Vào ngày 27/3/2015, phi hành gia người Mỹ Scott Kelly đã cùng tàu vũ trụ bay vào không gian. Đây là một phần của “Nghiên cứu Cặp Song Sinh” (Twins Study) của NASA, nhằm hiểu rõ hơn về tác động của việc sống lâu dài trong không gian đối với cơ thể con người bằng cách so sánh Scott với người anh trai sinh đôi Mark Kelly của ông, người ở lại Trái Đất.
Sau 340 ngày sống trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), Scott Kelly trở về, đánh dấu một trong những sứ mệnh dài nhất lịch sử của NASA. Tuy nhiên, điều khiến cộng đồng khoa học và công chúng kinh ngạc không chỉ là thời gian ông ở ngoài không gian, mà là những biến đổi sinh học và tâm lý mà cơ thể ông đã trải qua.
Phi hành gia Scott Kelly cùng đoàn thám hiểm trở về sau hơn 1 năm chu du ngoài vũ trụ. Ảnh: NASA.
Trong vòng 1 năm, ông và anh trai sinh đôi của mình đã trải qua nhiều xét nghiệm y tế khác nhau, chẳng hạn như MRI và siêu âm, nhằm tạo ra một bức tranh toàn diện về sức khỏe của họ trước khi Scott Kelly bay vào vũ trụ.
Sau đó, Kelly tiếp tục lấy mẫu khoảng một lần một tháng trong thời gian ở trên Trạm vũ trụ quốc tế. Ông cũng theo dõi nhịp tim và huyết áp của mình, thậm chí còn sử dụng công nghệ siêu âm trên trạm để quét tim và mắt.
Để theo dõi những thay đổi vật lý do không gian ngoài vũ trụ, các nhà khoa học đã tiến hành đo các chất chuyển hóa của Kelly, lượng Cytokine (do các tế bào hệ thống miễn dịch tiết ra) và protein của ông, đồng thời so sánh kỹ càng với những biểu hiện tương tự trên người anh trai sinh đôi của Kelly tại Trái Đất. Kết quả sơ bộ từ NASA cho thấy 7% biểu hiện gen của phi hành gia Scott Kelly đã biến dạng và không hoạt động như trạng thái ban đầu sau khi ông trở về Trái Đất.
Scott Kelly (bên phải) và người anh trai sinh đôi Mark Kelly. Ảnh: NASA.
Đáng chú ý, Telomere – một đoạn DNA trong bộ nhiễm sắc thể liên quan đến lão hóa của Kelly đã dài ra trong không gian, nhưng lại nhanh chóng trở lại độ dài bình thường sau khi ông trở về Trái Đất. Các nhà nghiên cứu cho biết, việc du hành vũ trụ có thể dẫn đến tình trạng căng thẳng do thiếu Oxygen, gia tăng khả năng bị viêm và sự thay đổi chất dinh dưỡng đáng kể, gây ảnh hưởng đến DNA.
Trong nghiên cứu riêng của NASA, mặc dù 93% biểu hiện gen của Kelly đã trở lại bình thường sau khi trở về Trái đất, một tập hợp con gồm hàng trăm loại gen khác vẫn bị phá vỡ, được cho là do việc du hành không gian gây ra.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn phát hiện ra những thay đổi trong collagen, quá trình đông máu và hình thành xương của Kelly, rất có thể là do sự dịch chuyển của chất lỏng trong môi trường không trọng lực. Bên cạnh đó, trong cơ thể Kelly diễn ra hoạt động miễn dịch quá mức, được cho là kết quả của việc sống trong môi trường mới ngoài không gian.
Kelly tiến hành những xét nghiệm y tế ngoài vũ trụ. Ảnh: NASA.
Theo Jennifer Fogarty – Giám đốc bộ phận Đổi mới Khoa học Sự sống Không gian của NASA cho biết, nếu không có trọng lực để kéo những chất lỏng như máu xuống chân, chất lỏng sẽ dịch chuyển về phía thân trên. Tim vẫn bơm đủ máu đến các chi dưới để chúng có thể hoạt động, nhưng chân không nhận được lượng máu gần bằng như khi con người ở trên Trái Đất. Điều đó có thể gây chóng mặt cực độ, thậm chí ngất xỉu khi phi hành gia trở về Trái Đất.
Nguy hiểm hơn, sự dịch chuyển chất lỏng trong cơ thể đó cũng có thể dẫn đến thay đổi thị lực. Các phi hành gia trở về từ không gian thường bị sưng ở phía sau mắt, dẫn đến thị lực kém hơn. Những nhà nghiên cứu tại NASA vẫn chưa chắc chắn về nguyên nhân chính xác gây ra tình trạng sưng mắt, nhưng có khả năng là do chất lỏng dịch chuyển và tích tụ trong đầu phía sau mắt. Kelly cũng đã khẳng định rằng ông nhận thấy những thay đổi về thị lực của mình trong hơn 1 năm làm việc trên Trạm vũ trụ quốc tế.
Nhiều biến đổi sinh học kỳ lạ xảy ra với Kelly. Ảnh: NASA.
Không chỉ trải nghiệm những thay đổi sinh học, Kelly còn trải qua những cảm xúc kỳ lạ khi nhìn Trái Đất từ không gian. Ông kể rằng mình cảm thấy choáng ngợp khi nhìn thấy hành tinh xanh nhỏ bé, mong manh ấy giữa vũ trụ bao la. Trong ông luôn tồn tại khao khát sâu sắc với thiên nhiên trên Trái Đất. Ngay khi trở về Trái Đất và hít luồng khí mát lạnh đầu tiên, ông xúc động chia sẻ: “Tôi chờ đợi khoảnh khắc này đã rất lâu rồi!”.
Quản trị viên NASA Charles Bolden cho biết: “Nhiệm vụ kéo dài một năm của Scott Kelly trên Trạm vũ trụ quốc tế đã giúp thúc đẩy việc khám phá không gian và Hành trình tới sao Hỏa của nước Mỹ”. Việc nghiên cứu về cách cơ thể con người thích nghi với tình trạng không trọng lượng, sự cô lập, bức xạ và căng thẳng của những chuyến du hành vũ trụ kéo dài là cần thiết trước khi các phi hành gia được đưa vào những chuyến hành trình sẽ còn kéo dài gấp nhiều lần so với trước kia.
Scott Kelly là một trong những phi hành gia bay vào vũ trụ lâu nhất lịch sử. Ảnh: Getty Images.
Sứ mệnh 340 ngày của Scott Kelly không chỉ là một kỳ tích khoa học mà còn là minh chứng cho khả năng thích nghi phi thường của con người. Tuy nhiên, những thay đổi về sinh học và tâm lý trong môi trường không gian ngoài vũ trụ đồng thời cũng đặt ra nhiều thách thức cho những nhà khoa học trong quá trình nghiên cứu.
Theo: NASA, CNN, The Verge, The European Space Agency, Daily Mail.
