La ingravidez es la ausencia total o casi completa de la sensación de peso , es decir, peso aparente nulo . También se denomina fuerza g cero , o gravedad cero (llamada así por la fuerza g ) [1] o, incorrectamente, gravedad cero .
El entorno de microgravedad es más o menos sinónimo en sus efectos, con el reconocimiento de que las fuerzas g nunca son exactamente cero.
El peso es una medida de la fuerza sobre un objeto en reposo en un campo gravitacional relativamente fuerte (como en la superficie de la Tierra). Estas sensaciones de peso se originan por el contacto con suelos de soporte, asientos, camas, básculas y similares. También se produce una sensación de peso, incluso cuando el campo gravitacional es cero, cuando las fuerzas de contacto actúan sobre la inercia de un cuerpo y la superan mediante fuerzas mecánicas no gravitacionales , como en una centrífuga , una estación espacial giratoria o dentro de un vehículo en aceleración. .
Cuando el campo gravitacional no es uniforme, un cuerpo en caída libre experimenta fuerzas de marea y no está libre de tensiones. Cerca de un agujero negro , estos efectos de marea pueden ser muy fuertes y provocar una espaguetización . En el caso de la Tierra, los efectos son menores, especialmente en objetos de dimensiones relativamente pequeñas (como el cuerpo humano o una nave espacial) y en estos casos se conserva la sensación general de ingravidez. Esta condición se conoce como microgravedad y prevalece en las naves espaciales en órbita.
En la física newtoniana, la sensación de ingravidez que experimentan los astronautas no es el resultado de que haya una aceleración gravitacional cero (vista desde la Tierra), sino de que no existe una fuerza g que un astronauta pueda sentir debido a la condición de caída libre. y además hay diferencia cero entre la aceleración de la nave espacial y la aceleración del astronauta. El periodista espacial James Oberg explica el fenómeno de esta manera: [2]
El mito de que los satélites permanecen en órbita porque han "escapado de la gravedad de la Tierra" se perpetúa aún más (y falsamente) por el mal uso casi universal de la palabra "gravedad cero" para describir las condiciones de caída libre a bordo de los vehículos espaciales en órbita. Por supuesto, esto no es cierto; La gravedad todavía existe en el espacio. Evita que los satélites vuelen directamente hacia el vacío interestelar. Lo que falta es "peso", la resistencia de la atracción gravitacional por parte de una estructura anclada o una fuerza contraria. Los satélites permanecen en el espacio debido a su tremenda velocidad horizontal, lo que les permite (aunque son inevitablemente atraídos hacia la Tierra por la gravedad) caer "sobre el horizonte". La retirada curva del suelo a lo largo de la superficie redonda de la Tierra compensa la caída de los satélites hacia el suelo. La velocidad, no la posición o la falta de gravedad, mantiene a los satélites en órbita alrededor de la Tierra.
Desde la perspectiva de un observador que no se mueve con el objeto (es decir, en un sistema de referencia inercial ), la fuerza de gravedad sobre un objeto en caída libre es exactamente la misma que la habitual. [3] Un ejemplo clásico es el de una cabina de ascensor en la que se ha cortado el cable y cae en picado hacia la Tierra, acelerando a una velocidad igual a los 9,81 metros por segundo. En este escenario, la fuerza gravitacional disminuye en gran medida, pero no del todo; cualquiera en el ascensor experimentaría una ausencia de la atracción gravitacional habitual; sin embargo, la fuerza no es exactamente cero. Dado que la gravedad es una fuerza dirigida hacia el centro de la Tierra, dos bolas separadas una distancia horizontal serían arrastradas en direcciones ligeramente diferentes y se acercarían a medida que el ascensor descendiera. Además, si estuvieran separados por cierta distancia vertical, el inferior experimentaría una fuerza gravitacional mayor que el superior, ya que la gravedad disminuye según la ley del cuadrado inverso . Estos dos efectos de segundo orden son ejemplos de microgravedad. [3]
Los aviones se han utilizado desde 1959 para proporcionar un entorno casi ingrávido en el que entrenar a los astronautas, realizar investigaciones y filmar películas. Estos aviones reciben comúnmente el sobrenombre de " Cometa Vómito ".
