NASA的太空锻炼实验可能会永远改变宇航员的健身方式

NASA 的SpaceX Crew-10宇航员将测试创新的锻炼方法，为无法使用笨重健身器材的深空任务做准备。"Zero-T2"研究工作旨在将跑步机从锻炼中移除，以了解宇航员能否在没有跑步机的情况下保持强壮。 除了健身实验，宇航员还将参加医学研究，调查从视力问题到影响太空健康的遗传因素等各种问题。 这些实验将为人类在未来的月球和火星任务中保持健康提供重要见解。

2025年2月17日，美国国家航空航天局（NASA）的SpaceX Crew-10任务机组人员在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的SpaceX的龙飞船新设施内进行机组人员设备接口测试（CEIT）时合影留念。 左起：俄罗斯航天局宇航员、任务专家基里尔-佩斯科夫（Kirill Peskov），美国国家航空航天局宇航员、飞行员尼科尔-艾尔斯（Nichole Ayers）和指令长安妮-麦克莱恩（Anne McClain），以及日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宇航员、任务专家大西拓哉（Takuya Onishi）参加了CEIT。 图片来源：SpaceX

美国国家航空航天局（NASA）定于3月12日发射的前往国际空间站（ISS）的SpaceX Crew-10任务将包括锻炼和医学研究，以帮助宇航员在长期任务中保持健康。 四人乘员组中的部分成员将参加以保持太空健康为重点的研究。

在空间站上，宇航员可以进入一个指定的训练区，该训练区配备了举重系统、固定自行车和名为 T2 的专用跑步机。 空间站的大小允许使用笨重的锻炼设备，这有助于宇航员在太空和返回地球后保持体力和整体健康。

国际空间站上的宇航员通常每天锻炼两小时。 从跑步、骑自行车到举重，了解机组成员如何在太空中完成健身计划，并致力于保持健康--即使是在微重力状态下。 资料来源：美国国家航空航天局

然而，随着美国国家航空航天局（NASA）计划未来在低地球轨道以外执行任务，航天器上的空间将更加有限，跑步机等大型锻炼设备将变得不切实际。 步行和跑步是宇航员目前锻炼的主要内容，美国宇航局仍在研究长时间没有跑步机的太空飞行会对肌肉力量、骨骼健康和运动功能产生怎样的影响。 为此，研究人员正在修改训练方案，包括测试不使用跑步机的锻炼方法，以找到有效的方法让宇航员在深空任务中保持强壮和健康。

在一项名为"Zero-T2"的持续研究中，考察队员被分为三组，采用不同的锻炼方案。 一组继续正常锻炼，使用轨道综合体上的所有可用设备。 第二组放弃使用跑步机，只依靠其他可用设备。 第三组则只使用一种新的、试验性的、不太笨重的健身器。 美国国家航空航天局（NASA）将比较各组在飞行前、飞行中和飞行后收集到的健康数据，以确定不使用跑步机是否会对机组人员的体能、肌肉表现和返回地球后的恢复产生负面影响。

"跑步机需要大量的质量、空间和能量。 这对于每公斤都很重要的火星任务来说并不是一件好事，"NASA宇航员马修-多米尼克解释说，他在2024年担任NASA SpaceX Crew-8任务指挥官期间参与了同一项研究。"Zero-T2实验正在帮助我们弄清楚，我们是否可以不用跑步机而仍然保持健康。"

Zero-T2研究的结果将帮助研究人员确定无跑步机锻炼会如何影响机组人员的健康，进而帮助美国国家航空航天局（NASA）为未来的深空任务制定切实可行的锻炼方案。 此外，这项调查还有助于改进地球上用于预防或治疗骨骼、肌肉和心血管健康的运动设备的设计。

除"Zero-T2"研究外，NASA还将选择部分乘员在执行任务期间进行由该机构人类研究计划支持的其他研究。 参与研究的乘员将进行体检、提供生物样本、记录与太空飞行有关的损伤等任务。

休斯顿约翰逊航天中心的美国国家航空航天局科学家切丽-欧布雷解释说："宇航员根据自己的兴趣选择参加哪些研究，这些实验解决了与载人航天相关的重要风险和差距。"她帮助监督空间站上开展的载人研究。

一组名为CIPHER（人类探索研究综合协议补充）的实验将帮助研究人员了解人体的多个系统如何适应不同的任务持续时间。 CIPHER 研究成员将完成视力评估、认知测试和核磁共振扫描，以帮助更清楚地了解整个身体如何受到太空的影响。

"CIPHER实验跟踪眼睛、骨骼、心脏、肌肉、免疫系统等的变化，"Oubre说。"这项调查是迄今为止对长期太空飞行如何影响整个人体进行的最全面的概述，有助于我们推进人类对月球、火星和其他地方的探险。"

一些机组成员还将为一套名为太空飞行标准测量的核心测量项目做出贡献。 这些测量结果表明人类的身体和心理如何随着时间的推移而适应太空旅行，并为其他太空飞行研究（如 CIPHER）提供依据。 此外，机组成员还可以为Omics档案提供生物样本，这是一项单独的研究，分析人体如何在分子水平上对长期太空飞行做出反应。

在另一项研究中，部分宇航员将测试一种治疗太空飞行相关神经眼综合症的潜在方法，这种综合症与大脑变化和眼球后部肿胀有关。 研究人员尚不清楚导致这种综合症的原因，也不清楚为什么只有某些宇航员会患上这种病，但失重状态下体液向头部的转移可能是其中的一个原因。 一些科学家认为，与人体如何处理B族维生素有关的基因可能会影响宇航员对体液转移的反应。 参与研究的宇航员将测试每日补充B族维生素是否能缓解或预防症状的出现。 他们还将研究在宇航员大腿上佩戴手铐以保持腿部水分是否是一种有效的干预措施。

返回后，被选中的宇航员将完成调查，记录与着陆有关的任何不适或伤害，如擦伤和瘀伤。 调查的结果̶与飞行器中传感器获取的数据相结合̶，将有助于研究人员对这些伤害进行分类，并改进航天器的设计。

机组成员在执行任务前一年左右开始参与研究，了解工作情况并提供基线健康数据。 他们将在返回家园后的两年内继续为实验提供数据。

美国国家航空航天局（NASA）的人类研究计划探索在太空旅行期间保证宇航员安全、健康和做好执行任务准备的最佳方法。 该计划通过在实验室、地面模拟、商业任务和国际空间站开展研究，探讨太空飞行如何影响人类的身心。 这项研究是开发新技术和战略的关键，将为未来的登月、火星及更远的任务提供支持。

编译自/ScitechDaily