นักบินอวกาศรักษาสุขภาพและฟิตในอวกาศได้อย่างไร

อวกาศไม่เคยเป็นสถานที่ที่ง่ายสำหรับการใช้ชีวิต การเดินทางไปสู่อวกาศและใช้ชีวิตในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานส่งผลต่อร่างกายมนุษย์มากมาย ตั้งแต่การสูญเสียการมองเห็นไปจนถึงการสะสมของของเหลวในร่างกายส่วนบน แม้ว่าสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงซึ่งช่วยให้นักบินอวกาศสามารถหมุน หมุนตัว และลอยอยู่กลางอากาศได้อาจดูน่าตื่นเต้น แต่การไม่มีแรงโน้มถ่วงทำให้กล้ามเนื้อในร่างกายเริ่มอ่อนแรงลง เนื่องจากไม่ได้ถูก "ใช้งาน" บ่อยนัก

เพื่อต่อสู้กับการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อและความหนาแน่นของกระดูกที่เกิดจากการอาศัยอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน นักบินอวกาศจะต้องออกกำลังกายอย่างน้อยวันละหนึ่งชั่วโมง ในความเป็นจริง การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการปกป้องสุขภาพของมนุษย์ในอวกาศเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของนักวิทยาศาสตร์ที่ปฏิบัติการสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ทุกปีจะมีการทดลองชุดหนึ่งบนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อประเมินสุขภาพกายและใจของนักบินอวกาศที่ทำงานอย่างต่อเนื่องในอวกาศ

สาขาการวิจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่มักมีการลงทุนอย่างหนักก็คือการศึกษาวิจัยและการพัฒนาระบบตรวจสอบสุขภาพที่ไม่ก่อให้เกิดความไม่สะดวกเมื่อนักบินอวกาศต้องทำงาน ตัวอย่างคือระบบ Bio-Monitor ที่พัฒนาโดยหน่วยงานอวกาศแคนาดา โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นเสื้ออัจฉริยะที่มีเซ็นเซอร์ในตัวที่สามารถวัดสิ่งต่างๆ เช่น ชีพจร ความดันโลหิต อัตราการหายใจ และอุณหภูมิผิวหนัง นอกจากนี้ยังมีแถบคาดศีรษะเพื่อตรวจวัดระดับออกซิเจนในเลือดด้วย ขณะนี้ระบบนี้กำลังอยู่ในระหว่างการทดสอบบนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยหวังว่าจะสามารถนำไปใช้ได้ไม่เพียงแค่กับนักบินอวกาศเท่านั้น แต่ยังนำไปใช้กับโลกเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ การวิจัยด้านกีฬา และการแพทย์ทางไกลในอนาคตได้อีกด้วย

Myotones ซึ่งเป็นแนวคิดอีกอย่างหนึ่งจากสำนักงานอวกาศยุโรป เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ช่วยวัดความแข็งของกล้ามเนื้อ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถนำมาใช้ทดสอบประสิทธิผลของโปรแกรมการออกกำลังกายของนักบินอวกาศ โดยให้แน่ใจว่าไม่มีกลุ่มกล้ามเนื้อสำคัญใดถูกละเลยและอาจเสื่อมสลายได้

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่แค่ปัญหาทางกายภาพเท่านั้นที่สามารถส่งผลกระทบต่อนักบินอวกาศ การทำงานของระบบรับรู้และประสาทสัมผัสอาจได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง ดังนั้นจึงต้องเฝ้าติดตามด้านนี้อย่างใกล้ชิด

ทำได้โดยใช้ระบบต่างๆ เช่น การทดสอบควบคุมมอเตอร์ ซึ่งวัดโดยการจำลองที่ซับซ้อน เช่น การขับรถหรือการบิน ตัวอย่างเช่น ภารกิจขับรถจำลองต้องการให้นักบินอวกาศสามารถรับรู้สิ่งกีดขวางและตอบสนองต่อสิ่งกีดขวางในลักษณะเชิงพื้นที่และเวลาที่ถูกต้อง รวมถึงปฏิบัติหลายๆ งานพร้อมกันได้

จากนั้นยังมีการวัดเชิงลึกเพิ่มเติม เช่น VECTION ซึ่งศึกษาว่าการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักส่งผลต่อการรับรู้การเคลื่อนไหวของมนุษย์อย่างไร บนโลก เราสามารถใช้สัญญาณจากระบบเวสติบูลาร์เพื่อช่วยตัดสินตำแหน่งของวัตถุได้ แต่นักบินอวกาศต้องปรับตัวให้เข้ากับการขาดแรงโน้มถ่วง การทดลองนี้ใช้จอแสดงผลแบบติดหัวเพื่อทดสอบว่านักบินอวกาศสามารถตัดสินปัจจัยต่างๆ เช่น ความสูงของวัตถุได้อย่างแม่นยำหรือไม่ แม้ว่าจะไม่มีสัญญาณแรงโน้มถ่วงก็ตาม