Para crear un entorno ingrávido, el avión vuela en un arco parabólico de 10 km (6 millas) , primero ascendiendo y luego entrando en picado motorizado. Durante el arco, la propulsión y la dirección del avión se controlan para cancelar la resistencia del aire en el avión, dejando que el avión se comporte como si estuviera en caída libre en el vacío.
Versiones de estos aviones han sido operadas por el Programa de Investigación de Gravedad Reducida de la NASA desde 1973, de donde se originó el apodo no oficial. [4] Posteriormente, la NASA adoptó el apodo oficial de 'Maravilla ingrávida' para su publicación. [5] El actual avión de gravedad reducida de la NASA, "Weightless Wonder VI", un McDonnell Douglas C-9 , tiene su base en Ellington Field (KEFD), cerca del Centro Espacial Lyndon B. Johnson .
Universidad de Microgravedad de la NASA : Plan de Oportunidades de Vuelo en Gravedad Reducida, también conocido como Programa de Oportunidades de Vuelo para Estudiantes en Gravedad Reducida, permite a equipos de estudiantes universitarios presentar una propuesta de experimento de microgravedad. Si son seleccionados, los equipos diseñan e implementan su experimento, y los estudiantes son invitados a volar en el cometa Vomit de la NASA. [ cita necesaria ]
La Agencia Espacial Europea (ESA) realiza vuelos parabólicos en un avión Airbus A310-300 especialmente modificado [6] para realizar investigaciones en microgravedad. Junto con el CNES francés y el DLR alemán , realizan campañas de tres vuelos en días consecutivos, con unas 30 parábolas de cada vuelo que suman unos 10 minutos de ingravidez. Estas campañas son actualmente explotadas desde el aeropuerto de Burdeos-Mérignac por Novespace, [7] filial del CNES ; El avión está pilotado por pilotos de pruebas de la DGA Essais en Vol.
Hasta mayo de 2010 [actualizar], la ESA ha realizado 52 campañas científicas y también 9 campañas de vuelos parabólicos de estudiantes. [8] Sus primeros vuelos en gravedad cero se realizaron en 1984 utilizando un avión KC-135 de la NASA en Houston , Texas. Otros aviones utilizados incluyen el ruso Ilyushin Il-76 MDK antes de fundar Novespace, luego un Caravelle francés y un Airbus A300 Zero-G. [9] [10] [11]
Novespace creó Air Zero G en 2012 para compartir la experiencia de la ingravidez con 40 pasajeros públicos por vuelo, utilizando el mismo A310 ZERO-G que para experiencias científicas. [12] Estos vuelos son vendidos por Avico, se operan principalmente desde Burdeos-Mérignac , Francia , y pretenden promover la investigación espacial europea, permitiendo a los pasajeros públicos sentir ingravidez. Jean-François Clervoy , presidente de Novespace y astronauta de la ESA , vuela con estos astronautas de un día a bordo del A310 Zero-G. Tras el vuelo, explica la búsqueda del espacio y habla de los 3 viajes espaciales que realizó a lo largo de su carrera. El avión también se ha utilizado con fines cinematográficos, con Tom Cruise y Annabelle Wallis en La Momia en 2017. [13]
Zero Gravity Corporation opera un Boeing 727 modificado que vuela arcos parabólicos para crear entre 25 y 30 segundos de ingravidez.
Las instalaciones terrestres que producen condiciones de ingravidez con fines de investigación suelen denominarse tubos de caída o torres de caída.
