Egyre dőlnek a rekordok az űrben töltött idő tekintetében: Frank Rubio szeptemberben állított fel újabb csúcsot, mikor az ISS fedélzetén töltött 371 nap után visszatért a Földre és ezzel ő lett az eddigi leghosszabb ideig az űrben tartózkodó amerikai asztronauta, idén februárban pedig Oleg Kononyenko teljesítette túl honfitársa, Gennagyij Padalka eredményeit, aki karrierje során összesen 878 napot, 11 órát és 31 percet tartózkodott a világűrben - Kononyenko már február elején átlépte a 880 napos határt és küldetése végére előreláthatólag 1111 napot, azaz több mint három évet fog tölteni a Földön kívül, persze nem egyhuzamban.

A későbbiekben akár ennél is hosszabb missziók várhatnak az űrhajósokra a Holdra vagy Marsra tartó emberes űrprogramok során, így különösen fontos kérdést jelent, hogy hogyan oldható meg az emberi testet érő káros hatások csökkentése vagy ellensúlyozása az űrben. A legnagyobb veszélyforrás a sugárzás, de más faktorok is tartogatnak kockázatokat, ilyen például a mikrogravitációs környezetnek az izomzatot és csontrendszert érintő negatív hatása.

Ahhoz, hogy a Földre hazatérő asztronautáknak legyen esélye lábra állni, szigorú edzésprogramhoz kell tartaniuk magukat az űrállomásokon,

enélkül ugyanis a súlytalanságban majdhogynem feleslegessé, vagy legalábbis kevésbé terheltté váló izmok nem dolgoznának eleget és a Földön megszokott gravitációs erő hiányában a csontok is elkezdenek leépülni. Mikrogravitációban a test máshogy kezd viselkedni: a csontokat alkotó csontképző sejtek lassabban készítik az új szövetek összetevőit, míg a csontfaló sejtek ugyanolyan aktívak maradnak, ennélfogva az egyensúly felborul és a csontrendszer gyengülni kezd. A NASA elmondása szerint az asztronauták csontjai minden hónapban 1%-ot veszítenek a sűrűségükből. A csontváz támasztó szerepe lecsökken és a test ehhez alkalmazkodik, legalábbis akkor, ha nem tesznek ellene. A sokáig az űrben tevékenykedő űrhajósoknál emiatt nagyobb eséllyel jelenik meg idejekorán az oszteoporózis.

A mikrogravitáció az izmokat is hasonló végzettel fenyegeti: az izomveszteség már rövidebb missziók alatt is 10-20%-os lehet, mivel az izmoknak kevesebbet kell dolgozniuk a mindennapos tevékenységek során az űrben, mint a Földön. Márpedig az űrben szükség lehet időnként a valamivel nagyobb erőfeszítést igénylő, hosszabb ideig tartó munkák elvégzésére, és az űrhajósoknak természetesen az is nagy gondot okozna, ha teljesen használhatatlan izomzattal térnének haza egy-egy küldetésről. A vázizmok olyan gyorsan fogynak az űrben, hogy a tömegük egy hónap alatt akár 20%-kal, erejük pedig 30%-kal kevesebb lehet. Az atrófiának nevezett jelenség kutatását emiatt kiemelten fontos kérdésként kezelik az űrügynökségek és az űrállomásokon a csont-, és izomsorvadás ellen edzésprogrammal és speciális gépekkel veszik fel a harcot.

Az ISS-en futópadon és szobabiciklin tréningeznek az űrhajósok, valamint az ARED-en (Advanced Resistive Exercise Device), amivel a súlyemelés élményét tudják átélni és ellenállásos, vagyis rezisztenciaedzést végezni. A gépeken körülbelül heti hat napon át, naponta két és fél órán keresztül kell gyakorolnia az ISS legénységének. Hasonló eszközök a kínai űrállomáson, a Tienkungon is rendelkezésre állnak: itt a taikonauták a Ventien modulban elhelyezett szobabiciklin és a Mengtienben található, rezisztenciaedzéshez való géppel végzik a napi gyakorlatokat és az űrállomások megszokott berendezését, a futópadot is használják.

Az űrhajósok ideje azonban drága és a napi több óra edzés sokat elvesz az értékes munkaórákból, ezért az űrügynökségek a jelenlegi módszereknél hatékonyabb megoldás után néznek. Egyike ezeknek az EMS (elektromos izomstimuláció), ami közel sem új technológia és a sportolókon kívül már az űrhajósok esetében is régóta alkalmazzák, de a hatásainak felmérése még tart és az EMS eszközök mindennapos viselete egyelőre nem megszokott látvány az űrállomásokon. Ezen változtathat egy magyar cég, a Fit-Pro, akiknek Space-Fit spinoffja már az Európai Űrügynökségnek is bemutatta EMS-ruházatát, a Space-Weart.

