อะไรคือความท้าทายที่สุด เมื่อมนุษย์ต้องการมีลูกในอวกาศ หากต้องใช้ชีวิตนอกโลก

วงการอวกาศเพิ่งให้คำมั่นสัญญาครั้งใหญ่ โดยเมื่อเดือน พ.ค. ที่ผ่านมาองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ นาซา (NASA) เปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับแผนการสร้างฐานถาวรบนดวงจันทร์ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์และพลังงานแสงอาทิตย์มูลค่า 20,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (ราว 640,000 ล้านบาท)

ภายในปี 2032 หน่วยงานอวกาศแห่งนี้ต้องการให้มนุษย์สามารถอยู่บนดวงจันทร์ในที่อยู่อาศัยแบบ "กึ่งถาวร"

นอกจากนี้ พวกเขายังมีแผนจะส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารเป็นครั้งแรก ซึ่งระบุว่าจะใช้เวลาเดินทางประมาณ 7 - 10 เดือน แต่หากวันหนึ่งเราต้องการใช้ชีวิตระยะยาวนอกโลก เราก็จำเป็นต้องสืบพันธุ์ที่นั่นด้วย ซึ่งหมายความว่าต้องหาวิธีรับมือกับสภาพแวดล้อมบางอย่างที่เราไม่คุ้นเคย

ดวงจันทร์แตกต่างจากโลกซึ่งได้รับการปกป้องด้วยสนามแม่เหล็กและชั้นบรรยากาศที่หนา พื้นผิวของดวงจันทร์และดาวอังคารยังถูกโจมตีด้วยรังสีอวกาศในระดับสูง นอกจากนี้ เรายังต้องเผชิญกับแรงโน้มถ่วงที่อ่อนกว่าโลกมากเมื่ออยู่บนดาวอังคารและดวงจันทร์ เพราะพวกมันมีขนาดเล็กกว่าโลกมาก

ยังมีประเด็นเรื่องกระบวนการเดินทางไปถึงที่นั่นอีกด้วย การเดินทางในอวกาศระยะไกลอาจส่งผลต่อร่างกายมนุษย์และต่อศักยภาพในการสืบพันธุ์ในแบบที่เรายังไม่เข้าใจมันอย่างถ่องแท้มากนัก

แม้ว่าการตั้งครรภ์บนดาวเคราะห์ดวงอื่น หรือแม้แต่อยู่ในอวกาศ อาจฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่กำลังศึกษาเรื่องนี้อย่างใกล้ชิด

จากนิยายวิทยาศาสตร์สู่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ดร.นิโคล แม็กเฟอร์สัน อาจารย์อาวุโสที่มหาวิทยาลัยแอดิเลดในออสเตรเลีย เป็นหัวหน้ากลุ่มวิจัยชีววิทยาเกี่ยวกับอสุจิและตัวอ่อนในศูนย์ฟรีเมสันส์เพื่อสุขภาพและความเป็นอยู่ของผู้ชาย (Freemasons Centre for Male Health and Wellbeing)

เธอเริ่มศึกษาประเด็นการสืบพันธุ์ในอวกาศ หลังจากชมสารคดีเกี่ยวกับอวกาศร่วมกับสามี

"มันเริ่มต้นจากโครงการไซ-ไฟเล็ก ๆ ที่ทำเพื่อความสนุก… ตอนนี้มันกลายเป็นงานวิจัยหลักไปแล้ว" แม็กเฟอร์สันกล่าว

เมื่อทำงานร่วมกับทีมนักวิจัย เธอวัดความสามารถการเคลื่อนที่ของอสุจิภายในเขาวงกตที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบระบบสืบพันธุ์ โดยกำหนดให้พวกมันอยู่ภายใต้สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำแบบที่พบในอวกาศ

พวกเขาพบว่าอสุจิบางส่วนหลงทาง มีอสุจิที่สามารถไปถึงปลายทางของเขาวงกตได้น้อยกว่ากลุ่มควบคุมที่อยู่ในแรงโน้มถ่วงปกติถึง 50%

แม้ว่าการศึกษานี้จะไม่ได้จำลองสภาวะแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์บางดวงอย่างเฉพาะเจาะจง เช่น ดาวอังคาร แต่แม็กเฟอร์สันกล่าวว่ามันแสดงให้เห็นถึงบทบาทของแรงโน้มถ่วงของโลกต่อพฤติกรรมตามปกติของอสุจิ

"นั่นชี้ให้เห็นว่ามีแรงโน้มถ่วงพื้นฐานที่อสุจิใช้ในการปฏิสนธิแบบธรรมชาติ" เธอกล่าว

ความท้าทายเรื่องแรงโน้มถ่วงไม่ได้จำกัดอยู่แค่การปฏิสนธิเท่านั้น นักวิจัยยังศึกษาผลกระทบของสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำต่อพัฒนาการของตัวอ่อนหนูในช่วง 24 ชั่วโมงแรกด้วย

