Lettini ad immersione a secco a Medes a Tolosa, Francia. Simile alle vasche da bagno, i container tengono in sospensione un volontario per alcuni giorni per simulare aspetti del volo spaziale. Gli studi di immersione a secco beneficiano di una minore pressione sul corpo poiché i volontari sono supportati e sospesi in modo uniforme nella vasca, una condizione che imita l'esperienza degli astronauti galleggianti sulla Stazione Spaziale Internazionale. In assenza di gravità, i corpi degli astronauti perdono densità muscolare e ossea, gli occhi cambiano, i fluidi si spostano nel cervello e altro ancora:i nostri corpi si sono adattati alla vita sulla Terra e non sono progettati per i voli spaziali. Trovare modi per rimanere in buona salute in orbita è una parte importante della ricerca sui voli spaziali umani. Più soggetti di prova, meglio è, ma inviare persone nello spazio è costoso e difficile. Le organizzazioni che gestiscono gli studi fanno i propri annunci per i volontari del riposo a letto e dell'immersione a secco. Segui i loro siti se sei ancora interessato a fare la tua parte per la scienza del volo spaziale umano. I risultati di questo tipo di ricerca non solo avvantaggiano gli astronauti, ma hanno implicazioni per le persone sulla Terra che sono costrette a letto per lunghi periodi di tempo, ad esempio. Credito:CNES/MEDES–Emmanuel Grimault, 2015
L'ESA sta ampliando il suo programma di riposo a letto che consente ai ricercatori di studiare come reagiscono i corpi umani alla vita nello spazio, senza alzarsi dal letto.
In assenza di gravità, i corpi degli astronauti perdono densità muscolare e ossea, gli occhi cambiano, i fluidi si spostano nel cervello e altro ancora:i nostri corpi si sono adattati alla vita sulla Terra e non sono progettati per i voli spaziali.
Trovare modi per rimanere in buona salute in orbita è una parte importante della ricerca sui voli spaziali umani. Più soggetti di prova, meglio è, ma inviare persone nello spazio è costoso e difficile.
Gli studi sul riposo a letto simulano aspetti del volo spaziale mettendo i volontari a letto per lunghi periodi di tempo con la testa 6° sotto l'orizzontale. In ogni momento una spalla deve toccare il letto:pasti, docce e servizi igienici inclusi.
L'ESA ha condotto molti studi sul riposo a letto con Medes a Tolosa, Francia, e presso la struttura ":envihab" del centro aerospaziale tedesco DLR a Colonia, Germania. L'agenzia spaziale accoglie ora l'Istituto Jožef Stefan con sede a Planica, Slovenia, per condurre un nuovo ciclo di studi di 60 giorni:uno a Tolosa e uno a Planica.
Il sito di Planica è una doverosa aggiunta, poiché si trova ad alta quota e c'è meno pressione atmosferica, proprio come un futuro habitat lunare, che si aggiunge alla simulazione. Il centro consente ai ricercatori di modificare le condizioni ambientali, come i livelli di ossigeno nella stanza. Test su volontari con bassi livelli di ossigeno, o ipossia, è rilevante per le future missioni spaziali in cui l'ambiente confinato dei veicoli spaziali e degli habitat spaziali potrebbe contenere meno ossigeno.
La gravità influisce su tutto ciò che facciamo sulla Terra, ma sappiamo sorprendentemente poco su come funziona e su come influisce sulla vita. Fino a poco tempo fa gli scienziati non avevano modo di sperimentare senza gravità per capire come sarebbe stata la vita senza di essa. La ricerca nello spazio o con strutture sulla Terra che ricreano aspetti dello spazio porta conoscenza, scoperte e miglioramenti alla nostra vita quotidiana e alla nostra esplorazione del Sistema Solare. L'ESA offre molte piattaforme per condurre esperimenti nell'intero spettro delle discipline scientifiche. Puoi eseguire un esperimento in un razzo sonda, torri di caduta, centrifughe, Antartide e persino la Stazione Spaziale Internazionale. I volontari del riposo a letto trascorrono da cinque a 60 giorni a letto inclinati verso la testata, generalmente, a 6° sotto l'orizzontale. Non possono alzarsi in piedi a meno che la ricerca non lo richieda e devono svolgere tutte le attività quotidiane a letto, compreso il mangiare, docce e attività fisica. Sottomettendosi a questo regime capovolto, i corpi dei volontari iniziano ad adattarsi come nello spazio. Le proposte di esperimenti sono sempre benvenute e possono essere inviate tramite la pagina degli annunci di ricerca:www.esa.int/spaceflightAO. Credito:ESA
Ogni sito in Francia, La Germania e la Slovenia hanno una centrifuga che può far girare i volontari per ricreare la gravità che tira verso i loro piedi mentre si sdraiano. La gravità artificiale potrebbe contrastare alcuni dei cambiamenti nel corpo umano durante l'esplorazione dello spazio.
"L'obiettivo è testare definitivamente misure che riducano gli effetti indesiderati del vivere in assenza di gravità, " spiega il coordinatore scientifico dell'ESA per la ricerca umana Angelique Van Ombergen, "Abbiamo una lunga storia all'ESA nella conduzione di studi sul riposo a letto e questo round metterà tutte le nostre conoscenze acquisite nella messa a punto e nell'elaborazione delle migliori tecniche".
Sulle centrifughe saranno montate speciali macchine ginniche. L'effetto della centrifuga centrifuga da solo sarà confrontato con lo spinning e l'esercizio, e per controllare i gruppi, per prepararsi all'esplorazione della Luna e oltre.
