поддържа

Чудодейни неща се случват в космоса, приблизително на 220 мили над Земята, където Международната космическа станция (МКС) се движи по небето с около пет мили в секунда.

--> Тук, където постоянното свободно падане на МКС над хоризонта на планетата симулира условията на микрогравитация, можете да се въртите в безтегловност, да изстреляте 500-килограмов обект с леко движение на пръста и да летите през стаята, протегнати с ръка, като Супермен в режим на пълно запазване. Всъщност посетете „Контрол на мисията“ в космическия център „Джонсън“ на НАСА в Хюстън, с неговия видеоекран с театрален размер, показващ на живо какво се случва в космоса и понякога ще видите астронавт от първа ръка да прави точно това.

Но ужасни неща се случват и с тялото ви там - някои катастрофални, други дори необратими. Прекарването на само седмици, плаващи извън обсега на гравитацията, е еквивалентно на това да бъдете в продължителна почивка в болничното легло: Обемът на кръвта ви спада, което означава, че сърцето има по-малко кръв за изпомпване и започва да атрофира. С това издържат вашата издръжливост (от загуба на VO2), вашата аеробна и анаеробна форма и вашата сила. Някои от телесните течности в долните крайници се пренасочват към главата ви, подуват лицето ви и причиняват синини. Една от тези течности, гръбначномозъчна течност, изравнява задната част на очните ви ябълки и възпалява зрителния ви нерв, което може да причини замъглено зрение и дори да доведе до далекогледство, показват нови изследвания - всъщност почти две трети от астронавтите, прекарали месеци в МКС са съобщили за проблеми с очите си. Имате и повишен риск от камъни в бъбреците.

Сякаш това не е достатъчно опустошително, в среда с намалена гравитация вашите кости губят минерали и започват да намаляват плътността си със скорост над 1% на месец. (За сравнение, възрастните мъже и жени на Земята губят плътност от 1% до 1,5% годишно.) Това прави костите слаби и чупливи и ви излага на по-голям риск от фрактури, свързани с остеопороза по-късно в живота. О, и мускулите ви, включително тези в гръбначния ви стълб, изсъхват бързо.

Малцина знаят това по-добре от астронавта Робърт „Шейн” Кимбро. Докато четете това, вероятно е Кимбро да е на път или просто да се върне на Земята от Международната космическа станция, където от октомври 2016 г. той е командвал експедиция 50, чиято заявена мисия е била отчасти да проучи ефектите на микрогравитацията върху способността на тялото да се лекува и да изследва „как осветлението може да промени цялостното здраве и благосъстояние на членовете на екипажа.“

След като модулът за спускане на Союз се спусне с парашут в степта на Казахстан в Централна Азия, Кимбро ще се върне в космическия център Джонсън на НАСА, където изследователите ще го подлагат на месеци, дори години, на тестване, оценка и рехабилитация, за да се преценят дългосрочните ефекти на живот в микрогравитация.

Какви екстремни тренировки са необходими, за да издържиш, още по-малко да процъфтяваш, в космоса в продължение на месеци - а може би и години - наред? По-важно какъв човек?

Освен с изрична покана, само астронавти и помощен персонал могат да влязат в сграда 26 в космическия център Джонсън в Хюстън.

Скрит в тази нелицеприятна, оцветена в цифрови блокове структура от североизточната част на кампуса на НАСА с площ 160 акра е високотехнологичен, съвременен фитнес център, където 44-те американски астронавти в момента тренират за своите мисии в космоса. Половината от дължината на футболно игрище, блестящият, ефирен фитнес е толкова безупречен като пода на шоурума, с редица след резистивни машини, стационарни велосипеди, свободни тежести, бягащи пътеки и елиптични тренажори, както и баскетболен под на половин корт и 25-ярдов, двулентов басейн за обиколка - всичко, което един фитнес наркоман може да пожелае.

През тази топла майска сутрин през 2016 г., няколко месеца преди есенния си космически изстрел, Шейн Кимбро, енергичен, военноспособен, 49-годишен пенсиониран полковник от американската армия, си проправя път през режим на кардио и вдигане на тежести проектиран да постави възможно най-голям стрес върху тялото му и да удари скелета и мускулатурата му в почти суперфит форма. Кимбро изпълнява рутината от почти две години в подготовка за предстоящата си полетна мисия; по това време той направи достатъчно бягане, повдигане и клякане, за да задоволи и най-взискателните професионални треньори - не е изненадващо, тъй като Марк Гилиамс, работещ с Хюстън Астрос, сега е водещ специалист на НАСА по силата, кондицията и рехабилитацията на астронавтите.

