जापान-यूएस ओपन प्लेटफ़ॉर्म पार्टनरशिप प्रोग्राम (JP-US OP3) के तहत, जापान एयरोस्पेस एक्सप्लोरेशन एजेंसी (JAXA) और यूनाइटेड स्टेट्स नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (ISS) पर जापानी प्रायोगिक मॉड्यूल “किबो” पर एक महत्वपूर्ण संयुक्त मिशन को अंजाम दिया। JAXA के अद्वितीय वैरिएबल ग्रेविटी रिसर्च सिस्टम (MARS) का उपयोग करते हुए, जो माइक्रोग्रैविटी से लेकर 1G तक के कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण वातावरण का अनुकरण करने में सक्षम है, शोधकर्ताओं ने चार अलग-अलग गुरुत्वाकर्षण स्तरों के तहत लगभग एक महीने तक चूहों का संवर्धन किया। 14 मार्च, 2026 को प्रतिष्ठित जर्नल *साइंस एडवांसेज* में प्रकाशित इस अग्रणी अध्ययन के नतीजे, अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव के साथ, जैविक प्रतिक्रियाओं में गुरुत्वाकर्षण पर एक उल्लेखनीय रैखिक निर्भरता को प्रकट करते हैं।
जांच विशेष रूप से एकमात्र मांसपेशी पर केंद्रित है, जो आसन बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण एक एंटीग्रेविटी मांसपेशी है। व्यापक विश्लेषण जीन अभिव्यक्ति जैसे आणविक परिवर्तनों तक ही सीमित नहीं थे, बल्कि मांसपेशियों की ताकत और इलेक्ट्रोमोग्राफी जैसे कार्यात्मक आकलन भी शामिल थे। निष्कर्षों से पता चलता है कि माइक्रोग्रैविटी में मांसपेशी शोष गंभीरता के स्तर के साथ लगभग रैखिक रूप से भिन्न होता है, यह सुझाव देता है कि मांसपेशियों के द्रव्यमान और कार्य को संरक्षित करने के लिए न्यूनतम 0.67G आवश्यक है।
मांसपेशियों के विश्लेषण के समानांतर, रक्त घटकों की एक विस्तृत जांच से हेमेटिक संकेतकों में गंभीरता-निर्भर परिवर्तनों की पहचान की गई। ग्यारह उम्मीदवार बायोमार्कर की पहचान की गई जो गुरुत्वाकर्षण वातावरण में अंतर को दर्शाते हैं, रक्त परीक्षण जैसे न्यूनतम आक्रामक तरीकों के माध्यम से जीवित जीवों पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का आकलन करने के लिए नए दरवाजे खोलते हैं। नकली गुरुत्वाकर्षण वातावरण में शामिल हैं:
– सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण: गुरुत्वाकर्षण का अभाव.
– 0.33जी: मंगल ग्रह के गुरुत्वाकर्षण के बराबर।
– 0.67जी: मंगल और पृथ्वी के बीच मध्यवर्ती गुरुत्वाकर्षण।
– 1G: पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के बराबर।
गुरुत्वाकर्षण के प्रति मांसपेशियों की प्रतिक्रियाओं को समझने में प्रगति
शोध में आसन के लिए महत्वपूर्ण सोलियस मांसपेशी के विश्लेषण पर गहराई से चर्चा की गई, जिसमें चूहों को आणविक से लेकर कार्यात्मक स्तर तक परीक्षणों की एक श्रृंखला के अधीन किया गया। JAXA, सुकुबा विश्वविद्यालय, तोहोकु विश्वविद्यालय, हार्वर्ड विश्वविद्यालय और अन्य संस्थानों के वैज्ञानिकों की अंतरराष्ट्रीय टीम ने गुरुत्वाकर्षण भिन्नता के प्रति मांसपेशियों की धारणा और प्रतिक्रिया को समझने की कोशिश की।
परिणामों ने माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के तहत मांसपेशियों की बर्बादी, या शोष की रैखिकता और विभिन्न गुरुत्वाकर्षण स्तरों के साथ इसके संबंध के बारे में अभूतपूर्व स्पष्टता प्रदान की। यह खोज कि मांसपेशियों के द्रव्यमान और कार्यप्रणाली को बनाए रखने के लिए कम से कम 0.67G आवश्यक है, अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य की रक्षा के लिए रणनीतियों को परिभाषित करने के लिए मौलिक डेटा प्रदान करता है।
