¿Podrían las personas nacidas y criadas en Marte resistir la gravedad de la Tierra?

Realmente no hay forma de saberlo. Hemos estudiado humanos en 1g y 0g, pero eso es todo. El tiempo más largo que alguien haya pasado en algo es los pocos días que los astronautas del Apolo pasaron en la luna (solo puede replicar tales condiciones en la Tierra durante unos segundos, ya que requiere caer a gran velocidad y pronto toca el suelo). Solo podemos especular sobre cómo los humanos se adaptarían a la gravedad marciana.

Los astronautas en la EEI pueden prevenir muchos de los efectos adversos de la gravedad cero siguiendo un estricto régimen de ejercicio. Si suponemos que los efectos de la gravedad marciana son como los efectos de la gravedad cero, solo que menos, entonces parece razonable que alguien acostumbrado a la gravedad marciana pueda prepararse para la gravedad terrestre mediante el entrenamiento físico. Haga mucho ejercicio, fortalezca sus músculos y probablemente estará bien. Es posible que deba mantener el régimen de ejercicio todo el tiempo que esté allí para evitar la pérdida de masa ósea, lo que podría ser más difícil de recuperar.

Para los niños nacidos en Marte, podría ser un poco más difícil. El entrenamiento físico puede prevenir la pérdida de masa ósea en astronautas en gravedad cero, pero no estoy seguro de si puede acumular masa ósea que nunca desarrollaste en primer lugar. Es posible que el entrenamiento físico durante la infancia obligue al cuerpo a desarrollar huesos y músculos que en realidad no son necesarios en Marte, pero que dejan abierta la posibilidad de visitar la Tierra.

Si las personas de Marte quieren visitar la Tierra y no tienen la fuerza necesaria, podrían pasar mucho tiempo flotando en el agua mientras estuvieran aquí. La flotabilidad equilibraría la gravedad y la haría mucho menos agotadora para ellos y reduciría el riesgo de lesiones. Se utilizan técnicas similares para personas en la Tierra con fuerza reducida debido a lesiones o enfermedades.

Nadie lo sabe. Tenemos muchos experimentos en gravedad cero en la EEI. Mucho conocimiento de 1 G en la Tierra. Mucha comprensión de la hipergravedad también, que podemos simular en la Tierra y es de gran importancia para los pilotos de caza a reacción.

Pero no sabemos casi nada sobre la baja gravedad. No se puede simular por ningún período de tiempo en la Tierra. Los experimentos en una centrífuga tienen un valor limitado ya que siempre son hipergravedad debido a que la gravedad de la Tierra actúa a lo largo del eje.

Sabemos que es difícil adaptarse a la gravedad total de la Tierra desde cero g. Pero eso también se basa solo en un tiempo limitado en cero g. El período más largo que alguien pasó en el espacio es menos de dos años. ¿Qué hay de decir 10 años en cero g? De nuevo, nadie lo sabe. Y debido a todas las cosas que salen mal en el cuerpo humano en cero g, nadie puede decir definitivamente si un humano puede sobrevivir dos años en cero g (nadie lo ha hecho aún). También puede haber mucha variación individual.

Voy a ser deliberadamente desafiante en esta respuesta para hacerte pensar. Entonces haré algunas sugerencias de posibilidades que algunos pueden encontrar bastante escandalosas. Está bien, pero ¿puedes realmente refutarlos? Muchos de estos no creo probable. Pero hasta que obtengamos datos experimentales, ¿cómo podemos estar seguros? Esa es la pregunta que me gustaría hacer en esta respuesta.

Así que puedes suponer casi cualquier cosa aquí y nadie puede decir que definitivamente estás equivocado. O hacia la derecha.

  • Esa gravedad lunar o de Marte es mejor para nuestra salud que la gravedad total de la Tierra, y que los humanos vivirán más tiempo en baja gravedad, y mantendrán una excelente salud, vivirán hasta 200 o lo que sea (en ciencia ficción este pensamiento lleva a la idea de “retiro casas en la luna “).
  • Esa gravedad lunar o de Marte es peor para nuestra salud que la gravedad total de la Tierra y las personas vivirán allí unas décadas antes de morir, y los niños no podrán crecer hasta la edad adulta.
  • Incluso peor que cero g, por ejemplo, que no sobrevivirías ni siquiera un mes a baja gravedad (sé que los astronautas se manejan durante meses, incluso casi dos años en la EEI, pero esto es baja gravedad, no cero g. ¿Se aplica lo mismo? ) Personalmente, creo que esto es muy poco probable. ¿Pero puedes descartarlo?
  • Que no es posible dar a luz en baja gravedad, los bebés siempre mueren antes del nacimiento o están deformados o tienen problemas fisiológicos graves (no tenemos datos de cero g aquí para usar)
  • Que los humanos pueden dar a luz en baja gravedad no hay problema
  • Ese nacimiento en baja gravedad es más fácil que el nacimiento en plena gravedad y, en promedio, conduce a bebés más saludables.
  • Que no se puede adaptar de baja gravedad a la gravedad de la Tierra después de un año o dos allí, en absoluto (peor que cero g)
  • Que no notas nada y que puedes entrar en la gravedad de la Tierra y después de un momento o dos de desorientación caminar normalmente (mejor que cero g)
  • Que lleva meses adaptarse, pero finalmente lo hace (igual que cero g)