El Centro de Investigación de Gravedad Cero de la NASA , ubicado en el Centro de Investigación Glenn en Cleveland, Ohio , es un pozo vertical de 145 m, en gran parte por debajo del suelo, con una cámara de caída de vacío integral, en la que un vehículo experimental puede tener una caída libre durante un período de 5,18 segundos, cayendo una distancia de 132 m. El vehículo experimental se detiene en aproximadamente 4,5 m de gránulos de poliestireno expandido , experimentando una tasa de desaceleración máxima de 65 g .
También en NASA Glenn se encuentra la 2.2 Second Drop Tower, que tiene una distancia de caída de 24,1 m. Los experimentos se colocan en un escudo de resistencia para reducir los efectos de la resistencia del aire. Todo el paquete está detenido en una bolsa de aire de 3,3 m de altura, con una tasa de desaceleración máxima de aproximadamente 20 g . Mientras que la instalación de gravedad cero realiza una o dos caídas por día, la torre de caída de 2,2 segundos puede realizar hasta doce caídas por día.
El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA alberga otra instalación de tubo de caída de 105 m de altura y que proporciona una caída libre de 4,6 s en condiciones cercanas al vacío . [14]
Otras instalaciones de entrega en todo el mundo incluyen:
Otro método terrestre para simular la ingravidez de una muestra biológica es un "clinostato 3D", también llamado máquina de posicionamiento aleatorio . A diferencia de un clinostato normal , la máquina de posicionamiento tándem gira en dos ejes simultáneamente y establece progresivamente una condición similar a la microgravedad mediante el principio de promediado del vector de gravedad.
En la Estación Espacial Internacional (ISS) , hay pequeñas fuerzas g que provienen de los efectos de las mareas , la gravedad de objetos distintos de la Tierra, como los astronautas, las naves espaciales y el Sol , la resistencia del aire y los movimientos de los astronautas que imparten impulso a la estación Espacial). [16] [17] [18] El símbolo de microgravedad, μg , se utilizó en las insignias de los vuelos del transbordador espacial STS-87 y STS-107 , porque estos vuelos estaban dedicados a la investigación de la microgravedad en la órbita terrestre baja .
Con el paso de los años, la investigación biomédica sobre las implicaciones de los vuelos espaciales se ha vuelto más prominente en la evaluación de posibles cambios fisiopatológicos en los humanos. [19] Los vuelos suborbitales aprovechan la ingravidez aproximada, o µg, en la órbita terrestre baja y representan un modelo de investigación prometedor para la exposición a corto plazo. Ejemplos de tales enfoques son los programas MASER , MAXUS o TEXUS dirigidos por la Corporación Espacial Sueca y la Agencia Espacial Europea .
El movimiento orbital es una forma de caída libre. [3] Los objetos en órbita no son perfectamente ingrávidos debido a varios efectos:
Un entorno micro-g "estacionario" [21] requeriría viajar lo suficientemente lejos en el espacio profundo como para reducir el efecto de la gravedad por atenuación a casi cero. Esto es de concepción simple pero requiere viajar una distancia muy grande, lo que lo hace muy poco práctico. Por ejemplo, para reducir la gravedad de la Tierra en un factor de un millón, es necesario estar a una distancia de 6 millones de kilómetros de la Tierra, pero para reducir la gravedad del Sol a esta cantidad, es necesario estar a una distancia de 6 millones de kilómetros de la Tierra. una distancia de 3.700 millones de kilómetros. Esto no es imposible, pero hasta ahora sólo lo han logrado cuatro sondas interestelares : ( Voager 1 y 2 del programa Voyager , y Pioneer 10 y 11 del programa Pioneer ). A la velocidad de la luz , se necesitarían aproximadamente tres y Una media hora para llegar a este entorno de microgravedad (una región del espacio donde la aceleración debida a la gravedad es una millonésima parte de la que se experimenta en la superficie de la Tierra). Sin embargo, para reducir la gravedad a una milésima parte de la de la superficie de la Tierra, basta con estar a una distancia de 200.000 kilómetros.
