Prospěšné poskakování po Měsíci

Když si vzpomeneme na legendární záběry, na kterých astronauti z programu Apollo poskakují po Měsíci, vypadá to jako velká zábava. Jenže takové měsíční poskakování může být mnohem užitečnější, než se může na první pohled zdát. Kupříkladu může mít blahodárný účinek na svaly, kosti a celý kardiovaskulární systém astronauta. Program s označením MoLo „Movement in low gravity environments“ (přeloženo: pohyb v prostředí s nízkou gravitací) simuluje na Zemi lunární gravitaci, které se někdy říká také hypogravitace. Vědci se v rámci tohoto programu zaměřují na to, jak se lidské tělo tomuto stavu přizpůsobuje. Experty na kosmickou medicínu z Evropského střediska astronautů v Kolíně nad Rýnem zajímá, jak může poskakování po Měsíci pomoci udržet zdravé kosti a svaly nebo dokonce podpořit jejich růst.

„Chceme získat a rozšířit znalosti o tom, jak lidské tělo reaguje na hypogravitaci a jak se jí přizpůsobuje, abychom připravili astronauty na budoucí průzkumné mise,“ vysvětluje Nolan Herssens, postdoktorandský výzkumný pracovník a vedoucí projektu. Jistě si mnoho z Vás při čtení předešlých řádků položilo naléhavou otázku: „Jak chtějí na Zemi simulovat sníženou gravitaci?“ Celý program má několik fází – na začátku najdeme přepracovanou ventilační šachtu v pozemním středisku ESA pojmenovaném “Locomotion On Other Planets” (pohyb na jiných planetách) v italském Miláně. Sedmnáctimetrová tyč byla vybavena lanem pro bungee-jumping, které umožňovalo člověku provádět vertikální skoky až do výšky šesti metrů v simulované měsíční gravitaci. Vědecký tým tak mohl zkoumat pohyb poskakujícího člověka a jeho biomechaniku.

Druhá fáze obnáší parabolický let, při kterém je letový manévr nastaven tak, aby simuloval lunární, či marsovskou gravitaci, což umožňuje vědcům studovat účinky hypogravitace na lidskou rovnováhu. „Ve srovnání se zkouškami skákání v Miláně, je při letu v rámci Hypo-G ovlivněno celé tělo rovnoměrně – stejně jako by tomu bylo na Měsíci. Budeme provádět standardizované testy rovnováhy, abychom mohli prostudovat rozdíly ve fyziologických systémech, které nám umožňují udržovat rovnováhu,“ vysvětluje Tobias Weber, inženýr pro vědecké činnosti a spolusupervizor. Pokud tato studie odhalí, že rovnováha je nějak sníženou úrovní gravitace narušena, pomohou zjištěné výsledky definovat možnosti protiopatření, které by se zaměřila na prevenci pádů a také problémů s rovnováhou na měsíčním a později i marsovském povrchu.

V rámci budoucího kroku chtějí výzkumníci zkoušet, zda je možné na stanici ISS provádět skákání při nízkém zatížení, což by mohlo v dlouhodobém horizontu zlepšit růst kostí i svalů. „Kosti jsou velmi citlivé na mechanické silové působení. Na Zemi tyto vlivy denně vytváříme chůzí, což stačí na udržení integrity našich kostí a svalů. V mikrogravitaci o tyto vlivy přicházíme a zatím netušíme, zda je úroveň gravitace na Měsíci dostatečná k udržení kosterně-svalové integrity,“ popisuje Tobias Weber a dodává: „Skákání by bylo velmi účinným a jednoduchým cvičením, které by astronautům pomohlo omezit a dokonce možná i předcházet snižování fyziologické kondice. Členové posádek by také po misi potřebovali kratší rehabilitace, než kdyby byli po celou dobu vystaveni mikrogravitaci.“

Podle týmu expertů je pravděpodobné, že žádný dodatečný hardware pro cvičení nebude potřeba pro astronauty, kteří budou žít v lunárních habitatech. „Oproti kosmické stanici se mohou astronauti projít po lunárním povrchu. Při výstupech do volného prostoru, ale i při každodenních činnostech tedy budou mít nějakou formu cvičení. Řízené skákání může být náhradou za výstupy do volného prostoru a navíc nevyžaduje žádné dodatečné vybavení,“ uvádí David Green, spolusupervizor z Evropského centra astronautů a z King’s College London. Pro další pozemské testy se tým věnuje vývoji odlehčovacího zařízení ve středisku LUNA, které společně provozují agentury ESA a DLR. Odlehčovací zařízení tvoří vertikální závěsný systém, na který mohou být současně zavěšeni dva lidé, kteří si pak mohou vyzkoušet simulovaný výstup na povrch Měsíce.

Stále se jedná o projekt, který vyšlapává novou cestu, ale získaných znalostí postupně přibývá a rozšiřují se do výzkumných institucí po celé Evropě, které studují účinky hypogravitace na lidské tělo. „Tohle je opravdu velmi málo prozkoumaná oblast a také skutečná aplikovaná věda. Cokoliv zjistíme, bude mít velmi pravděpodobně dopad na vývoj protiopatření i habitatů. Velice se těším až uvidím přechod z nízké oběžné dráhy vstříc hlubšímu vesmíru,“ říká Tobias Weber. „V rámci přípravy dlouhodobého pobytu člověka na povrchu Měsíce zbývá udělat ještě mnoho práce a nejde jen o ergonomii lunárního života. Posádky misí Apollo vycházely ze svých landerů ve skafandrech a v nich se zase do landeru vracely. Chůze a pohyb v lunární gravitaci bez skafandru je něco, co lidstvo zatím nezažilo, takže vůbec nevíme, co je „normální“ pohyb na Měsíci. To je přitom kriticky důležité pro optimalizaci skafandrů k výstupům, ale i k definování výšek stropů či úložných prostorů, či schodišť, až jednou budeme na Měsíci stavět něco jako domy,“ přidává David Green. Jeho kolega Nolan Herssens, který se dříve věnoval fyzioterapii a neororehabilitaci zase s radostí upozorňuje na přínosy pro pozemskou medicínu: „Výsledky těchto studií budou mít přímý dopad na kosmické cestování, ale všechny pokroky, kterých dosáhneme při přípravách na výpravy lidského druhu ve vesmíru, se mohou potenciálně promítnout i do lékařských oborů na Zemi, například do využití systémů odlehčování těla při rehabilitačních procesech po mrtvici nebo operaci.“

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qimg-2733b8113206c2c2fd3a672b60c3c63d-lq
https://www.esa.int/…/24764209-1-eng-GB/Bouncing_for_the_moon.png
https://www.esa.int/…/ESA-DLR_LUNA_regolith_test_bed_area.png