В този момент Кимбро, облечена в сиви и черни дрехи за тренировки, стои на върха на футуристично изглеждаща „универсална фитнес зала“, измислица с бутални ролки, наречена ARED (съкратено от Advanced Resistive Exercise Device). Той стъпва в стоманената му платформа, подхлъзва се под тежест, прикрепена към скрипец, разтваря краката си на ширината на раменете и прави клек. Определя тежестта, разтваря краката си колкото може по-широко, в сумо клек - един от най-взискателните, взривни движения на цялото тяло, които човек може да направи - след това възобновява вдигането.

Той следва това с трети набор клекове, този път изправен на един крак. След това друг набор, балансиран от друга, за работа на мускулите на адуктор на тазобедрената става. Той определя тежестта, променя товара и прави набор от наказващи раменни преси. И още, докато потта не капе от него, тренировъчната му екипировка се просмуква.

Всичко това е част от целевия, изключително строг режим, който персоналът на физическата подготовка на НАСА е разработил с надеждата телата на астронавтите като Кимбро да не се влошат съществено, докато бъдат подложени на суровите реалности на космическите пътувания.

Ето защо, в деня, в който го срещнем, Кимбро тук се поти през поредната тренировка, подготвяйки тялото си за Експедиция 50.

Въпреки че всъщност той се подготвя да излезе в космоса през целия си живот.

От много малък Шейн Кимбро искаше да бъде астронавт.

Баба му и дядо му, които живееха във Флорида, щяха да го заведат в близкия космически център Кенеди, за да гледат как взривяват астронавтите от Аполо. Нийл Армстронг и Бъз Олдрин бяха първите му герои. За колеж той избра West Point - „за предизвикателството“, същата причина, поради която той копнееше да лети с хеликоптери Apache.

В крайна сметка той служи като взводен командир в операция „Буря в пустинята“ в Ирак и е назначен за шестима апаши. Той и неговата група изпълняват нощни мисии дълбоко зад вражеските линии, заснемайки терена, който американските сухопътни войски ще преминат, когато в крайна сметка нападнат. Беше опасна работа. „Винаги съм бил от тези момчета - просто искам да правя това, което хората смятат, че не мога“, казва Кимбро. „Ако някой каже, че не мога, ще го направя.“

Когато се върна вкъщи, опитът му в летене му даде работа да обучи астронавти да кацне космическата совалка. Три години по-късно, през 2004 г., НАСА го избра за своя астронавтски корпус, където той започна да работи с треньора Гилиамс, който видя Кимбро - звездна стомна през годините си в Уест Пойнт - като добър спортист със среден размер, който трябва да стане по-силен, ако той искаше всъщност да изпълнява мисии. „Той произхожда от военна служба и не е правил много тренировки с тежести“, казва Гилиамс. "Научихме го на клек, мъртва тяга."

Защо тези асансьори? „Това е въпрос на гравитацията“, обяснява той. Когато гравитацията практически отсъства, както е в космоса, изискванията към тялото се променят, както и реакциите на тялото. Гледайте каквото и да е видео на астронавт, маневриращ около космическата станция, и ще видите, че той или тя е като маймуна, която се люлее из дърветата - всички рамене и ръце. „С който и да е мускул, ако не го използвате, тялото просто казва:„ Добре, нямам нужда от него “, казва Гилиамс. „Същото нещо е и с костите. Ако няма стимул върху костта да стои или да се разхожда цял ден, тялото казва: „Е, нямам нужда от кост“ и то започва да изсъхва. "

Противодействие на риска от загуба на кост означава да се наблегне на упражненията за носене. „По-голямата част от загубата на кост, която виждаме, е в долната част на гърба, шийката на бедрената кост и по-големия трохантер, който е в бедрото“, казва Гилиамс. „Затова се фокусираме върху упражнения с доминиране на тазобедрената става - клекове и мъртва тяга. Това са основните упражнения, около които изграждаме цялата програма. Те също са многосъвместни, многопланарни движения. Искахме да преместим ставите му в колкото се може повече различни равнини, затова му хвърлихме всичко за всеки случай, за да бъде подготвен. Може би Союз се приземява на пет часа от мястото, където контролът на мисията е смятал, че ще кацнете, и трябва да излезете от капсулата и е 30 под нулата. Трябва да сте готови за всичко. Астронавтът не трябва да бъде страхотен спортист, но трябва да е в цялостна форма. По-добре е да сте добри в много неща, отколкото да сте наистина добри в едно. "

Големите асансьори също са важни за астронавтите не само докато са в космоса, но след като се върнат у дома. За някои са необходими месеци, дори години, за да възстановят костната си маса. За други никога не се връща напълно. Кимбро никога не е искал това да му се случи.