A una distancia relativamente cercana a la Tierra (menos de 3.000 km), la gravedad sólo se reduce ligeramente. Cuando un objeto orbita un cuerpo como la Tierra, la gravedad todavía atrae los objetos hacia la Tierra y el objeto se acelera hacia abajo a casi 1 g. Debido a que los objetos normalmente se mueven lateralmente con respecto a la superficie a velocidades tan inmensas, el objeto no perderá altitud debido a la curvatura de la Tierra. Cuando se ven desde un observador en órbita, otros objetos cercanos en el espacio parecen estar flotando porque todo es atraído hacia la Tierra a la misma velocidad, pero también avanza a medida que la superficie de la Tierra "cae" hacia abajo. Todos estos objetos están en caída libre , no en gravedad cero.
Compare el potencial gravitacional en algunos de estos lugares .
Tras la llegada de estaciones espaciales que pueden ser habitadas durante largos períodos, se ha demostrado que la exposición a la ingravidez tiene algunos efectos nocivos para la salud humana. [22] [23] Los humanos están bien adaptados a las condiciones físicas de la superficie de la Tierra. En respuesta a un período prolongado de ingravidez, varios sistemas fisiológicos comienzan a cambiar y atrofiarse. Aunque estos cambios suelen ser temporales, pueden producirse problemas de salud a largo plazo.
El problema más común que experimentan los humanos en las primeras horas de ingravidez se conoce como síndrome de adaptación espacial o SAS, comúnmente conocido como enfermedad espacial. Los síntomas del SAS incluyen náuseas y vómitos , vértigo , dolores de cabeza , letargo y malestar general. [24] El primer caso de SAS fue informado por el cosmonauta Gherman Titov en 1961. Desde entonces, aproximadamente el 45% de todas las personas que han volado al espacio han padecido esta afección. La duración del mareo espacial varía, pero en ningún caso ha durado más de 72 horas, tras las cuales el cuerpo se adapta al nuevo entorno. La NASA mide en broma el SAS utilizando la "escala Garn", llamada así por el senador estadounidense Jake Garn , cuyo SAS durante la misión STS-51-D fue el peor registrado. En consecuencia, un "Garn" equivale al caso más grave posible de SAS. [25]
Los efectos adversos más importantes de la ingravidez a largo plazo son la atrofia muscular (consulte Reducción de la masa muscular, la fuerza y el rendimiento en el espacio para obtener más información) y el deterioro del esqueleto u osteopenia de los vuelos espaciales . [24] Estos efectos se pueden minimizar mediante un régimen de ejercicio, [26] como andar en bicicleta, por ejemplo. Los astronautas sujetos a largos períodos de ingravidez usan pantalones con bandas elásticas unidas entre la cintura y los puños para comprimir los huesos de las piernas y reducir la osteopenia. [27] Otros efectos significativos incluyen la redistribución de líquidos (que causa la apariencia de "cara de luna" típica de las fotografías de astronautas en ingravidez), [27] [28] una desaceleración del sistema cardiovascular a medida que el flujo sanguíneo disminuye en respuesta a la falta de gravedad. , [29] una disminución de la producción de glóbulos rojos , trastornos del equilibrio y un debilitamiento del sistema inmunológico . Los síntomas menores incluyen pérdida de masa corporal, congestión nasal, alteraciones del sueño, exceso de flatulencia e hinchazón de la cara. Estos efectos comienzan a revertirse rápidamente al regresar a la Tierra.
