Sống lâu trong vũ trụ, cơ thể thay đổi thế nào?

Sống trong môi trường không trọng lực dài ngày có thể tạo ra những ảnh hưởng sâu sắc đến cơ thể con người, như xương sống dài ra, chân nhỏ đi và khuôn mặt tròn trịa hơn lúc ở trái đất.

Những biến đổi cơ thể khi sống lâu trong vũ trụ

Hầu hết phi hành gia sinh sống và làm việc trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), ở độ cao hơn 400 km, khoảng 6 tháng. Tuy nhiên mới đây, Nga và Mỹ mới đây đã gửi hai phi hành gia lên ISS làm việc trong một năm. Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng nếu ở ngoài không gian trong thời gian dài, cơ thể người sẽ chịu một số tác động nhất định.

Phi hành gia Mike Hopkins ngoài vũ trụ. (Ảnh: Reuters/NASA)

Kéo dài cột sống

Chiều cao của các phi hành gia có thể tăng tới 3% khi ở trên vũ trụ. Điều này có thể được giải thích do ở môi trường trọng lực rất yếu, các đĩa đệm ở giữa các đốt sống ở trạng thái nghỉ và giãn ra, giống như khi nhấc một vật nặng ra khỏi lò xo. Khi trở về Trái Đất vài tháng, chiều cao mới trở lại bình thường.

Nhão cơ bắp

Trong môi trường không trọng lực, phi hành gia sẽ không cần cơ bắp hỗ trợ hoạt động. Do đó, cơ bắp của họ gần như ngay lập tức bị co lại và loại bỏ các phần mô thừa không cần đến. Để khắc phục điều này, các chuyên gia trên ISS buộc phải tập thể dục hai giờ mỗi ngày bằng máy tập đặc biệt để có thể duy trì khối lượng cơ bắp.

Phù mặt

Cơ thể con người chiếm phần lớn là chất lỏng. Dưới tác động của trọng lực khi ở trên mặt đất, hầu hết các chất lfỏng này được kéo xuống phía hai chân. Ở môi trường không trọng lực, chất lỏng di chuyển tự do khắp cơ thể, khiến khuôn mặt phi hành gia trông đầy đặn hơn, trong khi hai chân thì nhỏ hơn hẳn bình thường. Hiện tượng này sẽ biến mất sau vài tuần.

Loãng xương

Phi hành gia có thể bị loãng xương với tốc độ 1% mỗi tháng, khiến xương giòn và dễ gãy khi trở về Trái Đất. Để khắc phục, họ bắt buộc phải tập thể dục và có chế độ dinh dưỡng phù hợp.

Vấn đề thị lực

Năm 2013, 27 phi hành gia từng làm việc 108 ngày trên ISS được kiểm tra mắt. Kết quả mà NASA công bố sau đó cho thấy rất nhiều người có những thay đổi bất thường. Theo hình ảnh chụp cộng hưởng từ, 9 người bị sưng các dây thần kinh thị giác, 6 người có phần nhãn cầu phía sau bị dẹt phẳng. Tuy nhiên, không ai trong số họ gặp vấn đề nghiêm trọng.

Phi hành gia Sunita Williams tập thể dục trên ISS. (Ảnh: NASA)

Suy giảm hệ miễn dịch

Theo kết quả của một nghiên cứu công bố năm ngoái, sống trong không gian có thể làm suy giảm hệ thống miễn dịch "Các yếu tố như bức xạ, vi khuẩn, stress, tình trạng không trọng lực, khó ngủ và bị cô lập đều ảnh hưởng xấu đến hệ miễn dịch", Brian Crucian, một chuyên gia về miễn dịch học của NASA, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. Nếu tình trạng này kéo dài, nó sẽ làm tăng nguy cơ nhiễm trùng, mẫn cảm hoặc các vấn đề về tự miễn với các phi hành gia.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, vì suy giảm miễn dịch, các virus cũ tiềm ẩn trong cơ thể như thủy đậu có thể được "đánh thức," dù chưa có bất kỳ triệu chứng nào ở phi hành gia từ trước tới nay.

