21. yüzyıl, belki de bilimsel ve teknolojik gelişmeler açısından en heyecan verici dönemini yaşamakta, özellikle insanlığın uzay maceralarına yönelik geliştirilen teknolojiler büyük bir öneme sahip. Hem Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) hem de özel bir uzay şirketi olan SpaceX’in ana he defi, 2040 yılına kadar Mars’a insanlı bir uzay yolculuğu gerçekleştirmek. İşin özüne baktığımızda şu anda bizleri Mars’a ulaştırabilecek uzay araçları için gerekli teknolojik olgunluğa sahibiz; ancak bu önemli misyonun önündeki asıl engel, insan vücudunun bu yolculuğa dayanabilmesi için gerekli donanıma sahip olmamasıdır. Bu sebeple, halihazırda insanlı uzay araştırmalarının ve keşiflerinin önündeki en büyük engel, insan vücudunun sınırlarıdır. Biyomedikal/Tıp mühendisliği, 21. yüzyılın önemli mühendislik alanlarından biri olarak, yalnızca dünya üzerindeki sağlık problemlerine çözüm üretmekle kalmayıp, aynı zamanda uzay araştırmalarında da kritik bir rol oynamaktadır. Özellikle, zorlu uzay ortamlarının insan vücudu üzerindeki olumsuz etkileriyle başa çıkabilmemiz için bu alanda önemli görevler üstlenmektedir. Örneğin, uzay yolculuklarını mümkün kılacak uzay araçları ve teknolojileri geliştirilirken, biyomedikal mühendisleri, astronotların güvenliğini sağlamak, mikro yerçekiminde sağlık ve tıbbi bakım için teknolojiler geliştirmek ve uzun süreli görevler için yenilikçi çözümler ortaya koymak için yoğun bir şekilde çalışmaktadır.

Uzay araştırmaları ve yolculuğu sırasında astronotların sağlığı için dikkat edilmesi gereken en önemli faktörlerden biri, mikro yerçekiminin insan vücudu üzerindeki etkileridir. Uzun süre mikro yerçekimine maruz kalmak, kasatrofisi, kemik yoğunluğu kaybı, kardiyovasküler kondisyon kaybı ve bağışıklık sisteminin baskılanması gibi ciddi sağlık problemlerine yol açabilir. Biyomedikal mühendisleri, bu etkileri dengelemeye yardımcı olmak için yapay yerçekimi cihazları, egzersiz ekipmanları ve koşu bantları gibi özel cihazlar geliştirebilmektedir. Ayrıca, astronotların yaşamsal sinyallerini ve belirtilerini izlemek ve sağlık sorunlarını erken tespit etmek için giyilebilir sensörler ve izleme sistemleri tasarlayabilmektedir. Bu sayede, sağlık problemleri ortaya çıktığında hızlı ve etkili bir müdahale sağlanabilir.

Uzay yolculuğunda astronotlar için bir diğer büyük risk, uzayda bulunan kozmik radyasyona maruz kalmalarıdır, özellikle de Dünya’nın koruyucu manyetosferinin ötesindeki Mars görevi gibi derin uzay görevlerinde bu durum daha ciddi sağlık problemlerine yol açabilmektedir. Biyomedikal mühendisleri, radyasyon fizikçileriyle iş birliği yaparak, astronotları kozmik radyasyondan ve güneş parçacıklarından koruyan koruyucu malzemeler, kişisel dozimetreler ve cihazlar geliştirebilmektedir. Bu yeni teknolojiler, mürettebatın sağlığını korumak ve Mars gibi yerlere uzun süreli görevler yapılmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, uzay için geliştirilen bu teknolojiler, kanser tedavisi gibi sağlık problemleriyle mücadele eden hastalar için de çözüm sunabilmektedir. Bugün hayatımızı kolaylaştıran birçok cihazın kökeninin uzay araştırmaları ve astronot sağlığıyla doğrudan bağlantılı olduğunu göz önüne aldığımızda, yakın gelecekte giyilebilir teknolojilerin sağlık alanında daha da yaygınlaşmasında uzay araştırmalarının büyük bir rolü olacağı açıktır.

Uzay araştırmaları, mevcut uzay araçlarının boyutsal sınırlamaları ve dünyadan uzaklık göz önüne alındığında, yeni tıbbi bakım yöntemleri gerektirmektedir. Biyomedikal mühendisleri, mikro yer çekiminde ve sınırlı alanda kullanılabilecek daha küçük tıbbi teşhis ve tedavi araçları, taşınabilir görüntüleme sistemleri ve otomatik ilaç dağıtıcıları gibi yenilikçi çözümler geliştirebilmektedir. Ayrıca, sağlık ekosistemine yenilerde entegre olmaya başlayan teletıp platformları gibi, uzay görevleri sırasında yer yüzündeki sağlık ekiplerinin astronotları gerçek zamanlı olarak yardımcı olmalarını sağlayan uzaktan sağlık teknolojileri üzerinde de çalışabilmektedirler.

Biyomedikal mühendisliği, insan yaşamı için kritik öneme sahip olan uzay aracı içinde oksijen üretimi, karbondioksitin yok edilmesi ve suyun geri dönüştürülmesi gibi yaşam destek sistemlerinin geliştirilmesine de katkı sağlayabilmektedir. Bu sistemler, uzay araçları ve uzay habitatlarında insanlar için yaşanabilir bir ortamın kurulması ve korunması için elzemdir. Biyomedikal mühendisleri, bu sistemlerin daha güvenilir ve verimli hale getirilmesi için diğer mühendislerle iş birliği yaparak çalışabilmektedir. Ayrıca, ergonomi ve insan faktörleri araştırmalarının önemli bir parçası olan biyomedikal mühendisliği, uzay aracı tasarımının astronotların fiziksel, psikolojik ve sağlık ihtiyaçlarını dikkate almasını sağlar. Ergonomik tasarım, duyusal uyarım ve yapay yer çekimi çözümleri gibi alanlarda da uzmanlıklarıyla astronotların uzaydaki yaşam kalitesini artırmaya yardımcı olabilmektedirler.

Özetle, biyomedikal mühendisliği, bir yandan 21. yüzyılın sağlık problemlerine çözüm üretirken, diğer yandan uzay araştırmalarında da kritik bir rol oynamaktadır. Uzay yolculuklarında insan vücudunun sınırlarını zorlayan fizyolojik zorlukların üste sinden gelinmesine yardımcı olur, uzayın karmaşık ekosisteminde astronotların tıbbi bakımını geliştirir ve sağlık güvenliğini sağlar. Bu nedenle, yakın gelecekte insanlı uzay görevlerinin başarılı bir şekilde gerçekleşmesi için biyomedikal mühendislerinin çalışmaları daha da önemli hale gelecektir.

Ülkemiz açısından bakıldığında, Türkiye Uzay Ajansı (TUA) 2018 yılında kurulduktan sonra, 36 bin astronot (uzay yolcusu) aday adayı arasından 30 astronot adayı seçilmiş ve ardından 2024 yılın da bu adaylar arasından seçilen 2 astronotumuz uzaya gönderilmiştir. Böylece Türkiye, uzay ligine dahil olmuş ve bugüne kadar uzaya astronot gön derebilen 47, uluslararası uzay istasyonuna (UUA) astronot gönderebilen ise 22 ülkeden biri olmuştur. Bundan sonraki süreçte, hem uzaya gönderilecek astronotların sağlık durumları hem de uzay araçlarının tasarımı ve üretimi için biyomedikal/ tıp mühendisliğine ülkemizde de büyük görevler düşecektir. Bu konuda Türkiye’deki üniversitelerin de gerekli hazırlıkları yapıp, eğitimleri vererek bu heyecan verici alana ve misyona hazırlanması büyük önem arz etmektedir.