La sensación de ingravidez, o gravedad cero, se produce cuando no se sienten los efectos de la gravedad. Técnicamente hablando, la gravedad existe en todo el universo porque se define como la fuerza que atrae a dos cuerpos entre sí. Pero los astronautas en el espacio no suelen sentir sus efectos.
La Estación Espacial Internacional, por ejemplo, está en perpetua caída libre sobre la Tierra. Sin embargo, su movimiento hacia adelante es casi igual a la velocidad de su “caída” hacia el planeta. Esto significa que los astronautas que se encuentran en su interior no son arrastrados en ninguna dirección concreta. Así que flotan.
No tener que soportar el peso de los pies suena relajante, pero a largo plazo hay muchos problemas de salud asociados a ello. Los huesos y los músculos se debilitan, y también se producen otros cambios en el organismo. Una de las funciones de la ISS es estudiar cómo afecta a la salud de los astronautas los largos periodos de ingravidez.
Experimentar la ingravidez
No hace falta salir de la Tierra para escapar (brevemente) de las ataduras de la gravedad. Cualquiera que haya subido a la cima de la colina en una rápida montaña rusa, o que se haya sentado en una avioneta empujada repentinamente hacia abajo por el viento, ha experimentado brevemente la ingravidez.
Son posibles períodos más sostenidos en aviones que vuelan en parábola. El programa de vuelos en gravedad reducida de la NASA, por ejemplo, hace volar aviones en una serie de entre 30 y 40 parábolas para que los investigadores realicen experimentos a bordo. Cada ascenso produce una fuerza de aproximadamente el doble de la fuerza de gravedad durante 30 segundos. Luego, cuando el avión, también llamado “cometa del vómito” porque provoca náuseas a algunos pasajeros, alcanza la cima de la parábola y desciende, los pasajeros sienten la microgravedad durante unos 25 segundos. (Si quieres experimentar esto por ti mismo, empresas como Zero G Corp. ofrecen viajes de placer sin peso en aviones, por un precio, por supuesto.)
El equipo de rodaje y los actores de la película “Apolo 13” pasaron horas a bordo de un avión que realizaba vuelos parabólicos una y otra vez. Esto permitió a los actores “flotar” realmente durante su estancia en la nave espacial de la película en lugar de depender de engorrosos cables.
Los astronautas, sin embargo, experimentan la ingravidez durante períodos mucho más largos. El mayor tiempo sostenido en el espacio tuvo lugar en 1994-95, cuando Valeri Polyakov pasó casi 438 días en el espacio.
Incluso unos pocos días en el espacio pueden presentar problemas temporales de salud, como descubrió Heidemarie Stefanyshyn-Piper después de pasar dos semanas en el espacio durante el STS-115 en 2006. Durante una rueda de prensa tras el aterrizaje, Piper se desplomó, ya que no acababa de readaptarse a la gravedad.
Efectos temporales sobre la salud
La falta de peso hace que varios sistemas clave del cuerpo se relajen, ya que no se lucha contra la atracción de la gravedad. Según la NASA, los astronautas confunden el sentido del movimiento hacia arriba y hacia abajo porque el sistema vestibular ya no puede determinar dónde están el suelo y el techo. Los diseñadores de las naves espaciales tienen esto en cuenta; la ISS, por ejemplo, tiene toda la escritura de las paredes apuntando en la misma dirección.
Los miembros de la tripulación también experimentan una alteración en su sistema propioceptivo, que indica dónde están orientados los brazos, las piernas y otras partes del cuerpo en relación con los demás. “La primera noche en el espacio, cuando me estaba durmiendo”, dijo un astronauta del Apolo en una entrevista de la NASA, “de repente me di cuenta de que había perdido la noción de… mis brazos y piernas. Por todo lo que mi mente podía decir, mis extremidades no estaban allí”.
Esta desorientación puede hacer que los astronautas se mareen durante unos días. Un ejemplo famoso tuvo lugar durante el Apolo 9 en 1969. Rusty Schweickart tuvo que cambiar un paseo espacial previsto porque se sentía mal. La preocupación era que si vomitaba con el traje espacial puesto, el líquido podría extenderse por el casco (dificultando la visión) o interferir con el aparato de respiración y hacer que se ahogara hasta morir.