Az EMS lényege, hogy egy viselhető eszközzel a test különböző pontjai elektromos stimulációt kapnak, aminek következtében az izmok összehúzódnak. A hatás olyan, mintha az agyból érkezne a jel, pedig az elektródák közvetítik az impulzusokat, különböző frekvenciával. Bár a túl erős impulzusok kellemetlenné válhatnak, de a Fit-Pro úgy alakította ki az eszközét, hogy az hatékonyan és fájdalommentesen eddze a testet. A cég több mint tíz éve fejlesztette ki az elektromos izomstimulációs megoldását, aminek első megvalósulási formája az edzőtermekben és terápiás kezelésekben alkalmazott E-Fit ruha volt, most pedig ennek utódja, a Space-Wear kifejezetten az űrhajósok és űrhajós-jelöltek számára készült el. A teljes testes ruházatot a kényelem érdekében rugalmas, vékony anyagból állították össze, amelyben flexibilis elektródák találhatóak és az egész felszerelés nem nyom többet egy kilónál. A súly minimalizálása a szállítás miatt is fontos, elvégre a rakományok űrbe való eljuttatása nagy költségekkel jár.

A Space-Weart a cég az űrhajósok földi tréningezésére, a hazatérő asztronauták rehabilitációjára és az űrrepülések során a jelenlegi edzésformák kiegészítő részének szánja.

A technológia fő újdonsága, hogy száraz elektródákat tartalmaz, amelyek az impulzusátvitelt víz vagy konduktív gél használata nélkül oldják meg. A beépített bioszenzorokkal pedig a felhasználó fizikai állapotának és az edzés intenzitásának monitorozására is alkalmat ad.

A Space-Fit az öltözéket tavaly tavasszal mutatta be az ESTEC-nek (Európai Űrkutatási és Technológiai Központ) egy űrkutatási konferencián és február 21-én az ESA BIC Hungary Demo Day rendezvényének keretében pitch versenyt nyert a termékkel. Az Európai Űrügynökség BIC (Business Incubation Centres, üzleti inkubációs központok) programja azt a célt szolgálja, hogy egy széleskörű inkubációs hálózat segítségével az űrtechnológiákkal kapcsolatos fejlesztéseket végző startupokat támogassa. Magyarországon a BIC Hungary szervezéséért 2021 óta a Design Terminal innovációs ügynökség felel és a program keretében szakmai tanácsadást nyújtanak a startupoknak és feltalálóknak, valamint anyagi támogatást biztosítanak az ötletek megvalósításához. A BIC program jelenlegi szakaszában a jelentkezők április 25-éig adhatják be pályázatukat a Design Terminal oldalán.

A szerdai Demo Day eseményen a Space-Weart bemutató Meszter Roland elmondta: a teljes testes ruhával az atrófia sikeresen megelőzhető, anélkül, hogy a nap jelentős részét edzéssel kellene tölteni, mivel a kiegészítő viselése már napi fél óra alatt kellően megdolgoztatja az izmokat. Az eszköz emellett az űrrepülés utáni rehabilitációban kaphat szerepet, amelyet az eddigi módszerekkel összehasonlítva négyszer hatékonyabbá tehet az EMS alkalmazása. A 0,9 kilogrammos ruházat integrált száraz elektróda rendszere 20 perc alatt 650 izom edzését végzi és az anyaga elég strapabíró ahhoz, hogy bírja a tisztítást és éveken keresztül használható maradjon. Bár a Space-Wear fő célja az űrhajósok egészségének megóvása, de a haszon akár számszerűsíthető is: ha egy asztronauta "ára" a misszió során óránként 100 000-300 000 euró között alakul, akkor a rövidebb edzéseknek köszönhetően felszabaduló idő hetente több mint egymillió eurós megtakarítást jelenthet. A Space-Wear, 1 kilós súlyával jóval könnyebb más sportberendezéseknél, ezért a rakomány szállításának terén 500 000 eurós kiadáscsökkentést jelent Meszter elmondása szerint, valamint a hazatérő űrhajósok rehabilitációjának idejét és ezzel a kezelés költségeit is redukálja havonta 100 000 euróval, ami összességében 2-5 millió eurós hasznot jelent egy misszió alatt. Azt, hogy a Space-Weart esetleg a HUNOR program űrhajósjelöltjei használni fogják-e, még nem lehet biztosan tudni, de nem kizárt, hogy a magyar terméket magyar űrhajóson is próbára teszik majd.

(Fotó: NASA, Space-Fit, a borítókép csak illusztráció: EvgeniyShkolenko/Getty Images)

Hogyan tehetik az űrprogramok jobbá a földi életet? Az űripari fejlesztések utat találnak a hétköznapokba is - magyar startupok mutatták be, milyen ötletek segíthetik nem csak az asztronauták, hanem bárki más életét is itt, a Földön.