¿Tendremos que hacer ejercicio al viajar al espacio?

El cohete Falcon 9 y la cápsula Crew Dragon, en un momento del intento de lanzamiento de Demo-2. Crédito: NASA TV

Sabemos que, al viajar al espacio, los astronautas necesitan hacer ejercicio para mitigar los efectos de la permanencia en un entorno de microgravedad. Por ello, es lógico preguntarse si lo mismo debería ser tenido en cuenta cuando viajen seres humanos sin esa preparación…

Esta entrada es una traducción literal de un interesante artículo publicado en The Conversation, escrito por Andrew Winnard, Claire Bruce-Martin, Jonathan Michael Laws y Nick Caplan. Puede ser consultado, en versión original, visitando el enlace al pie del artículo.

La necesidad de hacer ejercicio al viajar al espacio

En este año, Elon Musk, de SpaceX, planea lanzar la primera misión privada a la órbita de la Tierra sin astronautas profesionales. El multimillonario Jared Isaacman, que ha pagado el viaje y será el comandante de la misión, pasará de dos a cuatro días en la órbita de la Tierra, en la cápsula Crew Dragon de SpaceX, junto a otras tres personas. Es poco probable que la misión de Crew Dragon, por su brevedad, tenga un efecto notable en la salud de los pasajeros. Pero en un futuro no muy lejano, estos viajes serán mucho más largos.

Concepto artístico de una cápsula Crew Dragon aterrizando en Marte. Crédito: SpaceX

Ahí sí que podría haber efectos en la salud de una persona. Las misiones espaciales conllevan una pérdida de densidad ósea en los astronautas del orden de un 1-1,5% por mes. También debilita a los músculos de movimiento y posturales. Incluso el corazón encoge ligeramente, porque no necesita impulsar contra la gravedad en el espacio. Cuando sucedan estos cambios puede depender enormemente en función de qué ejercicios se llevan a cabo y con qué frecuencia. Si no se hace ejercicio, al viajar al espacio, los cambios comenzarán en apenas 14 días.

Por eso los astronautas profesionales utilizan equipos de ejercicio en el espacio, asegurándose de mantener sus músculos fuertes. Pero las naves en forma de cápsula, como Crew Dragon u Orión (de la NASA) no tendrán mucho espacio para el equipo de ejercicio. No solo eso, estas cápsulas llevarán seres humanos a la Luna y Marte. Los pasajeros se verán limitados respecto a qué pueden hacer. No está muy claro qué efecto podría tener esto en la salud de una persona típica. Es algo que está intentando responder el Grupo de Medicina Aeroespacial de Northumbria.

La importancia de moverse

La Estación Espacial Internacional tiene unos 932 metros cúbicos de espacio. Aproximadamente el volumen de un Boeing 747. Dos de las terceras partes de este espacio se utilizan para almacenamiento y equipamiento tal como los equipos de ejercicio. En ellos se incluyen una cinta para correr, una bicicleta estática y una máquina fabricada para los ejercicios de resistencia. El sistema de soporte vital de la Estación Espacial Internacional mantiene un entorno saludable para los seres humanos. Lo hace controlando los niveles de oxígeno, calor y humedad en el interior.

La Estación Espacial Internacional, fotografiada el 23 de mayo de 2010 desde el Space Shuttle Atlantis. Crédito: NASA

También está diseñado para permitir que los astronautas se ejerciten durante dos horas y media cada día, seis días a la semana, sin que se acumule demasiado calor o dióxido de carbono. Orión y Crew Dragon tienen unos nueve metros cúbicos de espacio habitable. De ellos, cinco seguramente serán utilizables para el ejercicio. Sería como ir en un viaje de cuatro días, con tres amigos, en una pequeña autocaravana sin poder abandonar el interior y con poco espacio para moverse. El equipo de ejercicio de la estación es demasiado grande y pesado para una cápsula.

Se espera que solo haya espacio para un aparato de ejercicio en una cápsula. Debería tener el tamaño de una caja de zapatos y no pesar más de 10,6 kilos. Un dispositivo de ejercicio con un volante de inercia podría encajar en una cápsula Orión. Se trata de un dispositivo, basado en un disco, que ofrece una resistencia constante durante una gran variedad de ejercicios. Como una máquina de remo. Para ejercitarse tanto como los astronautas de la estación, los pasajeros de la cápsula tendrán que dividir sus ejercicios en varias sesiones, por persona y día.

Ejercicio en muchas sesiones… ¿o no hacer ejercicio?

