Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1982. július-december (15. évfolyam, 26-52. szám)
1982-11-26 / 47. szám
* HZ URKUTHTfll HIUAZRDR PINTÉR ISTVÁN kandidátus cikksorozata ÚJ SZÚ 1982. XI. 26. A kozmikus biológia és pszichológia eredményeinek felhasználása a tudományos alapproblémák megoldásánál (14) A kozmikus biológia és pszichológia mint a biológia és a pszichológia független ágazatai az 50-es évek elején alakultak ki. Jelenleg nélkülözhetetlenek sok probléma megoldásánál, ámelyek az űrrepülések földi élőlényekre gyakorolt hatásának tanulmányozásánál merülnek fel, tekintettel az emberek űrrepülésének orvosi-egészségügyi biztosítására. A kísérleti kutatások kezdeti szakaszában növényekkel, baktériumokkal és biológiai preparátumokkal végeztek kísérleteket a mesterséges holdak zárt tartályaiban. Ezek a kísérletek azt mutatták, hogy az ember űrrepülése megvalósítható. Jurij Gagarin űrrepülése 1961. április 12-én mérföldkő volt az űrkutatás történetében. Ezzel a repüléssel megkezdődött a Föld körüli térség rendszeres kutatása az ember közvetlen részvételével. Az űrrepülések és az űrkutatás fejlődését a Szovjetunióban két korszakra oszthatjuk fel. Az első korszakba az első évtized rövid időtartamú emberi űrrepülései tartoznak. Ebben az időszakban az űrrepülések bebizonyították, hogy az ember képes élni és dolgozni a világűrben. Megállapítottak néhány pszichológiai változást is- az űrrepülések kezdeti stádiumában vesztibuláris zavarokat észleltek, visszatérés után pedig csökkent a járóképesség. Megállapítást nyert továbbá az is, hogy hasonló pszichológiai hatásnak- klinosztatikus hipokinézisnek- kell mutatkoznia, mint a búvároknál. Ez ahhoz vezetett, hogy az ember űrrepülését földi kísérletekkel - szimulátorokban - próbálták mind jobban előkészíteni, amelyek hozzájárultak a különböző zavarokat okozó pszichológiai mechanizmusok megértéséhez. A kozmikus kutatások második szakasza a Szovjetunióban egybekötődik a ,,Szaljut“ űrállomások felhasználásával. Az űrrepülések időtartamának fokozatos, de folyamatos növelése pszichológiai és biológiai kísérletekkel volt egybekapcsolva a Szojuz űrhajókon és a Kozmosz sorozat bioszatelít- jein is. Az emberek űrrepülésének második szakaszában végzett pszichológiai és biológiai kutatások fő eredménye annak bizonyítása, hogy az ember hosszú időtartamú űrrepüléseket is megvalósíthat, megőrizve jó egészségét és nagy munkateljesítményét az űrrepülés alatt és utána is. A hosszú időtartamú űrrepülések orvosi-egészségügyi biztosítása lehetővé tette, hogy megszakítás nélkül regisztrálják a súlytalanság hatását az emberi szervezetre. Meg kell jegyezni, hogy nem találtak lineáris korelációt az űrrepülés időtartama és a pszichológiai reakciók gyakorisága - nagysága között az űrrepülés ideje alatt és utána sem. Jelenleg, amikor az űrrepüléssel kapcsolatos orvosi és biológiai kutatások több mint húszéves tapasztalataira támaszkodhatunk, amikor az űrrepülések időtartama a kezdeti 108 percről (1961-ben) 1980-ban már 185 napra nőtt, és az embernek lehetősége nyílt a Hold felszínének tanulmányozására, automatikus berendezések segítségével megállapította a Mars és a Vénusz légkörének fizikai paramétereit és pontosabb információkhoz jutott a Jupiterről és a Szaturnuszról valamint holdjaikról is, elmondhatjuk, hogy lényegesen kibővültek ismereteink, megváltoztak nézeteink az élet lehetséges határairól, az élet keletkezéséről és az élő szervezetek alkalmazkodóképességéről. Az űrhajósok biztonságának növelésére és az űrhajók fedélzetén az optimális higiéniai és egészségügyi feltételek kialakítására végzett speciális kísérletek folyamán új ismereteket szereztek arról, hogy különböző környezeti tényezők, mint a légnyomás változásai, a magas és alacsony hőmérséklet, a hosszan tartó linerá- lis és radiális gyorsulás, a Coriolis erő, a rezgések, az intenzív és hosszan tartó zaj, az ionizáló sugárzás, a korlátolt mozgásaktivitás és a súlytalansági állapot hogyan hatnak az élőlényekre (kezdetben különböző állatokkal végezték a kísérleteket) és speciálisan az emberi szervezetre. A kapott eredmények a kísérletek idején nagymértékben hozzájárultak az ember pszichológiai problémáinak, zavarainak megértéséhez. Különösen a kardio- vaszkuláris rendszer szabályozó mechanizmusáról, az izomműködésről, a mozgási erőnlétről és a folyadékcseréről