Algunas de esas sugerencias pueden parecer un poco exageradas y escandalosas, pero, aunque podemos hacer conjeturas informadas, ¿quién puede negarlas?

No es solo la pérdida ósea el problema que todos conocen. Si fuera solo eso, podría pensarse razonablemente que es una curva continua y más importante, monotónica (sin cambios de dirección) de algún tipo. Entonces obtendrías niveles intermedios de pérdida ósea de baja gravedad entre ordinario y cero g.

Pero incluso eso se basa en ningún dato de observación. Una vez más puede plantear hipótesis sobre casi cualquier cosa.

  • Pérdida ósea intermedia entre cero y completo g
  • Pérdida ósea peor que cero g.
  • Pérdida ósea insignificante, igual que la g completa.

¿Y quién puede decir que está equivocado, sin duda, sin datos para probar la hipótesis?

Así no es cómo funciona la ciencia. Tú haces hipótesis. Pero necesita probarlos, con al menos algunos datos para asegurarse de que está en el camino correcto.

Los cuerpos humanos son tan complejos y no podemos acercarnos a simularlos con modelos de computadora. Todo lo que podemos hacer es experimentar y la gravedad cero arrojó muchas sorpresas. Baja gravedad también puede.

El problema es que la biología no es lineal, ni siquiera sigue buenas curvas suaves. Dados dos puntos, a cero gy a plena g, y un poco de una cola de puntos extra en hipergravedad, no se puede concluir mucho sobre lo que sucede en el medio. Y hay muchas cosas diferentes a tener en cuenta, en el complejo sistema que conforma el cuerpo humano, y probablemente cada una responde de manera diferente a las variaciones en los niveles de gravedad. Y luego, las interacciones entre ellos pueden implicar delicados equilibrios entre estos diferentes efectos.

Muchas cosas son diferentes en g bajo.

  • El corazón late más rápido – corazón en reposo
  • Posiblemente mayor riesgo de ataque cardíaco debido a una frecuencia cardíaca en reposo más rápida
  • Charcos de sangre en la cabeza y la parte superior del cuerpo
  • El recuento de glóbulos rojos disminuye
  • No puede perder calor por convección, así que sude más
  • Si hace ejercicio para mantenerse saludable, suda aún más
  • Pérdida de magnesio (en curso) debido a la sudoración
  • Ojos afectados, para muchos (no todos) astronautas
  • Los órganos internos funcionan de manera diferente.
  • Sistema inmunitario afectado
  • Es difícil para los astronautas obtener suficiente comida, porque no sienten tanta hambre
  • Tampoco sienten tanta sed y se deshidratan.
  • La medicina no funciona de la misma manera, debe inyectarse en lugar de tomarse como píldoras debido a los cambios en la función de los órganos internos.
  • Ahora se sabe que incluso algunas células se comportan de manera diferente en cero g a nivel celular (un resultado sorprendente ya que se pensaba que eran demasiado pequeñas para verse afectadas por la gravedad)

Con tantos sistemas distintos afectados, la curva podría ser fácilmente no monotónica con máximos o mínimos, o ambos, y podría tener discontinuidades de tipo caos y regiones catastróficas también.

Por ejemplo, frecuencia cardíaca en reposo. Se eleva a cero g. Entonces tenemos dos puntos de datos allí.

Sin información adicional, no tenemos forma de saber qué hace en el medio. ¿Aumenta constantemente a medida que reduce la gravedad de lleno a cero g? ¿O dice disminución para empezar y luego aumento? ¿O aumentar a un máximo y luego disminuir nuevamente a la velocidad más rápida medida a cero g? ¿O varios máximos y mínimos? ¿O alguna curva discontinua con escalones?

Y eso es toda observación experimental. No es que alguien predijera todas estas cosas y sus predicciones se confirmaron. Más bien probaron astronautas y eso fue lo que descubrieron.

