Europa förbereder sig för att gå fram till månen, men hur kommer astronauterna att röra sig när de väl kommer dit? Trots Apollo-uppdragen, lite är känt om vad månens gravitation kan betyda för våra kroppar. ESA:s rymdmedicinska team arbetar med att ta reda på det genom en rad studier.

Gravitationsnivån på månen är ungefär en sjättedel av jordens så medan Apollo-astronauter inte flöt som astronauter gör på den internationella rymdstationen, de tenderade att hoppa snarare än att gå.

Utbildningssamordnare vid ESA:s astronautcenter i Köln, Tyskland, David Green leder denna forskning tillsammans med vetenskapsingenjören Tobias Weber. Han säger, även om mycket forskning har utförts på effekterna av mikrogravitation som upplevts på den internationella rymdstationen, den fysiologiska effekten av att arbeta i månens gravitation är fortfarande okänd.

Att studera effekterna av månens gravitation kommer att hjälpa till att identifiera potentiella risker och skapa åtgärder för att hålla astronauterna i form och friska.

"Hur mikrogravitation påverkar våra kroppar undersöks också genom sänglägesstudier som återskapar några av de förändringar vi associerar med att leva i rymden genom att lägga människor i sängen med huvudet under horisontellt, " förklarar David.

"Dessa studier visar hur kroppen anpassar sig till livet i viktlöshet, resulterar i bensvaghet och muskelförlust, och det är därför astronauter ordineras daglig träning när de är i omloppsbana."

Behöver vi ett gym på månen?

För att hjälpa till att svara på några av deras frågor som hur månens gravitation kan påverka biomekaniken i att gå, springer och hoppar, teamet – i samarbete med German Aerospace Center DLR och akademiska partners – genomförde den första "Movement in low gravity study" 2017. Denna studie använde ett vertikalt löpband för att simulera olika nivåer av reducerad gravitation.

Under studien, forskare tittade på rörelsemönster, muskelaktivitet, markreaktionskrafter och aspekter av akillessenans funktion.

Medan den första studien visade att hoppning kan vara det bästa sättet att förhindra muskel- och benförlust, det vertikala löpbandet tillät inte försökspersoner att hoppa så högt som de skulle kunna på månen.

"Vi tror att hoppa och hoppa på månen kan ge krafter som liknar att gå och springa på jorden. Detta skulle göra det möjligt för astronauter att behålla sina ben- och muskeltillstånd genom vardagliga rörelser, " säger Tobias. "Detta kan minska behovet av träningsutrustning som på rymdstationen och det är något vi hoppas kunna utforska ytterligare."

Den andra fasen av studien kommer att genomföras med hjälp av NASA:s Active Response Gravity Offload System (ARGOS) vid Johnson Space Center i Houston, Texas, vilket möjliggör ett större utbud av vertikala rörelser.

Detta kommer att göra det möjligt för forskare att bestämma maximala hopphöjder, tillsammans med vilka krafter och påfrestningar som kommer att läggas på en astronauts muskler och ben.

Ett liknande system som ARGOS kommer att ingå i en ny anläggning vid ESA:s astronautcenter känt som Luna 2. Forskning om rörelse i låg gravitation kommer att användas för att bygga expertis och förbereda för ytoperationer på månen, Mars, asteroider och vidare.