Jak astronauci pozostają zdrowi i sprawni w kosmosie

Przestrzeń kosmiczna nigdy nie była łatwym miejscem do życia. Pobyt w kosmosie i długie życie w warunkach mikrograwitacji ma wiele skutków dla organizmu człowieka, począwszy od utraty wzroku, a skończywszy na gromadzeniu się płynu w górnej części ciała. Chociaż stan zerowej grawitacji, który pozwala astronautom kręcić się, obracać i unosić w powietrzu, może wydawać się ekscytujący, brak grawitacji powoduje, że mięśnie w ciele zaczynają słabnąć, ponieważ nie są „używane” tak często.

Aby przeciwdziałać utracie masy mięśniowej i gęstości kości, będącej skutkiem długotrwałego przebywania w warunkach zerowej grawitacji, astronauci muszą ćwiczyć co najmniej godzinę dziennie. W rzeczywistości badania naukowe nad ochroną zdrowia ludzkiego w kosmosie są jednym z głównych celów naukowców obsługujących Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Każdego roku na ISS przeprowadza się serię eksperymentów mających na celu ocenę stanu fizycznego i psychicznego astronautów pracujących w kosmosie.

Jednym z ważnych obszarów badań, w który często inwestuje się duże środki, jest badanie i rozwój systemów monitorowania stanu zdrowia, które nie będą sprawiać astronautom niedogodności w czasie ich pracy. Przykładem jest system Bio-Monitor opracowany przez Kanadyjską Agencję Kosmiczną. Zasadniczo jest to inteligentna koszulka z wbudowanymi czujnikami, które mogą mierzyć takie rzeczy, jak puls, ciśnienie krwi, częstość oddechów i temperaturę skóry. Dołączona jest także opaska monitorująca poziom tlenu we krwi. System jest obecnie testowany na ISS. Mamy nadzieję, że będzie mógł być wykorzystywany nie tylko przez astronautów, ale w przyszłości także na Ziemi w celach medycznych, badaniach sportowych i telemedycynie.

Miotony, kolejny pomysł Europejskiej Agencji Kosmicznej, to w zasadzie niewielkie urządzenia, które pomagają mierzyć sztywność mięśni. Urządzenie może posłużyć do testowania skuteczności programów ćwiczeń astronautów, poprzez upewnienie się, że żadna ważna grupa mięśni nie zostanie pominięta, co mogłoby skutkować degeneracją.

Jednakże nie tylko problemy fizyczne mogą dotknąć astronautów. Funkcjonowanie poznawcze i sensoryczne może również ucierpieć w warunkach zerowej grawitacji, dlatego ten aspekt również wymaga ścisłego monitorowania.

Odbywa się to przy użyciu systemów takich jak testy kontroli motorycznej, które są mierzone za pomocą skomplikowanych symulacji, na przykład jazdy samochodem lub latania. Przykładowo, symulowana misja prowadzenia pojazdu wymaga od astronauty dostrzegania przeszkód i odpowiedniego reagowania na nie w przestrzeni i czasie, a także wykonywania wielu zadań jednocześnie.

Istnieją także bardziej szczegółowe pomiary, takie jak VECTION, który bada wpływ mikrograwitacji na percepcję ruchu u człowieka. Na Ziemi możemy wykorzystać sygnały z układu przedsionkowego, aby ocenić położenie obiektu, jednak astronauci muszą przystosować się do braku grawitacji. W tym eksperymencie wykorzystano wyświetlacze zakładane na głowę, aby sprawdzić, czy astronauci będą w stanie dokładnie ocenić czynniki takie jak wysokość obiektu, nawet w przypadku braku sygnałów grawitacyjnych.