Para toda la tripulación, esto podría llegar a suponer hasta 18 horas por día si solo hubiese un dispositivo. Las pequeñas rachas de ejercicio también garantizarían que los sistemas de filtrado pueden eliminar más dióxido de carbono, humedad y calor. Pero hacer ejercicio al viajar al espacio no siempre será posible, en función del volumen y masa que pueda transportar una cápsula. Así que, ¿y si los pasajeros no realizasen ejercicio alguno? Para entender cuáles podrían ser los efectos, es necesario fijarse en los estudios en reposo en cama, aquí en la Tierra.

El reposo constante en cama es una buena forma de simular los efectos del espacio sin necesidad de abandonar la Tierra. El reposo en cama estricto también provoca unos efectos similares, el desgaste de la función física, a los del vuelo espacial. La investigación muestra que el deterioro moderado de músculos se produce en unos siete días, en el espacio, si no se realiza ningún ejercicio. Es decir, para los pasajeros de Crew Dragon, sin hacer ningún ejercicio durante su misión de dos a cuatro días, seguramente solo se produzca un pequeño deterioro muscular.

Nuestro cuerpo necesita un cierto nivel de estrés, casi cada día, para mantener un buen funcionamiento. Cualquier deterioro muscular que suceda en ese período será recuperado fácilmente cuando vuelvan a la Tierra. Bastará con estar de vuelta en la gravedad normal, teniendo que mantenerse de pie y llevando a cabo sus actividades diarias normales. Pero en misiones futuras, de mayor duración, como un viaje de cinco días a la Luna, o un viaje a Marte, que podría durar más de 200 días, la importancia del ejercicio es vital.

Habrá que hacer ejercicio al viajar al espacio profundo

Tras siete días en el espacio, la potencia muscular, el volumen y la resistencia se reducen. Tras unos 14 días, la capacidad de los músculos de trabajar y recuperarse se reduce. Los cambios más grandes, como la dificultad para mantenerse en pie, comienzan a los 28-35 días sin realizar ejercicios. Aunque un viaje a la Luna dura menos de siete días, la gravedad reducida del satélite (una sexta parte de la gravedad terrestre) parece que no será suficiente para que el cuerpo humano esté en forma para el viaje de vuelta.

Concepto artístico de la nave Starship alrededor de la Luna. Crédito: SpaceX

Así que un viaje de ida y vuelta a la Luna requerirá de ejercicio para volver a la Tierra de forma segura. Si una estancia en la Luna es superior a unos pocos días, los astronautas tendrán que ejercitarse para que su musculatura se mantenga fuerte y saludable. Pero estas misiones, al menos por ahora, seguirán siendo terreno de los astronautas profesionales. Todavía no está claro qué dispositivos de ejercicio, y protocolos, estarán disponibles en el futuro para las personas que pasen períodos más largos en el interior de una cápsula.

Puede que, en una cápsula, se incluyan módulos habitables más grandes para las misiones de espacio profundo, para que hacer ejercicio sea más fácil. Los pasajeros en vuelos comerciales espaciales también podrían sufrir el síndrome de adaptación espacial, que provoca cinetosis. Afecta al 60-80% de los viajeros espaciales durante los primeros dos-tres días de su misión. También es posible que tengan senos nasales hinchados y dolores de cabeza, por el movimiento hacia arriba de fluidos, así como dolor en la espalda por el estiramiento de la columna en ausencia de gravedad.

Solo un problema en misiones de mayor duración

Pero estos problemas serán de poca importancia en misiones como la de Crew Dragon. Desaparecerán durante la misión o bien al regresar a la Tierra. Con algo de suerte, con el paso del tiempo, misiones como la de Crew Dragon serán mucho más largas, más comunes y baratas. Pero, a medida que el viaje espacial sea más viable, y las misiones sean más largas, será importante garantizar que los pasajeros puedan ejercitarse correctamente, para evitar cualquier efecto negativo en su salud.

La versión original de este artículo, en inglés, se publicó en The Conversation el 15 de abril de 2021. Puede consultarse pulsando en el enlace de debajo.

Fuente: The Conversation

Alex Riveiro: Divulgador científico. Autor de "Hacia las estrellas: una breve guía del universo", "Más allá de las estrellas: ¿estamos solos en el universo?" y la saga de ciencia ficción "Ecos de un futuro distante". Colaborador en eltiempo.es y Otros Mundos. También en Twitter, YouTube, Twitch e iVoox.
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