اقامت در فضا چه تاثیری بر سلامت بدن می‌گذارد؟
رویداد۲۴| رکورد طولانی‌ترین سفر به فضا تاکنون ۴۳۷ روز است، اما اقامت طولانی در مدار زمین می‌تواند بدن یک فضانورد را به شکل‌های شگفت‌آوری تغییر دهد. اقامت می‌تواند از جمله بر عضلات، مغز و حتی باکتری‌های روده فضانورد تاثیر بگذارد.
سونیتا ویلیامز و بوچ ویلمور، فضانوردانی هستند که هرگز قصد نداشتند ۹ ماه در فضا بمانند. سفر اولیه آنها به ایستگاه فضایی بین‌المللی با فضاپیمای استارلاینر شرکت بوئینگ در ژوئن ۲۰۲۴، قرار بود تنها هشت روز طول بکشد. اما مشکلات فنی باعث شد فضاپیما بدون آنها به زمین برگردد و اقامت آنها در فضا طولانی‌تر از حد انتظار شود.
البته، این دو فضانورد با سختی‌های سفر فضایی بیگانه نبودند، چرا که هر دو از فضانوردان با تجربه ناسا هستند. اما هرگونه اقامت طولانی‌مدت در محیط عجیب و با جاذبه کم فضا، به احتمال زیاد بر بدن آنها تاثیر گذاشته است. برای درک این تاثیرات، باید به فضانوردانی نگاه کنیم که مدت طولانی‌تری در فضا اقامت داشته‌اند.
طولانی‌ترین پرواز فضایی تاکنون توسط یک آمریکایی به نام فرانک روبیو، فضانورد ناسا، انجام شده که ۳۷۱ روز را در ایستگاه فضایی بین‌المللی، متشکل از مجموعه بخش‌ها و پنل‌های خورشیدی به اندازه یک زمین فوتبال آمریکایی، سپری کرد.
مدت اقامت او که از رکورد قبلی آمریکا (۳۵۵ روز متوالی) عبور کرد، در مارس ۲۰۲۳ به دلیل نشت خنک‌کننده در فضاپیمایی که قرار بود او و هم‌تیمی‌هایش را به زمین بازگرداند، تمدید شد. روبیو در نهایت در اکتبر ۲۰۲۳ به زمین بازگشت. این مدت اضافی به او امکان داد تا ۵۹۶۳ بار به دور زمین بچرخد و مسافتی حدود ۲۵۳ میلیون کیلومتر را طی کند.
با این حال، او هنوز حدود دو ماه از رکورد طولانی‌ترین پرواز فضایی انسانی عقب‌تر بود - رکوردی که والری پولیاکوف، فضانورد روس با ۴۳۷ روز اقامت در ایستگاه فضایی میر در دهه ۱۹۹۰ به ثبت رساند.
در سپتامبر ۲۰۲۴ اولگ کونوننکو و نیکلای چوب دو فضانورد روس، رکورد طولانی‌ترین اقامت در ایستگاه فضایی بین‌المللی را شکستند و ۳۷۴ روز را در مدار زمین گذراندند. این دو به همراه تریسی دایسون، فضانورد آمریکایی که شش ماه در ایستگاه فضایی بود، با فضاپیمای سایوز ام‌اس-۲۵ به زمین بازگشتند.
کونوننکو با لبخندی بزرگ و نشان دادن علامت موفقیت با دستانش، از کپسول بازگشت به زمین که در جزقازغان در دشت‌های قزاقستان فرود آمده بود، خارج شد. او اکنون رکورد بیشترین زمان اقامت در فضا در طول حرفه خود را نیز دارد. او مجموعا ۱۱۱۱ روز در مدار زمین بوده است.
کونوننکو و چوب در طول این ماموریت، ۵۹۸۴ بار به دور زمین چرخیدند و بیش از ۲۵۴ میلیون کیلومتر را طی کردند. اما گذراندن این مدت طولانی در شرایط بی‌وزنی، اثراتی بر بدن آنها گذاشت و در زمان فرود روی زمین آنها مجبور بودند با کمک تیم‌های بازیابی از کپسول خارج شوند.
سفر طولانی‌مدت فرانک روبیو به فضا، اطلاعات ارزشمندی درباره این مسئله ارائه داد که انسان‌ها چگونه می‌توانند با پروازهای فضایی طولانی مدت کنار بیایند و بهترین راه برای مقابله با مشکلات ناشی از آن چیست. فرانک روبیو اولین فضانوردی است که در مطالعه‌ای شرکت کرد که تاثیر ورزش با تجهیزات محدود ورزشی بر بدن انسان را بررسی می‌کند.
اگرچه نتایج این مطالعه هنوز منتشر نشده، اما اطلاعات به‌دست آمده برای ماموریت‌های آینده انسان‌ها به اعماق منظومه شمسی بسیار حیاتی خواهد بود. به عنوان مثال، طبق برنامه‌های فعلی، سفر رفت و برگشت به مریخ حدود ۱۱۰۰ روز (کمی بیش از سه سال) طول خواهد کشید. فضاپیمایی که برای این ماموریت استفاده می‌شود، بسیار کوچک‌تر از ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد بود، به این معنا که تجهیزات ورزشی سبک‌تر و کوچک‌تری مورد نیاز خواهد بود.
اما جدای از چالش حفظ تناسب اندام، سفر فضایی واقعا چه تاثیری بر بدن انسان دارد؟
عضلات و استخوان‌ها
بدون کشش مداوم جاذبه بر اندام‌های ما، توده عضلانی و استخوانی به سرعت در فضا شروع به تحلیل رفتن می‌کند. عضلاتی که بیشترین تاثیر را می‌پذیرند، عضلاتی هستند که به حفظ وضعیت بدن کمک می‌کنند، مانند عضلات کمر، گردن، ساق پا و چهارسر ران. در شرایط بی‌وزنی، این عضلات دیگر نیازی به فعالیت شدید ندارند و شروع به تحلیل رفتن می‌کنند.
تنها پس از دو هفته، توده عضلانی می‌تواند تا ۲۰ درصد کاهش یابد و در ماموریت‌های طولانی‌تر، یعنی سه تا شش ماهه، این کاهش به ۳۰ درصد می‌رسد.
به همین شکل، از آنجا که اسکلت فضانوردان تحت فشار مکانیکی مشابه با جاذبه زمین قرار نمی‌گیرد، استخوان‌های آنها نیز شروع به از دست دادن مواد معدنی و کاهش استحکام می‌کنند.
فضانوردان در هر ماه اقامت در فضا یک تا دو درصد از توده استخوانی خود را از دست می‌دهند و این میزان در طول یک دوره شش‌ماهه به ۱۰ درصد می‌رسد. در حالی که روی زمین، مردان و زنان مسن سالانه نیم تا یک درصد از توده استخوانی خود را از دست می‌دهند.
این کاهش تراکم استخوان، خطر شکستگی‌ها را افزایش می‌دهد و روند بهبود را کندتر می‌کند. بازگشت به حالت طبیعی استخوان‌ها پس از بازگشت به زمین ممکن است تا چهار سال طول بکشد.
برای مقابله با این مشکل، فضانوردان روزانه دو ساعت و نیم تمرینات ورزشی و تمرینات شدید را در مدار و در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام می‌دهند. این تمرینات شامل مجموعه‌ای از اسکوات، ددلیفت، حرکات کششی و پرس سینه با استفاده از دستگاه تمرین مقاومتی نصب شده در باشگاه ورزشی ایستگاه فضایی است. علاوه بر این، آنها به طور منظم روی تردمیل (در حالی که به آن بسته شده‌اند) و دوچرخه ثابت تمرین می‌کنند. فضانوردان همچنین مکمل‌های غذایی مصرف می‌کنند تا استخوان‌های خود را تا حد ممکن سالم نگه دارند.
با این حال، مطالعه‌ای که اخیرا انجام شده، نشان داده است که حتی این برنامه ورزشی نیز برای جلوگیری از کاهش عملکرد و حجم عضلات کافی نیست. در این مطالعه توصیه شده است که آزمایش با وزنه‌های سنگین‌تر در تمرینات مقاومتی و تمرینات تناوبی با شدت بالا ممکن است به مقابله با این تحلیل عضلانی کمک کند.
عدم وجود نیروی جاذبه که بدن را به سمت پایین می‌کشد، همچنین باعث می‌شود که فضانوردان در طول اقامت خود در ایستگاه فضایی بین‌المللی کمی قد بکشند، زیرا ستون فقرات آنها کمی کشیده می‌شود. این وضعیت می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند کمردرد در مدت اقامت در فضا و بیرون‌زدگی دیسک کمر پس از بازگشت به زمین شود.
در جریان یک جلسه توجیهی در ایستگاه فضایی پیش از بازگشت به زمین، فرانک روبیو گفت که ستون فقراتش در حال کشیده شدن است و این ممکن است به او کمک کند از یک آسیب شایع در گردن جلوگیری کند که فضانوردان هنگام تلاش برای بیرون آمدن از صندلی و نگاه کردن به بیرون از فضاپیما در هنگام فرود دچار آن می‌شوند.
او گفت: «فکر می‌کنم ستون فقراتم به اندازه‌ای کشیده شده که به‌نوعی در پوشش صندلی‌ام گیر کرده‌ام، بنابراین بهتر است اصلا حرکت نکنم.»
کاهش وزن
در حالی که وزن در شرایط بی‌وزنی معنای چندانی ندارد - زیرا در محیط بی‌وزنی، همه‌چیز از جمله بدن انسان، به صورت معلق در هوا شناور است - حفظ وزن سالم در فضا چالش‌برانگیز است.
ناسا تلاش می‌کند تا فضانوردان را با رژیمی متنوع و مغذی تغذیه کند، از جمله کشت سبزیجاتی مانند برگ‌های سالاد در خود ایستگاه فضایی. با این حال، تاثیر فضا بر بدن همچنان مشهود است.
اسکات کلی، فضانورد ناسا که ۳۴۰ روز را در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کرد، ۷ درصد از توده بدنی خود را در مدار زمین از دست داد.