Además, después de largas misiones de vuelos espaciales , los astronautas pueden experimentar graves problemas de visión . [30] [31] [32] [33] [34] Estos problemas de visión pueden ser una preocupación importante para futuras misiones de vuelos al espacio profundo, incluida una misión tripulada al planeta Marte . [30] [31] [32] [33] [35] La exposición a altos niveles de radiación también puede influir en el desarrollo de la aterosclerosis. [36]
El 31 de diciembre de 2012, un estudio apoyado por la NASA informó que los vuelos espaciales tripulados pueden dañar el cerebro de los astronautas y acelerar la aparición de la enfermedad de Alzheimer . [37] [38] [39] En octubre de 2015, la Oficina del Inspector General de la NASA emitió un informe sobre riesgos para la salud relacionados con los vuelos espaciales tripulados , incluida una misión humana a Marte . [40] [41]
Se cree que el mareo por movimiento espacial (SMS) es un subtipo de mareo que afecta a casi la mitad de todos los astronautas que se aventuran en el espacio. [42] Los SMS, junto con la congestión facial debido a los desplazamientos de líquidos hacia la cabeza, los dolores de cabeza y el dolor de espalda, son parte de un complejo más amplio de síntomas que comprenden el síndrome de adaptación espacial (SAS). [43] El SMS se describió por primera vez en 1961 durante la segunda órbita del cuarto vuelo espacial tripulado cuando el cosmonauta Gherman Titov a bordo del Vostok 2 describió sentirse desorientado con quejas físicas en su mayoría consistentes con mareos. Es uno de los problemas fisiológicos más estudiados de los vuelos espaciales, pero sigue planteando una dificultad importante para muchos astronautas. En algunos casos, puede ser tan debilitante que los astronautas deben abstenerse de sus tareas ocupacionales programadas en el espacio, incluida la pérdida de una caminata espacial para la que han pasado meses entrenándose. [44] En la mayoría de los casos, sin embargo, los astronautas superarán los síntomas incluso con una degradación en su desempeño. [45]
A pesar de sus experiencias en algunas de las maniobras físicas más rigurosas y exigentes de la Tierra, incluso los astronautas más experimentados pueden verse afectados por SMS, lo que provoca síntomas de náuseas intensas , vómitos proyectiles , fatiga , malestar (sensación de malestar) y dolor de cabeza . [45] Estos síntomas pueden ocurrir tan abruptamente y sin previo aviso que los viajeros espaciales pueden vomitar repentinamente sin tiempo para contener la emesis, lo que resulta en fuertes olores y líquido dentro de la cabina que pueden afectar a otros astronautas. [45] Algunos cambios en el comportamiento de los movimientos oculares también pueden ocurrir como resultado de los SMS. [46] Los síntomas suelen durar entre uno y tres días al entrar en ingravidez, pero pueden reaparecer al reingresar a la gravedad de la Tierra o incluso poco después del aterrizaje. El SMS se diferencia del mareo por movimiento terrestre en que la sudoración y la palidez suelen ser mínimas o ausentes y los hallazgos gastrointestinales suelen demostrar ausencia de ruidos intestinales que indican una motilidad gastrointestinal reducida . [47]
Incluso cuando las náuseas y los vómitos desaparecen, pueden persistir algunos síntomas del sistema nervioso central que pueden degradar el desempeño del astronauta. [47] Graybiel y Knepton propusieron el término " síndrome de sopite " para describir los síntomas de letargo y somnolencia asociados con el mareo por movimiento en 1976. [48] Desde entonces, su definición ha sido revisada para incluir "...un complejo de síntomas que se desarrolla como "Es el resultado de la exposición a movimientos reales o aparentes y se caracteriza por somnolencia excesiva, lasitud, letargo, depresión leve y capacidad reducida para concentrarse en una tarea asignada". [49] Juntos, estos síntomas pueden representar una amenaza sustancial (aunque temporal) para el astronauta, que debe permanecer atento a las cuestiones de vida o muerte en todo momento.