"เราพบผลลัพธ์ที่แย่ลง การพัฒนาของตัวอ่อนไม่ดี และลักษณะของตัวอ่อนในระยะแรกก็ไม่ดีเช่นกัน" แม็กเฟอร์สันกล่าว

ดร. ฟาที คาโรอีอา นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสที่องค์การนาซา กล่าวว่า "สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำส่งผลต่อวิธีที่เซลล์แบ่งตัว จัดระเบียบตัวเอง และสื่อสารกัน ซึ่งล้วนเป็นกระบวนการสำคัญต่อการปฏิสนธิและการพัฒนาของตัวอ่อนในระยะแรก"

การสัมผัสกับรังสี

รังสีคือความท้าทายหลักประการที่สองในอวกาศ เป็นที่ทราบกันอยู่แล้วว่ารังสีมีอันตรายต่อเซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งเป็นเซลล์เฉพาะที่พัฒนาไปเป็นอสุจิในเพศชายและไข่ในเพศหญิง

สนามแม่เหล็กของโลกช่วยปกป้องเราจากรังสีในอวกาศที่รุนแรงที่สุด แต่เมื่ออยู่นอกเขตนั้น รวมถึงบนดาวอังคาร ซึ่งสถานการณกลับแตกต่างออกไป

ดร. อับดุรเราะห์มาน เองกิน ผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์อวกาศจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์สุขภาพของตุรกี กล่าวว่ารังสีคอสมิกจากกาแล็กซี หรือ จีซีอาร์ (galactic cosmic radiation-GCR) เกิดจากปรากฏการณ์ในจักรวาล เช่น การระเบิดของดาวฤกษ์ที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา และการระเบิดเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอนุภาคที่สามารถทะลุผ่านการป้องกันของยานอวกาศ ลึกเข้าสู่เนื้อเยื่อมนุษย์ได้มากกว่ารังสีที่พบเจอบนโลกของเรา

เขาทำการศึกษาเพื่อตอบคำถามง่าย ๆ ว่า ปริมาณ GCR สำหรับการตั้งครรภ์สมมติในการเดินทางไปดาวอังคารในอนาคต จะเกินระดับรังสีที่ถือว่าปลอดภัยต่อการตั้งครรภ์บนโลกหรือไม่

"น่าเสียดายที่คำตอบคือใช่" เขากล่าว

ระหว่างการเดินทางประมาณ 6 เดือนจากโลกไปยังดาวอังคาร นักบินอวกาศที่ตั้งครรภ์อาจได้รับรังสีสะสมอยู่ระหว่าง 90 ถึง 300 มิลลิซีเวิร์ต ซึ่งสูงเกินกว่าเพดาน 5 มิลลิซีเวิร์ตสำหรับการได้รับรังสีจากการทำงานระหว่างตั้งครรภ์ ตามมาตรฐานที่สภาป้องกันและวัดรังสีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาแนะนำไว้มาก

การได้รับรังสีในระดับสูงเช่นนี้อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมีนัยสำคัญต่อตัวอ่อนและทารกในครรภ์ในช่วงระยะแรกของการพัฒนา และอาจทำลายดีเอ็นเอของพวกเขาได้

"การแบ่งตัวของเซลล์อย่างรวดเร็วและการก่อตัวของอวัยวะในช่วงพัฒนาการระยะแรก หมายความว่าแม้การรบกวนเพียงเล็กน้อยต่อโครงสร้างของดีเอ็นเอ การซ่อมแซมดีเอ็นเอ หรือการเจริญเติบโตของเซลล์ ก็อาจนำไปสู่ผลกระทบตลอดชีวิตได้" เองกินกล่าว

ความเสี่ยงเหล่านี้รวมถึงแท้งบุตร การเจริญเติบโตช้า ความผิดปกติตั้งแต่กำเนิด ความบกพร่องทางระบบประสาท และความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งตลอดชีวิตสำหรับเด็กเพิ่มขึ้น

ดร.เองกินกล่าวว่าเทคโนโลยีบางอย่าง เช่น การป้องกันรังสีของยานอวกาศ หรือการวางแผนภารกิจในช่วงระยะวัฏจักรดวงอาทิตย์บางช่วงอาจช่วยลดความเสี่ยงได้ แต่รังสีคอสมิกจากกาแล็กซี (GCR) เป็นเรื่อง "ยากอย่างยิ่ง" ที่จะป้องกันได้อย่างสมบูรณ์

ด้านคาโรอีอาบอกว่ารังสีและสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำร่วมกัน "ส่งผลกระทบต่อชีววิทยาในระดับพื้นฐาน" และยังมีความท้าทายอื่น ๆ อีกด้วย

"การเดินทางในอวกาศส่งผลกระทบต่อการควบคุมฮอร์โมน วงจรการนอนหลับ และนาฬิกาชีวภาพ ซึ่งทั้งหมดเชื่อมโยงกับสุขภาพด้านการสืบพันธุ์อย่างมาก" เขากล่าว