स्थानिक मूल्यांकन के लिए नवीन रक्त बायोमार्कर
मांसपेशियों के अध्ययन के अलावा, टीम ने विभिन्न गुरुत्वाकर्षण वातावरण के संपर्क में आए चूहों के रक्त घटकों का विस्तृत विश्लेषण किया। इस पूरक दृष्टिकोण का उद्देश्य प्रणालीगत संकेतकों की पहचान करना है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाले अनुकूलन या तनाव को प्रतिबिंबित कर सकते हैं।
11 आशाजनक रक्त बायोमार्कर की पहचान एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। ये मार्कर न केवल अलग-अलग गुरुत्वाकर्षण के वातावरण में देखे गए जैविक परिवर्तनों की पुष्टि करते हैं, बल्कि कम आक्रामक तरीके से अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य की निगरानी के लिए एक संभावित क्रांतिकारी उपकरण भी प्रदान करते हैं, जो लंबे मिशनों के दौरान गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों के नियमित, वास्तविक समय के आकलन की अनुमति देता है। एक साधारण रक्त परीक्षण के माध्यम से किसी जीवित जीव पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव की डिग्री का अनुमान लगाने की संभावना भविष्य के अन्वेषणों में स्वास्थ्य प्रोटोकॉल को अनुकूलित कर सकती है।
मानव अंतरिक्ष अन्वेषण और आंशिक गुरुत्वाकर्षण की चुनौतियाँ
अमेरिका के नेतृत्व वाले आर्टेमिस कार्यक्रम के साथ मानवयुक्त चंद्र अन्वेषण और मंगल ग्रह पर मिशन की दृष्टि को बढ़ावा देने के साथ, मानवता गहरे अंतरिक्ष में उपस्थिति के एक नए युग की तैयारी कर रही है। दूर की जाने वाली सबसे बड़ी बाधाओं में से एक गहरे अंतरिक्ष और चंद्रमा और मंगल ग्रह की सतह पर जीवित जीवों पर कम गुरुत्वाकर्षण का हानिकारक प्रभाव है।
यद्यपि कंकाल की मांसपेशियों के बारे में ज्ञान हाल के दशकों में काफी उन्नत हुआ है, लेकिन यह समझने में एक अंतर बना हुआ है कि आंशिक गुरुत्वाकर्षण वातावरण में जैविक प्रतिक्रियाएं कैसे व्यवहार करती हैं, जो कुल माइक्रोग्रैविटी और स्थलीय गुरुत्वाकर्षण (1 जी) के बीच होती है। विशेष रूप से, गुरुत्वाकर्षण की प्रतिक्रियाओं में एक रैखिक संबंध का अस्तित्व और यह रक्त जैसे आसानी से मूल्यांकन योग्य संकेतकों से कैसे जुड़ता है, यह पूरी तरह से समझा नहीं गया था।
यह JAXA-NASA अध्ययन मात्रात्मक पैरामीटर के रूप में गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करके जैविक प्रतिक्रियाओं की पहली वैश्विक व्यवस्थित समझ प्रदान करता है। यह वैज्ञानिक आधार चिकित्सा जोखिमों का आकलन करने और भविष्य में लंबी अवधि के मानवयुक्त मिशनों के लिए प्रभावी जवाबी उपाय विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें चंद्रमा और मंगल ग्रह पर लक्षित मिशन भी शामिल हैं, जहां आंशिक गुरुत्वाकर्षण का संपर्क स्थिर रहेगा।
किबो मॉड्यूल में MARS प्रणाली की महत्वपूर्ण भूमिका
इस नवोन्मेषी अनुसंधान को अंजाम देने की क्षमता काफी हद तक वेरिएबल ग्रेविटी रिसर्च सिस्टम (MARS) के कारण है, जो JAXA द्वारा विकसित और ISS के जापानी प्रायोगिक मॉड्यूल “किबो” पर स्थापित एक अद्वितीय उपकरण है। MARS दुनिया का एकमात्र उपकरण है जो चूहों को कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण वातावरण में विकसित कर सकता है जो लगातार माइक्रोग्रैविटी से लेकर 1G तक होता है।