Se piensa más comúnmente que el SMS es un trastorno del sistema vestibular que ocurre cuando la información sensorial del sistema visual (vista) y el sistema propioceptivo (postura, posición del cuerpo) entra en conflicto con la información mal percibida de los canales semicirculares y los otolitos dentro del cerebro. oído interno. Esto se conoce como la "teoría del desajuste neuronal" y fue sugerida por primera vez en 1975 por Reason y Brand. [50] Alternativamente, la hipótesis del desplazamiento de fluidos sugiere que la ingravidez reduce la presión hidrostática en la parte inferior del cuerpo, lo que hace que los fluidos se desplacen hacia la cabeza desde el resto del cuerpo. Se cree que estos cambios de líquido aumentan la presión del líquido cefalorraquídeo (que provoca dolores de espalda), la presión intracraneal (que provoca dolores de cabeza) y la presión del líquido del oído interno (que provoca disfunción vestibular). [51]
A pesar de una multitud de estudios que buscan una solución al problema de los SMS, sigue siendo un problema constante para los viajes espaciales. La mayoría de las contramedidas no farmacológicas, como el entrenamiento y otras maniobras físicas, han ofrecido un beneficio mínimo. Thornton y Bonato señalaron: "Los esfuerzos de adaptación antes y durante el vuelo, algunos de ellos obligatorios y la mayoría onerosos, han sido, en su mayor parte, fallas operativas". [52] Hasta la fecha, la intervención más común es la prometazina , un antihistamínico inyectable con propiedades antieméticas , pero la sedación puede ser un efecto secundario problemático. [53] Otras opciones farmacológicas comunes incluyen la metoclopramida , así como la aplicación oral y transdérmica de escopolamina , pero la somnolencia y la sedación también son efectos secundarios comunes de estos medicamentos. [51]
En el entorno espacial (o de microgravedad), los efectos de la descarga varían significativamente entre los individuos, y las diferencias de sexo agravan la variabilidad. [54] Las diferencias en la duración de la misión y el pequeño tamaño de la muestra de astronautas que participan en la misma misión también aumentan la variabilidad de los trastornos musculoesqueléticos que se observan en el espacio. [55] Además de la pérdida muscular, la microgravedad conduce a una mayor resorción ósea , una disminución de la densidad mineral ósea y un mayor riesgo de fracturas. La resorción ósea conduce a un aumento de los niveles urinarios de calcio , lo que posteriormente puede conducir a un mayor riesgo de nefrolitiasis . [56]
En las dos primeras semanas en que los músculos se descargan del peso del cuerpo humano durante los vuelos espaciales, comienza la atrofia muscular total. Los músculos posturales contienen más fibras lentas y son más propensos a atrofiarse que los grupos de músculos no posturales. [55] La pérdida de masa muscular se produce debido a desequilibrios en la síntesis y degradación de proteínas. La pérdida de masa muscular también va acompañada de una pérdida de fuerza muscular, que se observó después de sólo 2 a 5 días de vuelo espacial durante las misiones Soyuz-3 y Soyuz-8 . [55] También se han encontrado disminuciones en la generación de fuerzas contráctiles y la potencia muscular total en respuesta a la microgravedad.
