Astronauti i gravitacija: Kako svemir menja način na koji osećamo predmete?

Viralni video NASA astronauta Toma Maršburna, u kojem negoduje zbog gravitacije dok pokušava da postavi olovku u bestežinskom stanju, zapravo je parodija. