistribuição dos fluídos para a parte superior do corpo, resultando em sintomas como a Síndrome de Adaptação ao Espaço (náuseas, dor de cabeça, inchaço facial, desorientação, entre outros).

Além disso, a resposta vasoconstritiva, necessária para controlar a pressão arterial, fica prejudicada, o que pode levar a hipotensão ortostática quando os astronautas retornam à Terra. Estas mudanças, no sistema cardiovascular, também afetam as funções do coração, resultando em alterações do ritmo cardíaco (arritmias), o que consequentemente aumenta o risco de paragem cardiorrespiratória.

Estes riscos revelam a importância de monitorizar os astronautas e esenvolver estratégias para preservar a saúde cardiovascular destes durante as missões de longa duração.

Mudanças moleculares e celulares

A microgravidade tem efeitos profundos na morfologia e a biologia celular, envolvendo mudanças na expressão genética, função mitocondrial e estrutura celular. Essas mudanças indicam que a microgravidade pode afetar o desenvolvimento do organismo e a regeneração celular.

Estas descobertas têm levado ao desenvolvimento de novas tecnologias, com o objetivo de estudar como a vida se adapta a condições espaciais e impulsionar inovações na biotecnologia.

Radiação

A exposição à radiação é um grande risco para a saúde dos astronautas no espaço, devido à falta de proteção da atmosfera e do campo magnético da Terra. Esta radiação ionizante pode provocar danos celulares e tecidulares, aumentando consequentemente o risco de desenvolver cancro, entre outras consequências.

Os escudos atualmente utilizados nas espaçonaves são eficazes nas missões de curta duração (missões na ISS e as missões que visitaram a superfície lunar), contudo não oferecem a mesma eficácia para as missões de longa duração, pelo que surge a necessidade de desenvolver uma estratégia de proteção eficaz. Apesar dos avanços já alcançados, é necessário continuar a realizar estudos que permitam compreender melhor os efeitos da radiação e como mitigar os danos.

Neste momento, as estratégias encontradas incluem a "seleção de períodos de missão com menor risco de eventos SEP, tratamento medicamentoso e suplementos dietéticos para mitigar os danos da radiação e melhorar o reparo celular".

Soluções para os Desafios

A gravidade artificial e as tecnologias de telemedicina e sensores biomédicos poderão ser essenciais para garantir a saúde e segurança dos astronautas durante missões espaciais de longa duração, como as associadas ao programa Artemis.

Por um lado, a gravidade artificial pode ajudar a mitigar os efeitos da microgravidade, como problemas musculoesqueléticos, disfunções neurovestibulares e endócrinas, além de estimular o sistema cardiovascular. Contudo, esta estratégia demonstra ser mais eficiente quando complementada "com protocolos de exercício físico e recomendações medicamentosas/nutricionais", sendo de realçar que esta estratégia necessita de mais investigação.

Por outro lado, a telemedicina poderá, através de sistemas de comunicação em tempo real, possibilitar a gestão remota da saúde dos astronautas, diagnóstico e até mesmo permitir a resolução/gestão de emergências médicas. As missões de longa distância e duração trarão desafios, no que diz respeito, por exemplo à estabilidade da conexão e o delay das comunicações.

A utilização de sensores biomédicos, que monitorizam as funções vitais como batimentos cardíacos, frequência respiratória, consumo de oxigénio, entre outras também desempenha um papel crucial no acompanhamento da saúde dos astronautas. Esta estratégia será crucial, especialmente em missões distantes, como as de Marte. O desenvolvimento destas tecnologias e estratégias será fundamental para o sucesso das missões do programa Artemis.

Como vimos, o programa Artemis impulsiona o avanço de tecnologias e áreas da ciência. Estes desenvolvimentos são fundamentais para garantir a segurança em missões de longa duração e estabelecer uma presença humana sustentável na Lua e, eventualmente, em Marte.

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