Para contrarrestar los efectos de la microgravedad sobre el sistema musculoesquelético, se recomienda el ejercicio aeróbico. Esto suele adoptar la forma de ciclismo durante el vuelo. [55] Un régimen más eficaz incluye ejercicios de resistencia o el uso de un traje de pingüino [55] (contiene bandas elásticas cosidas para mantener una carga de estiramiento en los músculos antigravedad), centrifugación y vibración. [56] La centrifugación recrea la fuerza gravitacional de la Tierra en la estación espacial, para prevenir la atrofia muscular . La centrifugación se puede realizar con centrífugas o cíclicamente a lo largo de la pared interior de la estación espacial. [55] Se ha descubierto que la vibración de todo el cuerpo reduce la resorción ósea a través de mecanismos que no están claros. La vibración se puede generar mediante dispositivos de ejercicio que utilizan desplazamientos verticales yuxtapuestos a un punto de apoyo, o mediante el uso de una placa que oscila sobre un eje vertical. [57] El uso de agonistas adrenérgicos beta-2 para aumentar la masa muscular y el uso de aminoácidos esenciales junto con ejercicios de resistencia se han propuesto como medios farmacológicos para combatir la atrofia muscular en el espacio. [55]
Junto al sistema esquelético y muscular, el sistema cardiovascular sufre menos tensión en la ingravidez que en la Tierra y se debilita durante las estancias más largas en el espacio. [58] En un ambiente regular, la gravedad ejerce una fuerza hacia abajo, estableciendo un gradiente hidrostático vertical. Al estar de pie, algo de líquido "excesivo" reside en los vasos y tejidos de las piernas. En un entorno de microg, con la pérdida de un gradiente hidrostático , parte del líquido se redistribuye rápidamente hacia el pecho y la parte superior del cuerpo; percibido como una "sobrecarga" del volumen de sangre circulante. [59] En el entorno micro-g, el exceso de volumen sanguíneo recién detectado se ajusta expulsando el exceso de líquido hacia los tejidos y las células (reducción de volumen del 12-15%) y los glóbulos rojos se ajustan hacia abajo para mantener una concentración normal ( anemia relativa ). . [59] En ausencia de gravedad, la sangre venosa se precipitará hacia la aurícula derecha porque la fuerza de la gravedad ya no empuja la sangre hacia los vasos de las piernas y el abdomen, lo que resulta en un aumento del volumen sistólico . [60] Estos cambios de fluido se vuelven más peligrosos al regresar a un entorno de gravedad regular, ya que el cuerpo intentará adaptarse a la reintroducción de la gravedad. La reintroducción de la gravedad nuevamente empujará el líquido hacia abajo, pero ahora habría un déficit tanto en el líquido circulante como en los glóbulos rojos. La disminución de la presión de llenado cardíaco y del volumen sistólico durante el estrés ortostático debido a una disminución del volumen sanguíneo es lo que causa la intolerancia ortostática . [61] La intolerancia ortostática puede provocar una pérdida temporal del conocimiento y de la postura, debido a la falta de presión y volumen sistólico. [62] Algunas especies animales han desarrollado características fisiológicas y anatómicas (como presión arterial hidrostática alta y un lugar más cercano del corazón a la cabeza) que les permiten contrarrestar la presión arterial ortostática. [63] [64] Una intolerancia ortostática más crónica puede provocar síntomas adicionales como náuseas , problemas de sueño y también otros síntomas vasomotores. [sesenta y cinco]
Muchos estudios sobre los efectos fisiológicos de la ingravidez en el sistema cardiovascular se realizan en vuelos parabólicos. Es una de las únicas opciones viables para combinar con experimentos en humanos, lo que hace que los vuelos parabólicos sean la única forma de investigar los verdaderos efectos del entorno microg en un cuerpo sin viajar al espacio. [66] Los estudios de vuelos parabólicos han proporcionado una amplia gama de resultados sobre los cambios en el sistema cardiovascular en un entorno micro-g. Los estudios de vuelos parabólicos han aumentado la comprensión de la intolerancia ortostática y la disminución del flujo sanguíneo periférico que sufren los astronautas que regresan a la Tierra. Debido a la pérdida de sangre para bombear, el corazón puede atrofiarse en un ambiente de microg. Un corazón debilitado puede provocar un volumen sanguíneo bajo, presión arterial baja y afectar la capacidad del cuerpo para enviar oxígeno