През 2007 г. Кимбро е назначен за първата си мисия, STS-126, планирана да достави оборудване и консумативи до Международната космическа станция през 2008 г. Както е случаят с всеки астронавт, към този момент режимът му на обучение става насочен - което означава, Гилиамс и екипът му е разработил фитнес програма специално за неговия тип тяло и нужди. Тъй като реалността е, точно както трябва да долеете резервоара си за бензин, преди да започнете пътуване, трябва да бъдете подслушани, преди да започнете космически полет - вашата костна сила и мускулатура го изискват.

„Психически, като човек, който тренира много, това просто ми даде малко спокойствие“, казва Кимбро за тренировките, които е правил, за да подготви предпечат. И все пак, въпреки че 16-те дни, прекарани в космоса, не бяха достатъчни, за да му причинят забележима загуба на костна маса, той загуби мускулна сила, което му отне няколко месеца отделено време за фитнес, за да се възстанови.

Ако този вид щети могат да бъдат нанесени само за 2½ седмици, представете си, че поразяването на тялото ще предприеме експедиции с продължителност повече от пет месеца.

За щастие, от 2006 г. насам НАСА се е подобрила не само в обучението на астронавти, докато не са достигнали ниво на суперподготовка преди полета, но и им помага да поддържат мускулната и костната си сила, докато са на самата космическа станция, чрез редовни хипер- специфични режими на упражнения, използващи високотехнологично оборудване, което позволява цялостни, ефективни тренировки.

Астронавтите използват три основни машини за по-голямата част от тренировките, които правят, докато живеят на МКС: Единият е ARED, научно-фантастичната измислица за вдигане на тежести, която Кимбро изпомпва в деня, в който се срещаме с него. Другите - една бягаща пътека, другата - стационарен велосипед - също са инсталирани както във фитнес залата на НАСА, така и в космическата станция, така че астронавтите да могат да свикнат с тях, преди да се изстрелят в космоса.

Във фитнес залата на НАСА моторът, велоергометър със система за вибрационна изолация и стабилизация - или CEVIS - е неподвижен. В орбита CEVIS е малко повече от кутия, прикрепена към пода с педали, стърчащи от всяка страна, със седалка и кормило. Благодарение на микрогравитацията, версията на космическата станция няма седалка или кормило - вместо това членовете на екипажа просто носят чифт велосипедни обувки, закопчават се в педалите и отбиват педала, сякаш карат едноколесно колело.

Тренировъчната повърхност на бягащата пътека - Комбинираната оперативна носеща външна съпротивителна бягаща пътека или COLBERT за водещия на ток-шоуто, огромен фен на НАСА - се състои от поредица от твърда гума, подобни на резервоари, а не от подскачащия колан цикъл, който бихте пробягали във фитнес клуб.

Според Боб Туиди, който обучава екипажи за използването, поддръжката и ремонта на трите тренировъчни машини, повечето астронавти предпочитат ARED в космоса, защото толкова много от тях се занимават с вдигане.

Бягащата пътека COLBERT е най-лесното устройство за работа, но и най-скучното. (Освен ако не сте бегач. През април 2016 г., докато беше на борда на космическата станция, британският астронавт Тим ​​Пийк „се състезаваше“ в Лондонския маратон в реално време.)

За мнозина велосипедът CEVIS е най-трудното устройство за приспособяване. „Трудно е да караш колело в космоса“, казва Туиди. „Вие сте нестабилни и нямате гравитация. Вие не държите на кормилото и нямате лост за натискане на педалите надолу. Използвате мускулите на единия крак, за да натиснете педала надолу, а мускулите на другия крак, за да издърпате педала нагоре. Това е тласък, а не тласък, както е на Земята. "

Излишно е да казвам, че макар астронавтите да мрънкат за машините, те не пропускат ежедневните си тренировки. Те знаят рисковете, ако го направят.

Подробният план на НАСА за Кимбро по време на престоя му в космическата станция: повдигане на 45 минути до един час поне шест дни в седмицата, както и спазване на строг режим на упражнения, разработени от Гилиамс и неговия екип за свеждане до минимум на мускулната атрофия и изтъняване на костите. Те преконфигурираха неговата рутина всяка седмица или две, за да наблегнат на упражненията, които укрепват частите на тялото (ханша, таза, долната част на гърба, краката, петите), които са най-изложени на риск от загуба на костна маса и замениха упражненията във всяка рутина на всеки три дни или така, главно за да се избегне скуката. Сменят повторения и товари ежедневно. Накрая му назначиха 45 до 60 минути кардио работа на мотора и бягащата пътека, за да повиши издръжливостта, необходима за извършване на задачи като извършване на ремонт извън космическата станция.

