Torra nedsänkningssängar på Medes i Toulouse, Frankrike. I likhet med badkar, containrar håller en volontär under ett antal dagar i avstängning för att simulera aspekter av rymdfärd. Studier med torr nedsänkning gynnas av att lägga mindre tryck på kroppen eftersom frivilliga stöds och hängs jämnt i badkaret, ett tillstånd som efterliknar de flytande astronauternas erfarenhet på den internationella rymdstationen. I tyngdlöshet, astronauternas kroppar förlorar muskel- och bentäthet, ögon förändras, vätskor flyttas till hjärnan och mer – våra kroppar anpassade till livet på jorden och är inte designade för rymdfärd. Att hitta sätt att hålla sig frisk i omloppsbana är en stor del av forskningen om mänskliga rymdfärder. Ju fler försökspersoner desto bättre, men att skicka ut människor i rymden är dyrt och svårt. Organisationerna som driver studierna gör sina egna tillkännagivanden för volontärer i sängläge och torrnedsänkning. Följ deras webbplatser om du fortfarande är intresserad av att göra din del för mänsklig rymdfärdsvetenskap. Resultaten från denna typ av forskning gynnar inte bara astronauter utan har implikationer för människor på jorden som är sängliggande under långa perioder till exempel. Kredit:CNES/MEDES–Emmanuel Grimault, 2015
ESA utökar sitt sängstödsprogram som gör det möjligt för forskare att studera hur människokroppar reagerar på att leva i rymden – utan att lämna sin säng.
I tyngdlöshet, astronauternas kroppar förlorar muskel- och bentäthet, ögon förändras, vätskor flyttas till hjärnan och mer – våra kroppar anpassade till livet på jorden och är inte designade för rymdfärd.
Att hitta sätt att hålla sig frisk i omloppsbana är en stor del av forskningen om mänskliga rymdfärder. Ju fler försökspersoner desto bättre, men att skicka ut människor i rymden är dyrt och svårt.
Sängstödsstudier simulerar aspekter av rymdfärd genom att placera frivilliga i sängen under långa perioder med huvudet 6° under horisontellt läge. Hela tiden måste en axel vidröra sängen - måltider, duschar och toalettpauser ingår.
ESA har genomfört många sänglägesstudier med Medes i Toulouse, Frankrike, och vid det tyska flygcentret DLR:s ':envihab'-anläggning i Köln, Tyskland. Rymdorganisationen välkomnar nu Jožef Stefan-institutet baserat i Planica, Slovenien, att genomföra en ny omgång av 60-dagarsstudier:en i Toulouse och en i Planica.
Planica-platsen är ett passande tillägg, eftersom det är beläget på hög höjd och det är mindre atmosfärstryck - ungefär som en framtida månhabitat, vilket bidrar till simulering. Centret tillåter forskare att justera miljöförhållanden, såsom syrenivåer i rummet. Testar frivilliga i låga syrenivåer, eller hypoxi, är relevant för framtida rymduppdrag där den begränsade miljön av rymdfarkoster och rymdmiljöer kan innehålla mindre syre.
Tyngdkraften påverkar allt vi gör på jorden men vi vet förvånansvärt lite om hur det fungerar och hur det påverkar livet. Fram till nyligen hade forskare inget sätt att experimentera utan gravitation för att förstå hur livet skulle se ut utan det. Forskning i rymden eller med anläggningar på jorden som återskapar aspekter av rymden ger kunskap, upptäckter och förbättringar av vårt dagliga liv och främjar vår utforskning av solsystemet. ESA erbjuder många plattformar för att genomföra experiment över hela spektrumet av vetenskapliga discipliner. Du kan köra ett experiment i en klingande raket, släpptorn, centrifuger, Antarktis och till och med den internationella rymdstationen. Sängstödsvolontärer tillbringar fem till 60 dagar i sängen lutade mot huvudändan, vanligtvis, 6° under horisontalplanet. De får inte stå upp om inte forskningen kräver det och måste utföra alla dagliga aktiviteter i sängen, inklusive att äta, duschar och träning. Genom att underkasta sig denna uppochnervända regim, volontärernas kroppar börjar anpassa sig som i rymden. Förslag till experiment är alltid välkomna och kan skickas in via forskningsutlysningssidan:www.esa.int/spaceflightAO. Kredit:ESA
Varje plats i Frankrike, Tyskland och Slovenien har en centrifug som kan snurra frivilliga för att återskapa tyngdkraften som drar mot deras fötter när de ligger ner. Artificiell gravitation skulle kunna motverka några av förändringarna i människokroppen under utforskning av rymden.
"Målet är att definitivt testa åtgärder som minskar de oönskade effekterna av att leva i viktlöshet, " förklarar ESA:s vetenskapskoordinator för mänsklig forskning Angelique Van Ombergen, "Vi har en lång historia på ESA av att genomföra sänglägesstudier och den här omgången kommer att lägga all vår kunskap på att finjustera och utarbeta de bästa teknikerna."
Särskilda träningsmaskiner kommer att monteras på centrifugerna. Effekten av enbart centrifugspinning kommer att jämföras med spinning och träning, och för att kontrollera grupper, för att förbereda sig för utforskning till månen och bortom.
