Forskare vid King's College London, Storbritannien använder en ny simulering av mikrogravitation:tillsätter magnesiumsalter till en halvfylld vattenbädd. De inspirerades av Döda havet, där simmare flyter på ytan på grund av den höga salthalten. Denna Hyper Buoyant Facility används för att testa en ny Skinsuit-design, som lägger till gravitationsliknande belastning till astronauternas kroppar i omloppsbana. Kredit:ESA, King's College London, UKSA
Astronauter tenderar att bli längre i viktlöshet – vilket orsakar ryggsmärtor och gör det svårt att passa in i rymddräkter. Astronauter kan vara mer benägna att drabbas av "skivor" efter landning.
Forskare vid King's College London, STORBRITANNIEN, har testat en Skinsuit för att bekämpa dessa problem, med hjälp av en ny simulering av mikrogravitation:tillsats av magnesiumsalter till en halvfylld vattenbädd. De var inspirerade av Döda havet, där simmare flyter på ytan på grund av den höga salthalten.
"Den höga salthalten ger extra flytkraft, " förklarar studieledaren David A Green. "Våra försökspersoner sjunker inte bara till botten utan flyter på ytan trots att sängen bara är halvfull.
"Vidare, eftersom tyngre kroppssegment som höfter sjunker ner i sängen i proportion till deras massa, överlag ligger kroppen nära att vara horisontell i ett helt avslappnat tillstånd."
"Under våra längre försök har vi sett liknande ökningar i resning som de som upplevts i omloppsbana, vilket antyder att det är en giltig representation av mikrogravitation när det gäller effekterna på ryggraden, " förklarar forskaren Philip Carvil.
"På jorden komprimeras din ryggrad av gravitationen när du är på fötterna, sedan går du och lägger dig på natten och din ryggrad lossnar – det är en normal cyklisk process.
Astronauter har varit kända för att växa med upp till 7 cm eftersom deras ryggar förlängs i viktlöshet. Som ett resultat, många lider av ryggvärk under sina uppdrag. ESA stödjer utvecklingen av en dräkt utformad för att bekämpa bristen på gravitationseffekter genom att pressa kroppen från axlarna till fötterna med en liknande kraft som den som kändes på jorden. Kredit:CNES/Novespace, 2014
"Att ligga på rygg tros hjälpa vatten och andra molekyler att flytta in i diskarna mellan de beniga ryggkotorna, då på morgonen kommer du att vara som längst:runt 1,5 cm än senare på dagen, när gravitationen klämmer ihop skivorna, leder till förlust av vätska.
"I rymden finns det ingen gravitationsbelastning. Således kan skivorna i din ryggrad fortsätta att svälla, ryggradens naturliga kurvor kan minska och de stödjande ligamenten och musklerna – som inte längre krävs för att motstå gravitationen – kan bli lösa och svaga."
Universitetet och rymdmedicinkontoret vid ESA:s European Astronaut Center har arbetat tillsammans för att utveckla Skinsuite, ett spandexbaserat plagg designat för att pressa kroppen från axlarna till fötterna som gravitation.
Det är baserat på ett plagg som skapats vid US Massachusetts Institute of Technology men med ett antal designändringar för att förbättra bärbarheten. Dessa förbättringar ledde till att ESA-astronauterna Andreas Mogensen och Thomas Pesquet testade Skinsuits under sina uppdrag till den internationella rymdstationen.
"De första koncepten var riktigt obekväma, ger ungefär 80 % ekvivalent gravitationsbelastning, och kunde därför bara bäras i ett par timmar, " konstaterar Philip.
Utvecklingen av SkinSuit utvecklad av Kings College London med ESA för att generera gravitationsliknande belastning i viktlöshet, från Mk III till nuvarande MK VI. Kredit:Kings College London/Philip Carvill
"Mark VI Skinsuit är extremt bekväm, till den grad att den kan bäras diskret under långa perioder av normal aktivitet eller när du sover.
"Mk VI ger cirka 20 % belastning – något mer än månens gravitation, vilket är tillräckligt för att få tillbaka krafter som liknar dem som ryggraden är van vid att ha."
Studier på jorden som involverar studenter som ligger på vattensängen har använt MRI-skanningar för att jämföra effekten på ryggraden, med och utan Skinsuit-laddning.
"Resultaten har ännu inte publicerats, men det ser ut som att Mk VI Skinsuit är effektiv för att lindra förlängning av ryggraden, säger Philip.
"I, Dessutom lär vi oss mer om de grundläggande fysiologiska processerna som är involverade, och vikten av att ladda om ryggraden för alla."
