宇宙飛行士が宇宙で健康を維持する方法

宇宙は決して住みやすい場所ではありませんでした。宇宙に行って長期間にわたって微小重力下で生活すると、視力低下から上半身の体液蓄積まで、人体にさまざまな影響が及びます。宇宙飛行士が回転したり、方向転換したり、空中に浮いたりできる無重力状態は魅力的に思えるかもしれませんが、重力がないと体の筋肉があまり「使われない」ため、筋肉が弱まり始めます。

宇宙飛行士は、長期間にわたって無重力生活を送ることで筋肉量と骨密度が失われることを防ぐために、1日少なくとも1時間は運動しなければなりません。実際、宇宙で人間の健康を守る方法についての科学的研究は、国際宇宙ステーション（ISS）を運用する科学者の主な目標の1つです。毎年、ISSでは宇宙で継続的に活動する宇宙飛行士の身体的および精神的健康を評価するための一連の実験が行われています。

多くの場合、多額の投資が行われる重要な研究分野の一つは、宇宙飛行士が作業する際に不便をきたさない健康モニタリングシステムの研究開発です。一例として、カナダ宇宙庁が開発したバイオモニターシステムがあります。本質的には、脈拍、血圧、呼吸数、皮膚温度などを測定できるセンサーを内蔵したスマートシャツです。血中酸素濃度を監視するためのヘッドバンドもあります。このシステムは現在ISSでテストされており、将来的には宇宙飛行士だけでなく地球上での医療、スポーツ研究、遠隔医療にも利用できるようになることが期待されている。

宇宙飛行士が宇宙で健康を維持する方法 — CSA 宇宙飛行士の David Saint-Jacques が Bio-Monitor 健康センサーのシャツとヘッドバンドを着用しています。

欧州宇宙機関のもう一つのアイデアである「ミオトーン」は、本質的には筋肉の硬直を測定するのに役立つ小型装置である。この装置は、重要な筋肉群が取り残されて変性する恐れがないか確認することで、宇宙飛行士の運動プログラムの有効性をテストするために使用できる可能性がある。

しかし、宇宙飛行士に影響を与えるのは身体的な問題だけではありません。認知機能や感覚機能も無重力環境の影響を受ける可能性があるため、この点も注意深く監視する必要があります。

これは、運転や飛行などの複雑なシミュレーションを通じて測定されるモーター制御テストなどのシステムを使用して行われます。たとえば、シミュレーションによる運転ミッションでは、宇宙飛行士が障害物を認識して適切な空間的および時間的方法で反応する能力と、複数のタスクを同時に実行できる能力が求められます。

さらに、微小重力環境が人間の動作知覚にどのような影響を与えるかを研究する VECTION のような、より詳細な測定もあります。地球上では、前庭系からの信号を使って物体の位置を判断できますが、宇宙飛行士は無重力状態に適応する必要があります。この実験では、ヘッドマウントディスプレイを使用して、重力信号がない場合でも宇宙飛行士が物体の高さなどの要素を正確に判断できるかどうかをテストしました。

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