Khó ngủ

Các phi hành gia phải treo mình lên túi ngủ mỗi đêm và tình trạng không trọng lực khiến họ rất khó làm quen với tư thế ngủ mới.

"Đôi khi bạn mở mắt vào buổi sáng, thấy một cánh tay trôi lơ lửng trước mặt rồi ngạc nhiên tự hỏi đó là gì, cho tới khi nhận ra đó chính là tay mình" phi hành gia Marsha Ivins cho biết. Để có giấc ngủ hoàn chỉnh, phi hành gia còn phải vượt qua những thử thách khác như ánh chớp sáng chói xuất hiện khi có chùm tia vũ trụ chiếu đến ISS. Các túi ngủ có thiết kế tránh tia sáng này, nhưng chỉ hạn chế được phần nào.

Thời gian ngủ hàng ngày của phi hành gia trung bình là 6 giờ/ ngày, dù theo lịch trình thì họ cần phải được ngủ 8,5 giờ.

Mất khả năng định vị phương hướng

Nhà du hành có thể mất khả năng định vị trên dưới khi ở ngoài không gian, do hệ thống tiền đình không thể xác định đâu là trần và đâu là sàn nhà trong môi trường không trọng lực. Cơ thể sau đó sẽ dần điều chỉnh về bình thường, nhưng họ vẫn có một chút e dè khi đặt những bước chân đầu tiên lúc trở về Trái Đất.

Suy giảm chức năng các giác quan

Áp suất thay đổi trong không gian khiến chất lỏng cơ thể di chuyển tự do, làm phù mặt đồng thời gây nghẹt mũi. "Nó giống như khi bạn bị cảm lạnh vậy, mũi bạn sẽ bị không hoạt động, bạn không ngửi thấy gì và tất nhiên là ăn uống cũng chẳng thấy ngon nữa" nhà vật lý kiêm phi hành gia Scott Parazynski cho biết. Ở ISS, họ chỉ có thể khắc phục phần nào bằng cách cho thật nhiều hương liệu và gia vị vào món ăn.

Các phi hành gia ngủ trong túi ngủ. (Ảnh: aviationspectator.com)

Thử thách tâm lý

Tất cả phi hành gia đều phải kiểm tra tâm lý trước khi được đào tạo về chuyên môn. Mặc dù vậy, cảm giác bị cô lập và giam cầm là một thách thức lớn. Cùng với chứng mất ngủ, tình trạng không trọng lực và suy giảm các giác quan, bạn có thể hình dung những tổn thương về tâm lý của một chuyến công tác không gian dài ngày. Rất nhiều phi hành gia mô tả đó là công việc khó khăn nhất mà họ từng làm.

Chế độ dinh dưỡng

Vì không được tiếp xúc với ánh nắng Mặt Trời, nhà du hành rất dễ bị thiếu vitamin D và chất chống oxy hóa (do mức độ oxi hóa ngoài không gian cao hơn nhiều lần). Chuyển hóa sắt bị ảnh hưởng, nồng độ sắt trong máu ở mức cao do lượng hồng cầu giảm. Họ phải theo dõi lượng thức ăn mỗi tuần để chắc chắn duy trì đúng lượng chất dinh dưỡng. Thông thường, nồng độ sắt trở lại bình thường sau một vài tháng quay về Trái Đất.

Phơi nhiễm bức xạ vũ trụ

Khí quyển Trái Đất che chắn khoảng 99% các bức xạ vũ trụ có hại, nhưng phi hành gia không nhận được sự bảo vệ này. Bức xạ vũ trụ có thể phá hỏng DNA, gây ung thư, đục thủy tinh thể và một số bệnh khác. Nguy cơ do bức xạ tăng khoảng 30 lần. Họ thường phải đeo một thiết bị theo dõi lượng bức xạ để biết khi nào không thể tiếp tục làm việc ngoài không gian được nữa.