Europa bereidt zich voor om naar de maan te gaan, maar hoe zullen astronauten bewegen als ze daar eenmaal zijn? Ondanks de Apollo-missies, er is weinig bekend over wat maanzwaartekracht voor ons lichaam kan betekenen. Het ruimtegeneeskundig team van ESA probeert dit uit te vinden door middel van een reeks onderzoeken.

Het zwaartekrachtniveau op de maan is ongeveer een zesde van dat van de aarde, dus terwijl Apollo-astronauten niet zweefden zoals astronauten doen op het internationale ruimtestation, ze hadden de neiging om te springen in plaats van te lopen.

Onderwijscoördinator bij ESA's astronautencentrum in Keulen, Duitsland, David Green leidt dit onderzoek samen met Tobias Weber, ingenieur voor science operations. Hij zegt, hoewel er veel onderzoek is gedaan naar de effecten van microzwaartekracht zoals ervaren op het internationale ruimtestation, de fysiologische impact van werken in maanzwaartekracht blijft onbekend.

Het bestuderen van de effecten van maanzwaartekracht zal helpen bij het identificeren van potentiële risico's en het creëren van maatregelen om astronauten fit en gezond te houden.

"Hoe microzwaartekracht ons lichaam beïnvloedt, wordt ook onderzocht door middel van bedruststudies die enkele van de veranderingen die we associëren met leven in de ruimte nabootsen door mensen in bed te leggen met hun hoofd onder horizontaal, ' legt Davy uit.

"Deze studies tonen de manier waarop het lichaam zich aanpast aan het leven in gewichtloosheid, resulterend in botzwakte en spierverlies, en dat is de reden waarom astronauten dagelijkse oefeningen worden voorgeschreven wanneer ze in een baan om de aarde zijn."

Hebben we een sportschool op de maan nodig?

Om een ​​aantal van hun vragen te helpen beantwoorden, zoals hoe de maanzwaartekracht de biomechanica van lopen kan beïnvloeden, rennen en springen, het team voerde in samenwerking met het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum DLR en academische partners de eerste "Movement in low gravity study" uit in 2017. Deze studie gebruikte een verticale loopband om verschillende niveaus van verminderde zwaartekracht te simuleren.

Tijdens de studie, onderzoekers keken naar bewegingspatronen, spieractiviteit, grondreactiekrachten en aspecten van de achillespeesfunctie.

Hoewel de eerste studie aantoonde dat springen misschien wel de beste manier is om spier- en botverlies te voorkomen, door de verticale loopband konden proefpersonen niet zo hoog springen als op de maan.

"Wij geloven dat springen en huppelen op de maan krachten kunnen leveren die vergelijkbaar zijn met lopen en rennen op aarde. Dit zou astronauten in staat stellen hun bot- en spierconditie te behouden door middel van dagelijkse bewegingen, "zegt Tobias. "Dit kan de behoefte aan trainingsapparatuur zoals op het ruimtestation verminderen en het is iets dat we hopen verder te onderzoeken."

De tweede fase van het onderzoek zal worden uitgevoerd met behulp van NASA's Active Response Gravity Offload System (ARGOS) in het Johnson Space Center in Houston, Texas, die een groter bereik van verticale beweging mogelijk maakt.

Hierdoor kunnen onderzoekers maximale springhoogtes bepalen, naast welke krachten en spanningen er op de spieren en botten van een astronaut worden uitgeoefend.

Een vergelijkbaar systeem als ARGOS zal deel uitmaken van een nieuwe faciliteit in het astronautencentrum van ESA, bekend als Luna 2. Onderzoek naar beweging bij lage zwaartekracht zal worden gebruikt om expertise op te bouwen en voor te bereiden op oppervlakteoperaties op de maan, Mars, asteroïden en verder.