Tenemos algunos datos de los astronautas del Apolo en g lunar durante unos días para cada misión, entiendo. Pero no mucho de eso, no era principalmente una misión médica estudiar el efecto de la gravedad lunar en el cuerpo humano: tenían mediciones de latidos cardíacos, pero no como si estuvieran conectados con instrumentos por todas partes para medir cosas. Y lo que es más, los datos son de propiedad privada de la NASA y los investigadores independientes solo pueden acceder después de la muerte de los astronautas. Y es solo por unos días, así que no nos dice mucho sobre las misiones a largo plazo.

Creo que esta podría ser una forma útil de decirlo:

  • ¿Cuál es el nivel de gravedad óptimo para la salud humana? ¿Está lleno g, o un poco menos, o mucho menos?
  • Y si es inferior a g completo, ¿cuánto más saludables son los humanos a este nivel de gravedad? ¿Extiende nuestra vida útil? ¿Es más saludable para las personas mayores como algunos escritores de ciencia ficción han sugerido de manera optimista? Por ejemplo, porque el corazón no tiene que trabajar tan duro. (¿O es peor para las personas mayores, por la misma razón, por ejemplo, que el corazón necesita ser ejercitado para la salud?)
  • ¿Cuál es el peor nivel para la salud humana por debajo de 1 g? (Hyper g, por supuesto, te mata si es lo suficientemente alto)
  • ¿Es cero g, o algo más alto que cero g? Si es superior a cero g, ¿podría ser lunar o Marte g?

Debo decir que soy matemático, no investigador médico. Basa en lo que he leído sobre medicina espacial, que no parecen saber las respuestas aquí. Y hablando de lo que es matemática y lógicamente posible.

He dicho en otras respuestas que no creo que enviemos humanos a Marte de todos modos, al menos en el futuro cercano, por razones de protección planetaria, y razones técnicas relacionadas con el soporte vital, pero en esta respuesta no entraré en eso , solo respondiendo directamente a su pregunta.

Hay experimentos que podríamos hacer con bastante facilidad, en el espacio, con naves espaciales atadas y con centrífugas de brazo corto dentro de los módulos de la EEI, que nadie hace. Esos podrían responder muchas de estas preguntas. Podríamos haber hecho estos experimentos en cualquier momento desde finales de los años sesenta en adelante.

Por ejemplo, simule la gravedad lunar durante un mes en órbita y monitoree a un astronauta en esas condiciones, y ahora ya sabe su respuesta, por supuesto, todos listos para devolverlos a la Tierra si surge algún problema.

Pero hasta que hagamos estos experimentos, si alguna vez lo hacemos, solo son conjeturas informadas. Lo cual, históricamente, a menudo sale mal.

Así que lo más seguro es decir “Nadie lo sabe”.

No existen experimentos que puedan responder a esta pregunta. No existen experimentos que puedan responder a la pregunta de si un niño nacido y criado en Marte incluso viviría hasta los cinco años.

Si la gente de la NASA, y sus homólogos rusos, se tomaran en serio la colonización de Marte en los próximos veinte a treinta años, ya habrían comenzado a hacer una serie de experimentos para estudiar cómo crecen los bebés de pequeños mamíferos (por ejemplo, ratones) cuando nacen en la ISS. Para hacer esto correctamente, uno de los miembros de la tripulación de la EEI tendría que ser entrenado para cuidar y observar a los animales. Como normalmente solo hay tres tripulantes a bordo de la ISS en un momento dado, este sería un gran compromiso de recursos.

El hecho es que las personas que realmente toman las decisiones sobre qué experimentos se realizan a bordo de la EEI no piensan que estudiar lo que les sucede a los mamíferos nacidos y criados en gravedad cero es lo suficientemente importante como para asignar los recursos necesarios para realizar estos experimentos. Sin embargo, han realizado experimentos para ver cómo crecen las plantas en gravedad cero. Los experimentos con plantas son mucho más fáciles de hacer.

La clara conclusión que se puede extraer de esto es que la gente de la NASA no tiene planes reales de enviar humanos para colonizar Marte. Y el hecho de que Elon Musk (y otros) puedan encontrar personas que digan que están dispuestas a ofrecerse como voluntarias para hacer un viaje de ida a Marte no significa que puedan obtener el permiso del gobierno para hacerlo. Todo es una fantasía.

Yo diría que depende de cómo vivieron. Los animales no se desarrollan bien en baja gravedad. Las ratas nacidas en la EEI básicamente tenían raquitismo. Puedo decir con confianza que un entorno de gravedad del 38% será malo para el feto. El primer ser humano nacido en Marte se enfrentará a una subcalcificación de hueso, atrofia muscular y cartílago / tejido degenerativo si se llevara a cabo un embarazo natural como en la Tierra.