szerzett ismeretek voltak nagyon hasznosak. A vesztibuláris rendszer szerepének tisztázása és a szervezet más észlelő-érzékelő rendszereivel kialakuló kölcsönhatásának vizsgá- lása szintén jelentősen hozzájárult általános biológiai ismereteink bővüléséhez. Az űrrepülés különböző szakaszaiban más és más a szervezet reakciója a repülési feltételekre. Némelyik reakció, például az idegesség és az emocionális feszültség főleg repülés előtti periódusban jelentkezik. A pszichológiai reakciók gyakorisága a kezdeti szakaszban a legnagyobb, később gyengülnek, megszűnnek és a leszállás előtt és alatt ismét erősödnek. Az űrhajó indulása utáni időszakban általában szédülés, mozgási nehézségek, étvágytalanság, gyomorpanaszok jelentkeznek, néha hányás is előfordul. Később 2-5 nap elteltével elmúlnak ezek a panaszok és javul az űrhajósok közérzete. A gravitáció az egyik legállandóbb és a földi biológiai fejlődés folyamán állandóan jelenlévő fizikai tényező. Arról, hogy a gravitációs erő jelenléte a biológiai fejlődés folyamán játszik-e valamilyen szerepet, sokáig nem tudtunk semmit. A nagy sebességű járművek elterjedése következtében kezdtek csak foglalkozni azzal a kérdéssel, hogy a gyorsulás milyen hatással van az emberi szervezetre. A rendszeres és alapos kutatás azonban csak az 1950-es években kezdődött meg, amikor először nyílt lehetőség arra, hogy- rakéták repülése folyamán viszonylag hosszabb ideig tartó- súlytalansági állapot hatását tanulmányozzák. Az elmúlt évtizedben az orbitális űrállomások kifejlesztésével összefüggésben több speciális mesterséges holdat bocsátottak fel, amelyeken a gravitáció, illetve a súlytalansági állapot biológiai hatásait tanulmányozták. Ezeknek a kísérleteknek nagy része az Interkozmosz-program keretén belül valósult meg. Mint már említettük, 1980-ban a Szaljut-6 - Szojuz orbitális űrkomplexum legénysége megszakítás nélkül 185 napig tartózkodott a világűrben. Bebizonyosodott, hogy az ember ilyen hosszú ideig is képes élni és dolgozni a súlytalanság állapotában, ami a kozmikus biológiai kutatások és a pszichológiai felkészítés komoly sikerének számít. Az orvosbiológiai kutatások - a hosszú időtartamú űrrepülések alatt - új információkat nyújtanak arról, hogy változik-e az ember megfigyelőképessége és érzékelő rendszere a gravitáció hosszabb ideig tartó hiánya következtében, hogyan hat a súlytalanság az izomműködés, a kardio- vaszkuláris rendszer szabályozó mechnizmusára és a veseműködésre. Ismert, hogy a hosszú időtartamú űrrepüléseknél a legénység egészségének megőrzése feltétlenül szükségessé teszi a súlytalanság veszélyes hatásainak rendszeres mérését. Ezeket a különböző, erre a célra újonnan kifejlesztett műszaki berendezések, mint például a G-öltözet (a gravitációs erő hatását utánozó-szimu- láló öltözet) segítségével, illetve a rajtuk és velük végzett gyakorlások ideje alatt végzik. Ezek a kellékek nagymértékben hozzájárulnak az űrhajósok erőnlétének, munkaképességének megtartásához a hosszú ideig tartó súlytalansági állapot alatt is. A Szovjetunióban űrhajókon és orbitális állomásokon kívül a Kozmosz-sorozat mesterséges holdjain is végeznek biológiai kísérleteket. 1973 és 1979 között öt ún. bioszatelitot juttattak Föld körüli pályára, amelyeknél a kísérlet időtartama 18,5 naptól 22 napig változott. Ezek a mesterséges holdak speciális fedélzeti berendezésekkel voltak felszerelve, amelyek lehetővé tették, hogy a 0-tól 1G-ig változó gravitációs erőtér biológiai hatását tanulmányozzák. A világűrben végzett biológiai kísérletek folyamán nagy figyelmet szenteltek annak a kérdésnek, hat-e a gravitációs erő, illetve annak hiánya a sejtekre. A matematikai számítások azt mutatják, hogy a földi gravitáció nincs közvetlen hatással minden biokémiai folyamatra a sejtekben. Az űrki- sérletek folyamán összegyűlt nagymennyiségű kísérleti anyag azt igazolta, hogy jó néhány biológiai folyamat független a gravitációtól Vannak azonban olyan kísérleti adatok is, amelyekből arra lehet következetetni, hogy létezik összefüggés a gravitáció és a sejtközi szerkezetek között. Ennek a felderítésére külön kísérletet végeztek különböző baktériumsejtekkel a Szojuz-12 űrhajó és a Kozmosz-605 fedélzetén. Ezek a súlytalansági állapotban végzett kísérletek nem mutatták ki, hogy a gravitációs erőtér hiánya változást okozna a sejtek szaporodásában, genetikai