يمكن لتجربة التمارين الفضائية التي أجرتها ناسا أن تغير إلى الأبد الطريقة التي يمارس بها رواد الفضاء

عادةً ما يمارس رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية التمارين لمدة ساعتين يوميًا. من الجري وركوب الدراجات إلى رفع الأثقال، تعرف على كيفية قيام أفراد الطاقم بإكمال إجراءات اللياقة البدنية في الفضاء والعمل على الحفاظ على صحتهم - حتى في الجاذبية الصغرى. المصدر: ناسا

ومع ذلك، نظرًا لأن وكالة ناسا تخطط للقيام بمهام مستقبلية خارج المدار الأرضي المنخفض، فإن الفضاء على متن المركبات الفضائية سيكون أكثر محدودية، وستصبح معدات التمرين الكبيرة مثل أجهزة المشي غير عملية. يعد المشي والجري حاليًا من الركائز الأساسية للتمارين الرياضية لرواد الفضاء، ولا تزال وكالة ناسا تدرس مدى تأثير فترات الطيران في الفضاء بدون أجهزة المشي على قوة العضلات وصحة العظام والوظيفة الحركية. ولتحقيق هذه الغاية، يقوم الباحثون بتعديل أنظمة التدريب، بما في ذلك اختبار التدريبات التي لا تستخدم أجهزة المشي، لإيجاد طرق فعالة للحفاظ على رواد الفضاء أقوياء وصحيين أثناء مهمات الفضاء السحيق.

وفي دراسة مستمرة تسمى "Zero-T2"، تم تقسيم أعضاء الفريق إلى ثلاث مجموعات وتم إعطاؤهم أنظمة تمارين مختلفة. واصلت إحدى المجموعات التدريب بشكل طبيعي، باستخدام جميع المعدات المتوفرة في مجمع المسار. تخلت المجموعة الثانية عن جهاز المشي واعتمدت فقط على المعدات الأخرى المتاحة. استخدمت المجموعة الثالثة فقط قطعة جديدة تجريبية وأقل حجمًا من معدات التمرين. ستقوم ناسا بمقارنة بيانات اللياقة البدنية التي تم جمعها قبل وأثناء وبعد رحلة كل مجموعة لتحديد ما إذا كان عدم استخدام جهاز المشي يؤثر سلبًا على اللياقة البدنية للطاقم وأداء العضلات والتعافي عند العودة إلى الأرض.

وأوضح رائد فضاء ناسا ماثيو دومينيك، الذي يشارك في نفس البحث أثناء خدمته كقائد لمهمة ناسا SpaceX Crew-8 في عام 2024: "تتطلب أجهزة المشي الكثير من الكتلة والفضاء والطاقة. وهذا ليس بالأمر الجيد بالنسبة لمهمة إلى المريخ حيث يكون كل كيلوغرام مهمًا. تساعدنا تجربة Zero-T2 على معرفة ما إذا كان بإمكاننا تجنب أجهزة المشي والبقاء في صحة جيدة".

ستساعد نتائج دراسة Zero-T2 الباحثين على تحديد كيفية تأثير التمارين الخالية من جهاز المشي على صحة الطاقم، مما سيساعد بدوره وكالة ناسا على تطوير أنظمة تمارين عملية لمهام الفضاء السحيق المستقبلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد هذا البحث في تحسين تصميم معدات التمارين المستخدمة لمنع أو علاج صحة العظام والعضلات والقلب والأوعية الدموية على الأرض.

بالإضافة إلى دراسة Zero-T2، ستختار ناسا أفرادًا مختارين من الطاقم لإجراء أبحاث أخرى خلال المهمة التي يدعمها برنامج الأبحاث البشرية التابع للوكالة. وسيخضع أعضاء الطاقم المشاركون في الدراسة لفحوصات جسدية، ويقدمون عينات بيولوجية، ويوثقون الإصابات المرتبطة برحلات الفضاء، من بين مهام أخرى.

وأوضحت شيري أوبري، عالمة ناسا في مركز جونسون للفضاء في هيوستن والتي تساعد في الإشراف على الأبحاث البشرية التي تُجرى في المحطة الفضائية: "يختار رواد الفضاء الدراسات التي سيشاركون فيها بناءً على اهتماماتهم، وتعالج هذه التجارب المخاطر والفجوات المهمة المرتبطة برحلات الفضاء البشرية".