เขาอธิบายว่าเมื่อปัจจัยเหล่านี้รวมกัน มันอาจรบกวนทุกอย่าง ตั้งแต่คุณภาพของอสุจิหรือเซลล์ไข่ภายในรังไข่ ไปจนถึงฮอร์โมนที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ระหว่างการตั้งครรภ์

บทเรียนชีววิทยา

การทำความเข้าใจว่ามนุษย์สามารถสืบพันธุ์ในอวกาศได้หรือไม่นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อพิจารณาถึงการดำรงชีวิตนอกโลกในระยะยาว

ยาน แบร์นด์ ชตูเคินบอร์ก ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาระดับโมเลกุลและเซลล์ที่มหาวิทยาลัยอุปซอลา ในสวีเดน บอกว่าเรื่องนี้ยังเกี่ยวข้องกับการปกป้องนักบินอวกาศด้วย

เขาบอกว่าแม้ว่ามนุษย์จะยังไม่ได้สืบพันธุ์ในอวกาศ แต่นักบินอวกาศและเซลล์สืบพันธุ์ของพวกเขากำลังเผชิญกับสภาพแวดล้อมเหล่านี้อยู่แล้ว และการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีต่อเซลล์สืบพันธุ์อาจช่วยพัฒนาวิธีการปกป้องพวกพวกเขาได้

"ถ้ามีปัญหากับเซลล์ผิวหนัง [จากการเดินทางในอวกาศ] เซลล์ผิวหนังก็จะตายไปพร้อมกับคุณเมื่อคุณเสียชีวิต" ชตูเคินบอร์กกล่าว

ทว่า ความเสียหายต่อเซลล์สืบพันธุ์อาจถูกถ่ายทอดไปยังคนรุ่นถัดไปได้ แม้ว่านักบินอวกาศจะยังไม่ได้พยายามสืบพันธุ์ในอวกาศก็ตาม

"ดังนั้น ผมคิดว่าการศึกษาเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง" เขากล่าว

ด้านแม็กเฟอร์สันกล่าวว่าการวิจัยเพิ่มเติมในด้านนี้อาจช่วยให้เราเข้าใจเรื่องพื้นฐานอื่น ๆ เกี่ยวกับชีววิทยาของมนุษย์ได้ดียิ่งขึ้น

ตัวอย่างเช่น งานวิจัยของเธอพบว่าอสุจิที่สามารถไปถึงปลายทางของเขาวงกตในการทดลองได้ ดูเหมือนจะมีลักษณะเฉพาะที่ทำให้ได้มันเปรียบในการปฏิสนธิและการพัฒนาในระยะเริ่มต้น

"หากเราสามารถเข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าอะไรคือสิ่งที่ทำให้อสุจิเหล่านั้นสามารถผ่านไปได้… เราก็อาจคัดเลือกอสุจิเหล่านี้มาใช้ในการทำ IVF (การทำเด็กหลอดแก้ว) หรือการทำ IVF ในภาคการเกษตรได้" เธอกล่าว

อคติทางเพศชาย

ผู้เชี่ยวชาญยังยอมรับด้วยว่า ขณะนี้มีผู้หญิงเดินทางสู่อวกาศมากขึ้น การศึกษาที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์ในอวกาศจึงจำเป็นต้องขยายให้ครอบคลุม เพื่อหลีกเลี่ยงอคติที่มุ่งไปที่เพศชาย

งานวิจัยที่ชตูเคินบอร์กอ้างถึงชี้ว่านักบินอวกาศหญิงส่วนใหญ่ได้ใช้ยาคุมกำเนิดระหว่างภารกิจอวกาศระยะยาวเพื่อหยุดการมีประจำเดือน

แม็กเฟอร์สันบอกว่าผลกระทบของสภาพแวดล้อมในอวกาศต่อรอบเดือนยังจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม

"นี่ไม่ใช่สิ่งที่เราสามารถประเมินได้จริง ๆ ในตอนนี้" เธอกล่าว

คาโรอีอาบอกว่ามีหลักฐานชี้ว่าการทำงานของรังไข่อาจได้รับผลกระทบจากรังสี ขณะที่สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำอาจรบกวนการเจริญเติบโตของเซลล์ไข่ และหนึ่งในช่องว่างของการทำความเข้าใจเรื่องนี้ก็คือเรื่องการตั้งครรภ์

"แทบไม่มีข้อมูลสมัยใหม่ที่บอกว่าการตั้งครรภ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะดำเนินไปอย่างไร หากกระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในอวกาศ โดยเฉพาะในเรื่องการฝังตัวของตัวอ่อน การพัฒนาของรก และการสร้างอวัยวะ" เขากล่าว

เกือบทุกคนเห็นพ้องกันในประเด็นหนึ่ง คือ ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำ และมันเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำ

"มันไม่ควรเป็นเรื่องต้องห้าม… เราจำเป็นต้องคิดถึงเรื่องนี้ตั้งแต่ตอนนี้" ชตูเคินบอร์กกล่าว