MARS से पहले, स्थलीय सिमुलेशन और अल्पकालिक अंतरिक्ष प्रयोगों ने पहले ही संकेत दिया था कि माइक्रोग्रैविटी मांसपेशियों की मात्रा और गुणवत्ता को प्रभावित करती है। हालाँकि, शोष और मांसपेशी फाइबर प्रकार में परिवर्तन को रोकने के लिए आवश्यक गंभीरता “सीमा” एक रहस्य बनी हुई है। MARS ने इस सीमा को पार कर लिया, जिससे शोधकर्ताओं को अंतरिक्ष के माइक्रोग्रैविटी वातावरण में विभिन्न गुरुत्वाकर्षण स्तरों को सटीक रूप से पुन: पेश करने और तुलना करने की अनुमति मिली, जिससे अमूल्य डेटा प्राप्त हुआ।
कंकाल की मांसपेशियाँ: अंतरिक्ष में संवेदनशीलता और अनुकूलन
पृथ्वी पर जीवित जीवों के शारीरिक कार्यों को बनाए रखने के लिए गुरुत्वाकर्षण सबसे मौलिक और महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों में से एक है। हृदय, प्रतिरक्षा और संतुलन प्रणालियों सहित कई जैविक कार्य गुरुत्वाकर्षण से गहराई से प्रभावित होते हैं। कंकाल की मांसपेशी, विशेष रूप से, इस कारक में किसी भी बदलाव के प्रति उल्लेखनीय संवेदनशीलता प्रदर्शित करती है।
यह एक ज्ञात तथ्य है कि अंतरिक्ष यात्रियों को मांसपेशियों के द्रव्यमान में उल्लेखनीय कमी का अनुभव होता है, जिसे मांसपेशी शोष के रूप में जाना जाता है, और अंतरिक्ष में लंबे समय तक रहने के दौरान ताकत में भी कमी आती है। यह घटना लंबी अवधि के अंतरिक्ष अभियानों के लिए सबसे बड़ी चिकित्सा चुनौतियों में से एक का प्रतिनिधित्व करती है। मांसपेशियाँ विभिन्न प्रकार के मांसपेशी फाइबर से बनी होती हैं, जैसे धीमी-चिकोटी और तेज़-चिकोटी, प्रत्येक की गति और ऊर्जा उपयोग पैटर्न अलग-अलग होते हैं। पृथ्वी पर, धीमी गति से हिलने वाले तंतु मुद्रा बनाए रखने के लिए लगातार गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध काम करते हैं। हालाँकि, माइक्रोग्रैविटी वातावरण में, उनकी गतिविधि काफी कम हो जाती है, जिससे इन तंतुओं में कमी आती है और “मांसपेशी फाइबर प्रकार रूपांतरण” होता है, जो उन्हें तेजी से चिकोटी विशेषताओं वाले तंतुओं में बदल देता है। यह परिवर्तन न केवल मांसपेशियों के द्रव्यमान को कम करता है, बल्कि मांसपेशियों की सहनशक्ति और सामान्य कार्य से भी समझौता करता है, जिससे अंतरिक्ष यात्रियों की शारीरिक क्षमता प्रभावित होती है।
भविष्य के मिशनों और अंतरिक्ष यात्री सुरक्षा पर प्रभाव
JAXA और NASA का यह शोध भविष्य के दीर्घकालिक मानवयुक्त मिशनों से जुड़े चिकित्सा जोखिमों के मूल्यांकन और उन्हें कम करने के लिए एक मौलिक वैज्ञानिक ढांचा स्थापित करता है। गुरुत्वाकर्षण पर जैविक प्रतिक्रियाओं की निर्भरता की मात्रा निर्धारित करके और मांसपेशियों के रखरखाव के लिए एक महत्वपूर्ण सीमा की पहचान करके, अध्ययन आवश्यक डेटा प्रदान करता है। निष्कर्ष मानव अंतरिक्ष अन्वेषण की स्थिरता सुनिश्चित करते हुए, चंद्रमा और मंगल ग्रह की यात्रा पर अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य और प्रदर्शन की रक्षा के लिए अधिक प्रभावी जवाबी उपाय विकसित करने और दिशानिर्देश तैयार करने में सीधे सहायता करेंगे।