Các phi hành gia giữ gìn sức khỏe và vóc dáng như thế nào trong không gian

Không gian ngoài Trái đất chưa bao giờ là môi trường dễ sống. Lên vũ trụ và sống trong điều kiện vi trọng lực trong thời gian dài có nhiều tác động đến cơ thể của con người, từ vấn đề suy giảm thị lực cho đến tình trạng tích tụ dịch ở nửa thân trên. Mặc dù tình trạng không trọng lực cho phép các phi hành gia quay, xoay và lơ lửng trong không khí nhìn có vẻ thú vị, tuy nhiên việc không có lực hấp dẫn sẽ khiến các bó cơ trên cơ thể bắt đầu suy yếu vì chúng không được “sử dụng” thường xuyên.

Để chống lại tình trạng mất khối lượng cơ và sụt giảm mật độ xương khi sống ở trạng thái không trọng lực trong thời gian dài, các phi hành gia phải tập thể dục ít nhất một giờ mỗi ngày. Trên thực tế, nghiên cứu khoa học về cách bảo vệ sức khỏe con người trong không gian là một trong những mục tiêu chính của các nhà khoa học vận hành Trạm vũ trụ quốc tế (ISS). Mỗi năm, có hàng loạt thí nghiệm được thực hiện ngay trên ISS nhằm đánh giá tình trạng sức khỏe thể chất cũng như tinh thần của các phi hành gia làm việc liên tục trong không gian.

Một khía cạnh nghiên cứu quan trọng thường được đầu từ mạnh là nghiên cứu, phát triển các hệ thống theo dõi sức khỏe không gây phiền hà khi các phi hành gia phải làm việc. Chẳng hạn có thể kể đến hệ thống Bio-Monitor do Cơ quan Vũ trụ Canada phát triển. Đây về cơ bản là một chiếc áo thông minh có gắn cảm biến bên trong có thể đo các yếu tố như mạch, huyết áp, nhịp thở và nhiệt độ da. Ngoài ra còn có một băng đô để theo dõi nồng độ oxy trong máu. Hiện tại, hệ thống này đang được thử nghiệm trên ISS, với hy vọng rằng có thể được sử dụng không chỉ cho các phi hành gia mà còn trên Trái đất cho mục đích y tế, nghiên cứu thể thao và y học từ xa trong tương lai.

Myotones, một ý tưởng khác của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, về cơ bản là một thiết bị nhỏ hỗ trợ đo độ cứng của cơ. Thiết bị này có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các chương trình tập luyện của phi hành gia, bằng cách đảm bảo rằng không có bất kỳ nhóm cơ quan trọng nào bị bỏ sót và có thể bị thoái hóa.

Tuy nhiên, không chỉ các vấn đề về thể chất mới có thể ảnh hưởng đến các phi hành gia. Hoạt động nhận thức và giác quan cũng có thể bị ảnh hưởng bởi môi trường không trọng lực, vì vậy khía cạnh này cũng cần được theo dõi kỹ lưỡng.

Điều này được thực hiện bằng các hệ thống như các bài kiểm tra kiểm soát vận động, được đo thông qua những mô phỏng phức hợp như lái xe hoặc bay. Ví dụ, một nhiệm vụ lái xe mô phỏng đòi hỏi phi hành gia phải có khả năng nhận biết chướng ngại vật và phản ứng với chúng theo đúng cách về không gian và thời gian, cũng như phải thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng lúc.

Sau đó, có những phép đo chuyên sâu hơn như VECTION, nghiên cứu cách thức ở trong tình trạng vi trọng lực ảnh hưởng đến nhận thức chuyển động của con người. Trên Trái Đất, chúng ta có thể sử dụng tín hiệu từ hệ thống tiền đình để giúp đánh giá vị trí của một vật thể, nhưng các phi hành gia phải thích nghi với tình trạng thiếu trọng lực. Thí nghiệm này sử dụng kính đeo đầu để kiểm tra xem các phi hành gia có thể đánh giá chính xác các yếu tố như chiều cao của một vật thể hay không, ngay cả khi không có tín hiệu trọng lực.