„Най-голямото физическо нещо, което направихме през 2008 г., беше разходката в космоса“, казва Кимбро. „Наистина е предизвикателно да преместим тази маса - големите, бели скафандри, които имаме, тежат около 300 паунда. Да можеш да контролираш човек изисква сила и техника. Всеки път, когато отваряме и затваряме ръце, ние се борим с натиска на скафандъра, така че те да се износват. Наистина правим всичко с ръце по време на космическа разходка и много малко с крака. "

Една голяма дупка в плана за космическо приспособление на НАСА за бъдещето: За съжаление, тя все още проектира и тества оборудване за упражнения, достатъчно компактно, за да се побере в космически кораб, който в крайна сметка ще превози астронавти до Марс - очаква се да се проведе около 2030 г.

Например в изследователския център на Глен в НАСА в Кливланд ръководителят на проекта Гейл Перусек и нейният екип от Програмата за човешки изследвания разработват компактни устройства, които са част от масата и обема на ARED, като същевременно подобряват производителността и ги правят способни да поддържат както кратки, така и дълги мисии . По-големият от тях ще бъде около една десета от размера на ARED и подходящ за мисия на Марс. По-малкият ще бъде малко по-голям от кутия за обувки, а мисиите за поддръжка ще бъдат до 21 дни. „По принцип достатъчно голям, за да се изправи на широк клек, с добра форма“, обяснява Перусек.

Членовете на екипажа биха могли да получат достъп до новите машини или да извадят части за различни упражнения, нещо като подвижен нож на швейцарската армия. Функционалността му като универсален фитнес ще остане; той също така ще включва елемент на гребна машина, който аеробно ще замени стационарния велосипед и бягащата пътека. Според Перусек планът е да се разработи версия на Международната космическа станция и да се транспортира там през 2020 г. за тестване.

За съжаление физическият спад не е единствената опасност за живота при микрогравитация.

Дори ако е измислено и оптимизирано перфектно оборудване за упражнения за космическата станция и по-дълги мисии, нерешените и неизбежни опасности остават. На космическата станция сте изложени на 10 пъти повече радиация, отколкото на Земята. И колкото по-далеч се подвизавате, толкова по-лоша е заплахата от „коварните“ (думата на НАСА) галактически космически лъчи, които могат да увеличат риска от рак, да увредят централната ви нервна система и да причинят сърдечни заболявания. Пример: Астронавтите на Аполон, които са отишли ​​на Луната - единствените хора, които са прелетели покрай защитния магнитен щит на Земята - са умрели от сърдечно-съдови заболявания със значително по-висока скорост от астронавтите, които са летели само на ниска околоземна орбита или изобщо никога не са летели, скорошно проучване установи. Други нови изследвания показват, че радиацията на толкова далечна планета като Марс може дори да причини мозъчно увреждане и когнитивно увреждане, подобно на деменцията.

Не е изненадващо, че именно тази радиация в крайна сметка може да се окаже нарушител на сделката - макар че не бихме заложили срещу НАСА да намери решение дори за това. Понастоящем работи за непрекъснато подобряване на защитата от радиация в космическата станция, наблюдение на нивата на членовете на екипажа, за да ги държат в най-добре защитените места и поставянето им на диета, богата на антиоксиданти, за допълнително намаляване на радиационните рискове.

Кимбро, който планира да остане в програмата за астронавт след мисията си, е съсредоточен върху нещата, които може да контролира сега и в близко бъдеще. Той е евангелизатор на резултатите от изследванията на фитнеса на НАСА. „Всички данни, които получаваме от всички тези хора, които са летели, показват, че трябва да направим тази тренировка за цялото тяло. Не е нужно да имате този гигантски сандък и нищо друго. Не е нужно да имате гигантски крака и нищо друго. Трябва да сте добре закръглени. ”

Гилиамс се съгласява. „В това има много наука“, казва той. „Голяма част от това, което правим, е да се опитаме да намерим най-добрия начин да тренираме в полет, така че когато астронавтите стигнат до Марс, те могат да продължат да си вършат работата. Това ще бъде част от мисията на Шейн. Надяваме се да научим много от това, което той преживява. "

За достъп до ексклузивни видеоклипове със съоръжения, интервюта за знаменитости и други, абонирайте се за YouTube!