Yurii Mongol
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Em um famoso experimento de pensamento Einsteiniano chamado de paradoxo dos gêmeos, um gêmeo que embarcou em um voo giratório pelo espaço envelheceria mais lentamente em comparação com o gêmeo que voltou para casa na Terra, resultado da dilatação do tempo ao viajar perto da velocidade da luz.
Mas os cientistas que estudam os astronautas gêmeos da NASA em um cenário da vida real descobriram um pouco o oposto: o astronauta Scott Kelly pode ter envelhecido um pouco mais rápido como resultado de seu período de um ano na Estação Espacial Internacional (ISS) em comparação com seu irmão terrestre, Mark.
Veja bem, as teorias da física de Albert Einstein são seguras; Scott Kelly não estava viajando nem perto da velocidade da luz. Em questão está a realidade biológica de que a vida em órbita - com perigos como radiação, microgravidade, sono insatisfatório e condições restritas - pode afetar o corpo, acelerando o processo de envelhecimento e possivelmente aumentando o risco de câncer. [7 coisas do dia a dia que acontecem estranhamente no espaço]
Felizmente para Scott Kelly e todas as outras almas corajosas que se aventuram no espaço, esses efeitos nocivos não parecem ser extremos e o corpo parece ser capaz de se recuperar principalmente, de acordo com a análise mais completa do NASA Twins Study, publicado hoje (abril 11) na revista Science.
O NASA Twins Study
A oportunidade de estudar os únicos gêmeos idênticos conhecidos, quanto mais irmãos, que viajaram para o espaço foi grande demais para a NASA deixar de lado. Mark voou em quatro missões espaciais da NASA, cada uma com duração de menos de duas semanas, e se aposentou em 2011.
Scott também voou em quatro missões espaciais da NASA, e as três primeiras foram curtas. Para a quarta missão, no entanto, a NASA enviou Scott para a ISS por 342 dias em 2015. O objetivo era estudar os efeitos na saúde de um longo voo espacial, semelhante em duração aos nove meses que levaria para viajar até Marte. Com Scott e Mark, a NASA encontrou os sujeitos de teste e controle perfeitos, porque os irmãos compartilham o mesmo DNA.
Os gêmeos foram monitorados antes, durante e depois do vôo de quase um ano. O estudo publicado hoje representa 10 investigações separadas - de cima a baixo, isto é, desde a cognição do cérebro e saúde da visão até as mudanças nas bactérias intestinais - conduzidas por pesquisadores biomédicos de universidades não afiliados à NASA.
A principal descoberta foi que Scott se recuperou principalmente de seu ano no espaço depois de um ano inteiro de volta à Terra. Mas, dito isso, houve algumas observações curiosas.
Telômeros e radiação
Enquanto estavam em órbita, o comprimento dos telômeros de Scott - que são tampas moleculares encontradas no final de cada cromossomo - aumentou, um sinal de envelhecimento reverso. O comprimento dos telômeros normalmente diminui à medida que envelhecemos. Esta foi a primeira observação convincente do alongamento dos telômeros, na Terra ou no espaço, de acordo com Susan Bailey, professora de biologia do câncer de radiação e oncologia da Universidade Estadual do Colorado e um dos principais pesquisadores do estudo.
Mas Scott perdeu esses ganhos em comprimento quando voltou para a Terra e pode, de fato, ter danos duradouros em seus telômeros, disse Bailey. (Não está claro o que fez com que os telômeros de Scott se alongassem no espaço.)
"O comprimento médio do telômero de Scott após o vôo se estabilizou perto de seus níveis pré-vôo", disse Bailey. "No entanto, ele tinha muito mais telômeros curtos após o vôo do que tinha antes. E é aí que eu acho que a consequência de longo prazo para a saúde é - possivelmente estar sob maior risco de envelhecimento acelerado ou patologias associadas à idade, como doenças cardiovasculares e alguns cânceres. "
Além disso, pelo menos até um ano após seu vôo, Scott teve alterações persistentes em seu sistema imunológico e de reparo de DNA em comparação com o pré-vôo. [7 doenças que você pode aprender com um teste genético]
"Ainda não sabemos se isso é bom ou ruim, mas podemos dizer que parece que o processo de adaptação às condições da Terra leva um pouco de tempo", disse Christopher Mason, professor associado de fisiologia e biofísica da Weill Cornell Medicine, de Nova York, também investigador principal do estudo.
Mason disse que também não se sabe se Scott corre um risco maior de contrair câncer a longo prazo, como resultado de sua exposição à radiação cósmica e solar a bordo da ISS. Mark e Scott foram diagnosticados e tratados com sucesso para câncer de próstata em 2007, um aceno de sua semelhança genética. Scott, no entanto, descreveu a ameaça potencial de câncer da radiação espacial como uma bomba-relógio dentro dele.
Viagem espacial de longa duração e saúde
Apesar de ter um tamanho de amostra de apenas um, ou talvez dois, o NASA Twins Study tem amplas implicações para a compreensão dos riscos à saúde de viagens espaciais de longa duração, disse Markus Löbrich, professor de biologia de radiação e reparo de DNA na Darmstadt University of Technology em Alemanha. Löbrich não fez parte do estudo, mas co-escreveu um artigo sobre a perspectiva que o acompanha, também publicado na revista Science.
Löbrich disse que muito pouco se sabe sobre os efeitos das viagens espaciais sobre a saúde, mas o NASA Twins Study deu os primeiros passos para quantificar os riscos. Ele disse que as mudanças nos telômeros, por exemplo, são potencialmente graves e podem ser resultado da radiação de partículas. A dose de radiação em uma missão a Marte pode ser até cinco vezes maior do que em uma missão ISS, então a NASA precisa pensar em maneiras de proteger os astronautas que viajam de ida e volta, disse ele..
Mas Robert Zubrin, especialista em radiação, fundador e presidente da Mars Society,disse que o NASA Twins Study "apóia o caso de que a radiação não é um obstáculo para as missões humanas a Marte."
Zubrin, que não participou do estudo, estimou que a dose de radiação de um ano na ISS, parcialmente protegida da radiação solar e cósmica, seria equivalente à dose de uma viagem de seis meses a Marte, na velocidade mais rápida que os métodos de propulsão atuais podem nos levar até lá. Portanto, o fato de Scott Kelly não ter exibido nenhum efeito nocivo imediato de sua estada de um ano na ISS, como é verdade para outras pessoas que tiveram exposição à radiação cumulativa comparável no espaço, é um bom presságio para a exploração de Marte, disse Zubrin.
Chegar a Marte mais rápido seria o melhor cenário para minimizar os riscos à saúde. Viajando quase na velocidade da luz, como o gêmeo de Einstein, chegaríamos em alguns minutos. Exceto esse avanço fantástico da propulsão, teremos de nos contentar com seis a nove meses. Graças a Scott e Mark Kelly, os cientistas agora estão mais confiantes de que a viagem, por mais árdua que seja, provavelmente não será mortal.
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Siga Christopher Wanjek @wanjek para tweets diários sobre saúde e ciência. Wanjek é o autor de "Spacefarers: How Humans Will Settle the Moon, Mars and Beyond," da Harvard University Press, primavera de 2020.