rekombinációjában vagy metabolizmusában. * A Kozmosz-782, a Kozmosz- 936 és a Kozmosz-1129 bioszate- litákon végzett kutatások fő célja a mesterséges gravitáció biológiai hatásainak tanulmányozása volt. Ezzel a programmal összhangban a kísérletre előkészített biológiai anyagok teljesen megegyező mintáit négy különböző helyzetben vizsgálták: a súlytalanság állapotában, valamint a földi gravitáció 0,3, 0.6 és 1,0- szeresének megfelelő gyorsulásnak kitéve. A szükséges gyorsulást egy 66 cm átmérőjű centrifuga segítségével érték el, amelyen a tengelytől különböző távolságokra tartályokban voltak elhelyezve a minták. Az így nyert adatok lehetővé tették különböző nagyságú gravitációs terek biológiai hatásának elemzését. A kutatási eredmények alapján leszögezhető, hogy a gravitációs tér- ha erőssége nem haladja meg az 1G-t - nem játszik jelentős szerepet a bioszatelitákon vizsgált életfolyamatokban. A biológiában és pszichológiában hosszú évtizedeken keresztül csak az élet „földi“ megnyilvánulásait vizsgálhatták, kutathatták földi körülmények között, amelyekhez az ember szervezete, de a többi élőlényé is már évezredeken keresztül hozzászokott, alkalmazkodott. Az űrkutatás eredményeinek köszönhetően az ember kilépett ebből - a Föld gravitációs terével és atmoszférájával határolt- rendszerből, ami új lehetőségeket, de új feladatokat is jelentett a biológia és a pszichológia számára. Ma már nyugodtan elmondhatjuk, hogy a biológia és a pszichológia rengeteg új ismeret- anyaggal gyarapodott az űrkisérle- tek több mint két évtizede alatt, de azt is, hogy nagymértékben hozzájárult az űrrepülések sikeréhez és biztonságához. A Csehszlovák Tudományos Akadémia Rezi Fizikai Intézetének alacsony hőmérsékleti osztályán elkészítették azt a szupravezetés kvantummagnetométert, amely sokkal érzékenyebb minden eddig ismert hagyományos típusú magnetométernél. Még az emberi test egyes szerveiben keletkező mágneses terek is kimutathótak vele. Az intézet munkatársai már 1975-ben felfogták az emberi szív mágneses terét, amely milliószor gyengébb a Föld mágneses terénél. Ahhoz, hogy ezt az eljárást az orvosi diagnosztikában is alkalmazni lehessen, először el kellett különíteni a műszerekben keletkező mágneses hatásokat a szívizom mágneses terétől. Az elmúlt évben az intézet munkatársainak már az emberi agy mágneses terét is sikerült kimutatniuk, amely sokszorosan gyengébb a szív mágneses terénél. Ezzel egy új orvosi vizsgálati módszer kifejlesztése vált lehetővé, amely jól kiegészíti az elektrokardiográfiai és az elektroen- cefalográfiai eljárásokat. Az új vizsgálati módszer ezeknél sokkal gyorsabb és részletesebb adatokat szolgáltat. A szupravezetés kvantummagnetométert a geofizikában is alkalmazni fogják, például az ásványi kincsek lelőhelyeinek kutatásánál. Az ötéves tervidőszak végéig szovjet szakemberekkel együttműködésben két ilyen geofizikai kutatóállomást hoznak létre a Szovjetunióban és Csehszlovákiában. A felvételen Václav Petrícek mérnök, a műszaki tudományok kandidátusa Stanislav Hladky technikussal a szupravezetés kvan- tummagnetométer kijelzőberendezését kezelik. (A CSTK felvétele) * A Szlovák Tudományos Akadémia Elektrofizikai Kutatóközpontjának Fizikai Intézetében sikeresen oldják meg az optikai hullámvezetők tanulmányozásával és kifejlesztésével kapcsolatos feladatokat. Ez a kutatási irányzat a Csehszlovák Tudományos Akadémia kiemelt célfeladatai közé tartozik. Az optikai vezetők nemcsak a távközlési technikában érvényesíthetők, hanem a gépiparban, az orvostudományban, a számítástechnikában és más területeken is. Fő előnyük az, hogy nem érzékenyek a zavaró elektromágneses térre, a sugárhatással szemben rendkívül ellenállók, s kiválóan helyettesítik az egyre nehezebben beszerezhető hagyományos alapanyagokat (színesfémeket stb.). A fizikai intézet munkatársai három irányban folytatják a kutatási munkákat. A kémiai-technológiai kutatás keretében a nagyon tiszta kiindulási alapanyag végleges változatát keresik. A második irányzat az optikai üvegszálak húzási technológiájának és megfelelő védőréteggel való ellátásának kifejlesztésére vonatkozik, míg a harmadik a készítmények minőségi ellenőrzéséből áll, amihez speciális mérési eljárásokat és mérőműszereket használnak. A felvételen Ludovít Válek az optikai üvegszál gyártóberendezését kezeli. (A ÖSTK felvétele)