Las naves espaciales también deben estar diseñadas para tener en cuenta la microgravedad. Durante los paseos espaciales, por ejemplo, los astronautas necesitan asideros y puntos de apoyo adicionales en el exterior de su nave espacial para poder anclarse y no salir flotando. (Los astronautas también se sujetan a ellos con correas de sujeción por si pierden el agarre.)
Efectos a largo plazo sobre la salud
Los astronautas que permanecen en el espacio durante semanas o meses pueden tener problemas. El calcio de los huesos se segrega a través de la orina. Al debilitarse los huesos, los astronautas son más susceptibles de romperse si resbalan y se caen, al igual que las personas con osteoporosis. Los músculos también pierden masa.
Pero el tiempo en la Estación Espacial Internacional ha ayudado a la NASA a realizar estudios sobre cómo afecta a la salud de los astronautas el tiempo en ingravidez. La agencia ya ha realizado cambios. Por ejemplo, en 2008 sustituyó el Dispositivo Provisional de Ejercicios Resistentes (iRED) por el Dispositivo Avanzado de Ejercicios Resistentes, que permite a los astronautas hacer levantamientos de pesas sin “llegar al máximo” de su peso máximo. El ARED está relacionado con mejores resultados en la densidad ósea y la fuerza muscular, aunque todas las conclusiones en el espacio son difíciles de sacar (en general) ya que la población de astronautas ya está en forma y es extremadamente pequeña.
Los astronautas suelen tener un periodo de ejercicio asignado de dos horas al día en el espacio para contrarrestar estos efectos; este tiempo no sólo incluye el ejercicio cardiovascular y el levantamiento de pesas, sino también el tiempo para cambiarse de ropa y montar o desmontar el equipo. A pesar del ejercicio, se necesitan meses de rehabilitación para adaptarse en la Tierra después de una misión espacial típica de seis meses. Más recientemente, los médicos han descubierto cambios en la presión ocular en órbita. La NASA ha rastreado cambios en la visión de los astronautas que estuvieron en la estación espacial, pero nada tan grave como para causar preocupación. Su causa aún se está investigando, aunque un posible culpable es el líquido cefalorraquídeo que se mantiene constante en la microgravedad en lugar de los cambios normales que se producen en la Tierra al acostarse o levantarse. Además del líquido cefalorraquídeo, un estudio de 2017 rastreó los cambios en los astronautas de vuelos cortos y largos. Algunos estudios también señalan que los astronautas experimentan un nivel ligeramente elevado de dióxido de carbono en la estación debido al sistema de filtración; ese gas también puede contribuir a los problemas oculares.
El ex astronauta de la NASA Scott Kelly participó en una rara misión de un año en la Estación Espacial Internacional en 2015-16. Su hermano gemelo y ex astronauta de la NASA Mark (que se retiró antes que Scott) aceptó participar, junto con Scott, en varios “experimentos gemelos” para comparar la salud de Scott en el espacio con la de Mark en tierra.
Los resultados preliminares de un estudio publicado en octubre de 2017 mostraron que diferentes genes se activan o desactivan en el espacio. Otros estudios comentados a principios de ese año revelaron también cambios sutiles. Por ejemplo, los telómeros (que frenan el deterioro de los cromosomas) en Scott se alargaron temporalmente en el espacio. Scott también sufrió un ligero deterioro de la capacidad cognitiva (velocidad y precisión de pensamiento) y de la formación ósea, aunque no lo suficiente como para ser preocupante.
Los científicos que trabajan con experimentos de salud en microgravedad señalan que, a menudo, los cambios observados en órbita imitan lo que ocurre cuando las personas envejecen de forma natural, aunque a menudo los procesos son diferentes. Un grupo de investigadores canadienses -algunos de ellos expertos en medicina espacial- tiene acceso a un centro de salud de larga duración para personas mayores en la Universidad de Waterloo. Allí, los investigadores pueden medir a los ancianos en sus residencias en lugar de llevarlos a un laboratorio, donde las condiciones son artificiales y pueden enmascarar o exagerar ciertas condiciones de salud.