I ricercatori possono presentare proposte di esperimenti che farebbero con i coraggiosi volontari del riposo a letto per gli studi che inizieranno nei prossimi due anni.
Letto ad acqua per immersione a secco
In un primo per l'ESA, un altro tipo di studio terrestre con Medes utilizzerà bagni ad immersione a secco. Simile alle vasche da bagno, i contenitori terranno in sospensione un totale di 20 partecipanti allo studio di sesso femminile per cinque giorni ciascuno.
Gli studi di immersione a secco beneficiano di una minore pressione sul corpo poiché i volontari sono supportati e sospesi in modo uniforme nella vasca, una condizione che imita l'esperienza degli astronauti galleggianti sulla Stazione Spaziale Internazionale.
"Abbiamo deciso di iniziare il nostro primo protocollo di immersione a secco con volontarie di sole donne poiché non ci sono quasi dati sulle femmine, ", afferma Jennifer Ngo-Anh, leader del team di volo spaziale umano dell'ESA, "non faremo esperimenti specifici per questo primo round, ma raccoglieremo dati per comprendere meglio il modello di immersione a secco e come reagiscono le donne per valutare questi studi per indagini più estese in futuro".
I ricercatori possono anche richiedere di accedere ai dati degli studi di immersione a secco sulla nostra pagina degli annunci di opportunità.
La centrifuga umana dell'ESA a Medes a Tolosa, Francia. La centrifuga che può far girare i volontari per ricreare la gravità tirando verso i loro piedi mentre si sdraiano. La gravità artificiale ha il potenziale per contrastare alcuni dei cambiamenti nel corpo umano durante l'esplorazione dello spazio. Sulle centrifughe possono essere montate speciali macchine per esercizi. L'effetto della centrifuga centrifuga da solo è paragonato alla filatura e all'esercizio fisico, e per controllare i gruppi, per prepararsi all'esplorazione della Luna e oltre. Credito:CNES–Rachel Barranco, 2010
Personale medico del MEDES di Tolosa, Francia, preparare una macchina per esercizi a vibrazione resistiva. Il volontario del riposo a letto appoggia i piedi sulle piastre verticali ed esegue squat capovolti mentre le piastre vibrano. Per rendere la routine più intensa, le spalle del volontario vengono spinte sui piatti con una forza fino a 200 kg. Gli studi sul riposo a letto possono rispondere a domande su come i nostri corpi si adattano a vivere nello spazio e su come i nostri corpi si adattano a invecchiare. Molti dei risultati degli studi sul riposo a letto si applicano direttamente alle persone sulla Terra. Credito:CNES-Emmanuel Grimault, 2012
La centrifuga a braccio corto presso la struttura :envihab del Centro aerospaziale tedesco (DLR) a Colonia, La Germania sarà utilizzata durante il primo studio congiunto sul riposo a letto a lungo termine commissionato dall'ESA e dall'agenzia spaziale statunitense NASA per studiare il potenziale della gravità artificiale nel mitigare gli effetti del volo spaziale. Lo studio inizia il 25 marzo 2019 e durerà 89 giorni. I soggetti del test dovranno rimanere nei letti con la testata inclinata di 6 gradi sotto l'orizzontale per 60 di questi giorni per simulare la microgravità dello spazio. Credito:CC BY-SA 3.0 IGO
Le mascherine fanno parte di un sistema di stima del fabbisogno energetico. Misurano quanto ossigeno viene consumato e quanta anidride carbonica viene espirata dai volontari. Queste misurazioni consentono agli scienziati di farsi un'idea della relazione tra cibo, i polmoni e il consumo di energia a riposo. I dati sono necessari per un esperimento in questo studio ESA sul riposo a letto tenutosi a Tolosa, Francia, in collaborazione con l'agenzia spaziale francese, CNES. L'Università di Bonn è interessata a vedere se un prodotto ad alto contenuto proteico, una dieta ricca di sale combinata con l'esercizio fisico potrebbe combattere la perdita ossea e muscolare e l'insensibilità all'insulina. I nostri corpi si adattano a lunghi periodi trascorsi sdraiati a letto inclinati di 6° sotto l'orizzontale come se volassero in assenza di gravità. Muscoli e ossa si consumano e quando una missione o una campagna sul riposo a letto finisce, il corpo ha bisogno di molti giorni per tornare in forma. Studiare questo processo sui volontari del riposo a letto è molto più economico e più facile rispetto alla raccolta di informazioni sugli astronauti. Trovare modi per contrastare gli effetti negativi del volo spaziale è importante per gli astronauti in missioni di lunga durata e per le persone costrette a letto sulla Terra. Credito:CNES-E. Grimault, 2013
"Riceviamo molte richieste per essere un volontario per questi studi, "conclude Jennifer, "ma non sono uno scherzo, sdraiarsi a letto sembra divertente, ma il piacere svanisce molto rapidamente, specialmente quando viene prelevato il sangue e sono coinvolte biopsie muscolari, salutiamo costantemente i volontari che sacrificano la loro vita quotidiana per il bene dell'esplorazione umana!"
Le organizzazioni che gestiscono gli studi fanno i propri annunci per i volontari del riposo a letto e dell'immersione a secco. Segui i loro siti se sei ancora interessato a fare la tua parte per la scienza del volo spaziale umano.
I risultati di questo tipo di ricerca non solo avvantaggiano gli astronauti, ma hanno implicazioni per le persone sulla Terra che sono costrette a letto per lunghi periodi di tempo, ad esempio.
