澳大利亞國立大學（ANU）空間醫學專家創建的一個數學模型可以用來預測宇航員是否能夠安全地抵達火星，並在那裡履行他們的任務職責。

澳大利亞國立大學的研究人員測試了長時間零重力暴露對心血管系統的影響，以了解人體是否能夠承受火星的引力，而火星的引力並不像地球上那麼強大，在走出航天器時不會暈倒或出現醫療緊急情況。

該模型可用於研究短期和長期太空旅行對身體的影響，它可能是幫助人們登陸火星的一個關鍵部分。

澳大利亞國立大學醫學院研究員Lex van Loon博士說，儘管前往火星有多種風險，但最大的擔憂是長期暴露於微重力–接近零重力–再加上暴露於來自太陽的破壞性輻射，可能會對身體造成“根本”改變。

“我們知道前往火星大約需要六到七個月的時間，這可能會導致你的血管結構或你的心臟強度因零重力太空旅行所經歷的失重而發生變化，”該論文的主要作者van Loon博士說。

“隨著Space X和藍色起源等商業太空飛行機構的興起，有錢但不一定健康的人有更多空間進入太空，所以我們想用數學模型來預測某人是否適合飛往火星。”

根據天文學家和急診醫學註冊醫師Emma Tucker博士的說法，長時間暴露在零重力環境下可能會導致心臟變得懶惰，因為它不必像以前那樣努力克服重力，以便將血液泵送到整個身體。

“當你在地球上時，重力將液體拉到我們身體的下半部分，這就是一些人發現他們的腿在一天結束時開始腫脹的原因。但是當你進入太空時，這種引力消失了，這意味著液體轉移到你身體的上半部分，這引發了一種反應，使身體認為有太多的液體，”Tucker博士說。

“結果，你開始經常上廁所，你開始排出多餘的液體，你不覺得渴，你也不喝那麼多水，這意味著你在太空中變得脫水。這就是你可能會在新聞中看到宇航員再次踏上地球時暈倒的原因。這是太空旅行的一個相當普遍的現象，你在太空中的時間越長，當你回到重力狀態時，你就越有可能暈倒。我們的模型的目的是非常準確地預測一個宇航員是否能夠安全地到達火星而不暈倒。我們相信這是有可能的。”

由於火星和地球之間的通信延遲，宇航員必須能夠在沒有支持團隊立即幫助的情況下執行他們的任務。據van Loon博士說，這個無線電靜默的窗口根據太陽、地球和火星在其軌道上的定位而變化，但它可以持續至少20分鐘。

“如果一個宇航員在第一次走出航天器時暈倒，或者出現醫療緊急情況，他們在火星上將沒有人幫助他們，”van Loon博士說。

“這就是我們必須絕對確定宇航員適合飛行並能適應火星的引力場的原因。他們必須能夠在那些關鍵的最初幾分鐘內，在最小的支持下有效和高效地運作。”

為了模擬前往火星的危險，該模型採用了一種基於從以前的太空探險中獲得的宇航員數據的算法，包括阿波羅任務。

儘管用於影響模型參數的空間數據取自中年和訓練有素的宇航員，但研究人員希望通過模擬長期太空飛行對相對不健康的人和預先存在的心血管問題的影響來提高其能力。這將為研究人員提供一個更完整的畫面，說明如果一個“普通”人進入太空會發生什麼。