Forskare kan lämna förslag på experiment som de skulle utföra med de modiga sängbäddsvolontärerna för studierna som kommer att starta under de kommande två åren.
Vattenbädd för torr nedsänkning
I en första för ESA, en annan typ av markstudie med Medes kommer att använda torra nedsänkningsbad. I likhet med badkar, behållare kommer att hålla totalt 20 kvinnliga studiedeltagare i avstängning i fem dagar vardera.
Studier med torr nedsänkning gynnas av att lägga mindre tryck på kroppen eftersom frivilliga stöds och hängs jämnt i badkaret, ett tillstånd som efterliknar de flytande astronauternas erfarenhet på den internationella rymdstationen.
"Vi bestämde oss för att starta vårt första torrnedsänkningsprotokoll med frivilliga kvinnor, eftersom det nästan inte finns några uppgifter om kvinnor, " säger ESA:s teamledare för mänskliga rymdfärder Jennifer Ngo-Anh, "vi kommer inte att göra några specifika experiment för den här första omgången, men vi kommer att samla in data för att bättre förstå modellen för torr nedsänkning och hur kvinnorna reagerar för att bedöma dessa studier för mer omfattande undersökningar i framtiden."
Forskare kan också ansöka om att få tillgång till data från torrnedsänkningsstudierna på vår sida för tillkännagivande av möjligheter.
ESA:s mänskliga centrifug vid Medes i Toulouse, Frankrike. Centrifugen som kan snurra frivilliga för att återskapa tyngdkraften som drar mot fötterna medan de lägger sig. Artificiell gravitation har potential att motverka några av förändringarna i människokroppen under utforskning av rymden. Speciella träningsmaskiner kan monteras på centrifugerna. Effekten av enbart centrifugspinning jämförs med spinning och träning, och för att kontrollera grupper, för att förbereda sig för utforskning till månen och bortom. Kredit:CNES–Rachel Barranco, 2010
Medicinsk personal på MEDES i Toulouse, Frankrike, förbered en träningsmaskin med motståndskraft. Den sängliggande volontären placerar sina fötter på de vertikala plattorna och utför upp och ner knäböj medan plattorna vibrerar. För att göra rutinen mer intensiv, volontärens axlar trycks på plattorna med en kraft på upp till 200 kg. Sänglägesstudier kan svara på frågor om hur våra kroppar anpassar sig till att leva i rymden och om hur våra kroppar anpassar sig till att bli gamla. Många av fynden från sänglägesstudier gäller direkt för människor på jorden. Kredit:CNES–Emmanuel Grimault, 2012
Kortarmscentrifugen vid German Aerospace Centers (DLR) :envihab-anläggning i Köln, Tyskland kommer att användas under den första gemensamma långtidsstudien för sängvila som beställts av ESA och den amerikanska rymdorganisationen NASA för att undersöka potentialen för artificiell gravitation för att mildra effekterna av rymdfärd. Studien börjar den 25 mars 2019 och kommer att pågå i 89 dagar. Testpersoner kommer att behöva ligga kvar i sängar med huvudänden lutad 6 grader under horisontellt under 60 av dessa dagar för att simulera rymdens mikrogravitation. Kredit:CC BY-SA 3.0 IGO
Maskerna är en del av ett system för att uppskatta energibehovet. De mäter hur mycket syre som förbrukas och hur mycket koldioxid som andas ut av de frivilliga. Dessa mätningar gör det möjligt för forskare att få en uppfattning om förhållandet mellan mat, lungorna och energiförbrukningen i vila. Uppgifterna behövs för ett experiment i denna ESA liggstolsstudie som hölls i Toulouse, Frankrike, i samarbete med den franska rymdorganisationen, CNES. Universitetet i Bonn är intresserade av att se om ett högprotein, kost med hög salthalt i kombination med träning skulle kunna bekämpa ben- och muskelförlust och insulinokänslighet. Våra kroppar anpassar sig till långa perioder när de ligger i sängen lutade 6° under horisontalplanet som om de flyger i viktlöshet. Muskler och ben försvinner och när ett uppdrag eller bedstkampanj slutar, kroppen behöver många dagar för att återgå till formen. Det är mycket billigare och enklare att studera denna process på frivilliga i sängbädd än att samla in information om astronauter. Att hitta sätt att motverka negativa effekter på rymdfärder är viktigt för astronauter på långvariga uppdrag såväl som för sängliggande människor på jorden. Kredit:CNES-E. Grimault, 2013
"Vi får många förfrågningar om att vara volontär för dessa studier, avslutar Jennifer, "men de är inget skämt, att ligga i sängen låter kul men nöjet försvinner väldigt snabbt – speciellt när blod tappas och muskelbiopsier är inblandade – vi hälsar ständigt de frivilliga som offrar sina dagliga liv till förmån för mänsklig utforskning!"
Organisationerna som driver studierna gör sina egna tillkännagivanden för volontärer i sängläge och torrnedsänkning. Följ deras webbplatser om du fortfarande är intresserad av att göra din del för mänsklig rymdfärdsvetenskap.
Resultaten från denna typ av forskning gynnar inte bara astronauter utan har implikationer för människor på jorden som är sängliggande under långa perioder till exempel.