ستساعد مجموعة من التجارب تسمى CIPHER (ملحق البروتوكول المتكامل لأبحاث الاستكشاف البشري) الباحثين على فهم كيفية تكيف أنظمة الجسم المتعددة مع فترات المهام المختلفة. سيقوم أعضاء أبحاث CIPHER بإكمال تقييمات الرؤية والاختبارات المعرفية وفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي للمساعدة في الحصول على فهم أوضح لكيفية تأثر الجسم بأكمله بالفضاء.

وقال أوبري: "إن تجربة CIPHER تتتبع التغيرات في العيون والعظام والقلب والعضلات والجهاز المناعي وأكثر من ذلك". "هذا التحقيق هو النظرة العامة الأكثر شمولاً حتى الآن لكيفية تأثير رحلات الفضاء الطويلة الأمد على جسم الإنسان بأكمله، مما يساعدنا على تطوير الاستكشاف البشري إلى القمر والمريخ وأماكن أخرى."

سيساهم بعض أفراد الطاقم أيضًا في مجموعة أساسية من القياسات تسمى القياسات القياسية لرحلات الفضاء. تُظهر هذه القياسات كيف يتكيف جسم الإنسان ونفسيته مع السفر إلى الفضاء بمرور الوقت، وتُبلغ أبحاث رحلات الفضاء الأخرى، مثل CIPHER. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأفراد الطاقم تقديم عينات بيولوجية لأرشيف Omics، وهي دراسة منفصلة تحلل كيفية استجابة الجسم البشري لرحلات الفضاء طويلة الأمد على المستوى الجزيئي.

وفي دراسة أخرى، سيختبر بعض رواد الفضاء علاجًا محتملاً لمتلازمة العين العصبية المرتبطة برحلات الفضاء، والتي ترتبط بتغيرات في الدماغ وتورم في الجزء الخلفي من العين. لا يعرف الباحثون حتى الآن أسباب هذه المتلازمة أو سبب ظهورها لدى بعض رواد الفضاء فقط، لكن تحول سوائل الجسم نحو الرأس أثناء انعدام الوزن قد يكون أحد الأسباب. يعتقد بعض العلماء أن الجينات المرتبطة بكيفية معالجة الجسم لفيتامينات ب قد تؤثر على كيفية استجابة رواد الفضاء لنقل السوائل. وسيقوم رواد الفضاء المشاركون في الدراسة باختبار ما إذا كانت المكملات اليومية بفيتامينات ب يمكن أن تخفف الأعراض أو تمنعها. وسيدرسون أيضًا ما إذا كان ارتداء الأصفاد على أفخاذ رواد الفضاء للحفاظ على رطوبة أرجلهم يعد تدخلاً فعالاً.

عند العودة، سيقوم رواد الفضاء المختارون بإكمال مسح يوثق أي إزعاج أو إصابات مرتبطة بالهبوط، مثل الخدوش والكدمات. وستساعد نتائج التحقيق، بالإضافة إلى البيانات التي حصلت عليها أجهزة الاستشعار الموجودة في المركبة، الباحثين على تصنيف هذه الإصابات وتحسين تصميم المركبة الفضائية.

يبدأ أعضاء الطاقم المشاركة في الدراسة قبل حوالي عام من المهمة، والتعرف على عملهم وتوفير البيانات الصحية الأساسية. وسيستمرون في تقديم البيانات الخاصة بالتجربة لمدة عامين بعد عودتهم إلى الوطن.

يستكشف برنامج الأبحاث البشرية التابع لناسا أفضل الطرق للحفاظ على سلامة رواد الفضاء وصحتهم وجاهزيتهم للمهمة أثناء السفر إلى الفضاء. يستكشف البرنامج كيفية تأثير رحلات الفضاء على العقل والجسم البشري من خلال البحث في المختبرات وعمليات المحاكاة الأرضية والبعثات التجارية ومحطة الفضاء الدولية. يعد هذا البحث أمرًا أساسيًا لتطوير تقنيات واستراتيجيات جديدة من شأنها أن تدعم المهام المستقبلية إلى القمر والمريخ وما بعدهما.

تم تجميعها من /ScitechDaily