al cerebro sin que el individuo se maree. [67] También se han observado alteraciones del ritmo cardíaco entre los astronautas, pero no está claro si esto se debió a condiciones preexistentes o efectos de un entorno micro-g. [68] Una contramedida actual incluye beber una solución salina, que aumenta la viscosidad de la sangre y posteriormente aumentaría la presión arterial, lo que mitigaría la intolerancia ortostática post-ambiente micro-g. Otra contramedida incluye la administración de midodrina , que es un agonista adrenérgico alfa-1 selectivo. La midodrina produce constricción arterial y venosa, lo que resulta en un aumento de la presión arterial por reflejos barorreceptores. [69]
Los científicos rusos han observado diferencias entre las cucarachas nacidas en el espacio y sus homólogos terrestres. Las cucarachas concebidas en el espacio crecieron más rápidamente y también se volvieron más rápidas y resistentes. [70]
Los huevos de gallina que se ponen en microgravedad dos días después de la fertilización parecen no desarrollarse adecuadamente, mientras que los huevos que se ponen en microgravedad más de una semana después de la fertilización se desarrollan normalmente. [71]
Un experimento del transbordador espacial de 2006 descubrió que Salmonella typhimurium , una bacteria que puede causar intoxicación alimentaria, se volvía más virulenta cuando se cultivaba en el espacio. [72] El 29 de abril de 2013, científicos del Instituto Politécnico Rensselaer, financiado por la NASA , informaron que, durante los vuelos espaciales en la Estación Espacial Internacional , los microbios parecen adaptarse al entorno espacial de maneras "no observadas en la Tierra" y de maneras que "puede conducir a aumentos en el crecimiento y la virulencia ". [73]
En determinadas condiciones de prueba, se ha observado que los microbios prosperan en la casi ingravidez del espacio [74] y sobreviven en el vacío del espacio exterior . [75] [76]
Si bien aún no tiene una aplicación comercial, ha habido interés en cultivar cristales en micro-g, como en una estación espacial o un satélite artificial automatizado , en un intento de reducir los defectos de la red cristalina. [77] Estos cristales libres de defectos pueden resultar útiles para determinadas aplicaciones microelectrónicas y también para producir cristales para cristalografía de rayos X posterior .
En 2017, se llevó a cabo un experimento en la ISS para cristalizar el anticuerpo monoclonal terapéutico Pembrolizumab , donde los resultados mostraron partículas cristalinas más uniformes y homogéneas en comparación con los controles terrestres. [78] Estas partículas cristalinas uniformes pueden permitir la formulación de terapias con anticuerpos más concentradas y de bajo volumen, algo que puede hacerlas adecuadas para la administración subcutánea , un enfoque menos invasivo en comparación con el método predominante actual de administración intravenosa . [79]
La sensación de ingravidez, o gravedad cero, ocurre cuando no se sienten los efectos de la gravedad.
"Jake Garn estaba enfermo, estaba bastante enfermo. No sé si deberíamos contar historias como esa. Pero de todos modos, Jake Garn, ha dejado una huella en el Cuerpo de Astronautas porque representa el nivel máximo de enfermedad espacial que cualquiera puede sufrir. "Alguna vez lo lograré, por lo que la marca de estar totalmente enfermo y totalmente incompetente es un Garn. La mayoría de los muchachos llegarán tal vez a un décimo Garn, si es tan alto. Y dentro del Cuerpo de Astronautas, siempre será recordado por eso".
Una de las cosas buenas de vivir en el espacio es que el ejercicio es parte de tu trabajo... Si no hago ejercicio seis días a la semana durante al menos un par de horas al día, mis huesos perderán una masa significativa: 1 por ciento cada uno. mes... Nuestros cuerpos son inteligentes a la hora de deshacerse de lo que no necesitan, y mi cuerpo ha comenzado a notar que mis huesos no son necesarios en gravedad cero. Al no tener que soportar nuestro peso, también perdemos músculo.
![Cristales de proteínas cultivados por científicos estadounidenses en la estación espacial rusa Mir en 1995.[80]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d1/Crystals_grown_in_microgravity.jpg/1280px-Crystals_grown_in_microgravity.jpg)
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La definición del diccionario de gravedad cero en Wikcionario
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