Pasan una parte importante de cada día trabajando para protegerse de los efectos a largo plazo de la ingravidez, pero muchos todavía sufren la pérdida ósea, atrofia muscular y problemas con el equilibrio y sus sistemas cardiovasculares.
Para contrarrestar estos efectos debilitantes, los grupos de investigación de todo el mundo están investigando gravedad artificial - la idea de que los astronautas, expuestos a fuertes fuerzas centrífugas, pueden experimentar los efectos de la gravedad, incluso en el espacio. Los ingenieros han estado construyendo y probando centrifugadoras humanos - Plataformas de hilado que, a altas velocidades, generan fuerzas G suficientemente fuertes como para imitar la gravedad.
Ahora los ingenieros del MIT han construido una centrifugadora humana compacta con un componente de ejercicio: un cicloergómetro en que una persona puede pedalear mientras la centrífuga gira. La centrífuga se dimensiona para simplemente encajar dentro de un módulo de la ISS. Después de probar la configuración en los participantes sanos, el equipo encontró que la combinación de ejercicio y la gravedad artificial podría disminuir significativamente los efectos de la ingravidez prolongada en el espacio - más que el ejercicio solo.
Laurence Young, el profesor Programa Apollo en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, dice gravedad artificial sería un gran beneficio para los astronautas, sobre todo aquellos que se embarcan en misiones espaciales de larga duración, como un viaje a Marte. Los riesgos, dice, son inciertos, pero potencialmente significativo.
"Con las misiones de exploración, como Marte, donde te has ido por tres años, podría correr el riesgo de haber astronautas no suficientemente acondicionado para llevar a cabo con eficacia, y también para no estar en buen estado de salud cuando finalmente llegan a la superficie de Marte ", dice Young, ex especialista de carga útil de la NASA. "Usted realmente no desea enviar una medusa para que nos represente en otro planeta."
Young dice una centrifugadora humana a bordo de una nave espacial con destino a Marte ayudaría a mantener un astronauta en forma durante los muchos meses que se tardaría en llegar al planeta rojo. Él y sus colegas, antiguos alumnos de posgrado Ana Díaz y Chris Trigg, han publicado los resultados de sus experimentos en la revista Acta Astronáutica.
Girando a la gravedad artificial
La Centrífuga compacta del equipo se asemeja a una jaula de metal que gira con tres elementos principales: una silla; cicloergómetro, o la parte mecánica de una bicicleta estacionaria; y una serie de sensores para medir variables cardiovasculares como la hipertensión arterial, la frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, la actividad muscular, y las fuerzas del pie.
Los investigadores llevaron a cabo experimentos para poner a prueba las respuestas humanas y ejercer rendimiento a diferentes niveles de gravedad artificial. Los experimentos participaron 12 sujetos sanos, que participaron en tres sesiones, cada uno compuesto de una sesión de ejercicios en bicicleta bajo uno de los tres niveles de gravedad artificial: cero G, en el que la centrífuga no gira; 1 G, medida en los pies, en el que la centrífuga se centrifugó a 28 revoluciones por minuto (rpm); y 1,4 G, también midió a los pies, a 32 rpm.
"Cuando se hace girar alrededor, creamos la fuerza centrífuga, que depende de la velocidad angular, o qué tan rápido estamos rotando - cuanto mayor es la velocidad angular, mayor es la gravedad artificial", dice Díaz.
Durante cada sesión, se pidió a los participantes que pedaleen durante 15 minutos a tres intensidades de entrenamiento, o niveles de resistencia, establecidos por el cicloergómetro. Los 10 minutos restantes fueron involucrados en girar y frenar la centrífuga. www.spaceref.com
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