Los bebés tendrían que desarrollarse en uno de esos simuladores de fuerza G para simular la gravedad de la Tierra en el útero. Así que supongamos que el bebé nace normalmente ahora. Aquí es donde comienza la respuesta. Si los colonos no usan trajes pesados ​​para simular la gravedad de la Tierra, se debilitarán con el tiempo y no podrán hacerlo sin poner en peligro su salud. No sería imposible, pero mira a Scott Kelly cuando regresó a la Tierra después de un año en 0G’s, ¡ay! Esto sería muy parecido a Marte, pero llevaría más tiempo. Si viviera en Marte, pesaría 84 libras de mis 220 en la Tierra. Necesitaría usar un traje de 136 libras para simular mi peso natural. Los colonos usarían trajes pesados ​​en realidad y esto significa que un niño que visita la Tierra no se sentiría diferente.

Algo en lo que debería pensar sería en los colonos de un Marte terraformado que se ocupa de la presión del aire diferente aquí en la Tierra.

La gravedad en Marte es de solo 0.376 g, aproximadamente un tercio de la gravedad de la Tierra.

Peso alrededor de 200 libras, pero si la gravedad de repente se triplica, rápidamente pesaría 600 libras. Sobreviviría, pero no me sentiría cómodo en absoluto.

Movilidad, olvídalo. Si fuera a largo plazo, mi vida útil se reduciría considerablemente.

Sería necesario que me mantuviera horizontal tanto como sea posible (para ayudar a mi circulación), y muy probablemente en un líquido como un baño para evitar hematomas.

Con un posible acondicionamiento corporal, quizás el ser humano ajustable en una década me permita manejar el nuevo peso lo suficiente como para viajar sin el equipo de seguridad.

No solo la gravedad, sino también la presión atmosférica. Las personas de ascendencia marciana tendrían que ser más fuertes y tener una mayor capacidad pulmonar, lo que prácticamente las descarta para viajar a la Tierra. Marte tiene solo el 38% de la gravedad de la Tierra, por lo que los marcianos tendrían que ser aproximadamente 2.5 veces más fuertes que sus compañeros marcianos para siquiera pensar en ir a la Tierra. ¡No va a suceder!

Además de lo que dice Kyle, recientemente hemos aprendido bastante sobre los efectos que los astronautas tienen en su bienestar físico mientras están en la Estación Espacial Internacional. Se han visto algunos cambios físicos significativos, como en el corazón … Entonces, creo que es concebible que alguien nacido y viviendo en Marte tenga dificultades para regresar a la Tierra.

Además, también creo que alguien nacido en Marte puede tener dificultades para vivir allí en primer lugar porque sus cuerpos comenzaron a adaptarse bien a la gravedad de la Tierra y luego tratar de vivir en la gravedad de Marte podría, en sí mismo, ser un gran problema.

Descubrí que alguien más ya preguntó y recibió respuestas a esta pregunta. Véalos aquí: ¿Podrían las personas nacidas y criadas en Marte resistir la gravedad de la Tierra?

No, no lo harían. Nuestros vones evolucionaron para la gravedad terrestre. Si alguien naciera en Marte, nacería con huesos que son perfectos para la gravedad marciana, que es significativamente más débil que las tierras. Por lo tanto, en el mejor de los casos colapsarían al tratar de pararse y, en el peor, sus huesos se romperían cuando lo intentaran. Podríamos evitar esto con un exoesqueleto motorizado que tomó el peso extra. Esto podría configurarse de manera que hiciera que los huesos aguantaran un poco más de lo que están acostumbrados, haciendo que el hueso sea fortalecido por el cuerpo con el tiempo, cuando los huesos se acostumbraron al peso extra que luego haces que tomen un poco más, tal como lo hiciste antes y repite esto una y otra vez hasta que finalmente sí puedan mantenerse a sí mismos como lo hacemos nosotros.

Ah, y me gustaría corregir a Robert Walker en algo. Menos gravedad es mala para el cuerpo humano. El dicho “úsalo o piérdelo” resume por qué, tus músculos, huesos y corazón no tendrían que trabajar tan duro y se acostumbrarían lentamente a la carga de trabajo disminuida, entonces si alguna vez regresas a la tierra, tus huesos se romperían, tus músculos demasiado débil para hacer algo, por lo que colapsaría y su corazón no sería lo suficientemente fuerte como para bombear sangre alrededor de su cuerpo, por lo que se desmayaría y moriría por falta de oxígeno en el cerebro. Poco morboso pero honesto.

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