W kosmosie przyciąganie ziemskie jest praktycznie znikome, dlatego poruszać się jest dużo łatwiej. Wskutek tego mięśnie zaczynają zanikać, kości mięknąć, a serce leniwiej pracować. Jednak odpowiednio podchodząc i ćwicząc, można niemalże biegać maratony w kosmosie i wracać na Ziemię stojąc na własnych nogach po powrocie! Właśnie dlatego ćwiczenia to czynność, na którą astronauci poświęcają prawie najwięcej czasu, zaraz po jedzeniu i spaniu. Zabierają im one około 2,5 godziny dziennie!

Gdyby nie aktywność fizyczna, astronauci poczuliby znaczne straty w masie mięśniowej, gęstości kości oraz pogorszenie układu sercowo-naczyniowego, ponieważ w kosmosie, w przeciwieństwie do Ziemi, nie walczą one z grawitacją. Mięśnie mogą im się jednak czasem przydać, szczególnie podczas spacerów kosmicznych, procedur stosowanych przy lądowaniu awaryjnym, a także przy powrocie na Ziemię. Dzięki temu czas ich rehabilitacji i przystosowania do grawitacji znacznie się skraca, chociaż i tak potrafi trwać aż 3 tygodnie.

Stacja kosmiczna wyposażona jest w trzy urządzenia, na których ćwiczą astronauci. Są to kolejno: rower stacjonarny, bieżnia oraz wielofunkcyjna maszyna ARED.

Pierwsze z nich, CEVIS (Cyclo Ergometer with VIbration Isolation and Stabilization), to układ posiadający izolację drgań pomiędzy rowerem a stacją kosmiczną. Nie posiada siodełka, zamiast tego jest wyposażony w pas bądź szelki, które zakładane są na osobę ćwiczącą, aby nie odleciała, próbując się odepchnąć. Każdy astronauta posiada własną parę butów rowerowych, które pozwalają efektywniej wykorzystać większą część mięśni, dając możliwość nie tylko dociskania pedałów, ale także ciągnięcia ich w górę.

Alex Gerst – astronauta Europejskiej Agencji Kosmicznej, podczas ćwiczeń na CEVIS.

Bieżnia T2 składa się z wąskiego pasa, który może być zarówno wprawiony w ruch za pomocą silnika, jak i być pasywnie obracany przez znajdującą się na niej osobę. Podobnie jak rower, także jest zainstalowana na systemie, który izoluje drgania powstające podczas biegu. Użytkownicy połączeni są z bieżnią rozciągliwymi paskami, które przyciągają szelki, w których znajduje się biegacz, imitując ciężar ciała. Siłę przyciągania tych pasków można dostosowywać, zmieniając ich długość, w zależności od własnych preferencji i ziemskiej masy astronauty. Całość posiada zaawansowany dobór ćwiczeń i treningów, który jest sterowany przez komputer.

ARED (Advanced Resistive Exercise Device), czyli zaawansowane urządzenie do ćwiczeń oporowych to maszyna wielofunkcyjna, za pomocą której wykonuje się resztę aktywności, poza bieganiem i jazdą na rowerze. Można na niej robić przysiady, pompki, martwy ciąg oraz wiele innych ćwiczeń z dostosowaniem oporu, jakie urządzenie stawia. Odpowiedzialne za niego są tłoki próżniowe, które imitują obciążenia.

NASA

Urządzenie ARED od grudnia 2008 roku wchodzi w skład wyposażenia Międzynarodowej Stacji Kosmiczej. Zdjęcie to zostało wykonane podczas prezentacji urządzenia, która odbyła się przez transportem na ISS.

Astronauci mają do dyspozycji komputery, którymi często umilają sobie czas spędzony na ćwiczeniach. Używają ich czy to w celu oglądania filmu, czy też słuchania muzyki. Najczęściej robią to biegając lub jeżdżąc na rowerze.

Organizmy astronautów są monitorowane podczas ćwiczeń, ze szczególnym uwzględnieniem pulsu. Dane z tych urządzeń wysyłane są na Ziemię w ręce inżynierów biomedycznych, którzy zajmują się astronautami od strony ćwiczeń oraz diety. Każdy mieszkaniec ISS posiada własny, indywidualny plan treningowy dostosowany do osobistych potrzeb. Zespół naziemny dba, aby codziennie wykonywali ćwiczenia i o nich nie zapominali. Aktywności, jak i same urządzenia stale się zmieniają, aby były coraz efektywniejsze. Głównym kierunkiem rozwoju jest zmniejszenie ich rozmiaru przy zachowaniu funkcjonalności.

Ćwiczenia są szczególnie ważne w planowanych misjach międzyplanetarnych, gdzie przydadzą się mocne mięśnie. Obecnie jednak te sprzęty zajmują sporo miejsca i ich transportowanie nie należy do najprostszych.

Wśród astronautów znaleźli się śmiałkowie, którzy postanowili spróbować swoich sił w biegu maratońskim w przestrzeni kosmicznej. Pierwszą osobą, która się tego podjęła była Sunita Williams, która wystartowała w 2007 Boston Marathon, uzyskując czas 4 godzin i 25 min. Drugą, a zarazem ostatnią osobą, był Timothy “Tim” Peake, który wziął udział w 2016 London Marathon i uzyskał czas 3 godzin, 45 min i 21 sekund. Tim przyznał, że nie biegł na 100% swoich możliwości, ponieważ obawiał się kontuzji.

ESA

Astronauta Tim Peake podczas maratonu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Co ciekawe, na Ziemi 29-letni Tyrone Brennand, wystartował dokładnie w tym maratonie jako “cień” Tima. W biegu startowali również inne osoby wspierające Tima, które zainspirowały się tym wyczynem i same wystartowały w biegu. Część z nich była przebrana w stroje astronautów, przykładowo był to Martin Hewlett, który ustanowił wówczas nowy rekord Guinnessa w najszybszym pokonaniu maratonu, będąc przebranym za astronautę. Sunita oraz Tim, biegnąc swoje maratony w kosmosie, oglądali wizualizację swojego biegu na iPad’ach. Astronauci chcieli w ten sposób rozpowszechnić bieganie, jako zdrowy sport.

Ćwiczenia są jednym z podstawowych elementów misji kosmicznych, dlatego ich rozwój bardzo pozytywnie wpływa na naszą obecność poza Ziemią. Opiera się on jednak głównie na metodzie prób i błędów, dlatego zmiany następują powoli, ale stopniowo. Jest to ciekawa dziedzina i bez niej długotrwałe misje kosmiczne nie byłyby możliwe ani tym bardziej bezpieczne dla zdrowia astronautów.

Artykuł napisał Piotr Sączawa.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu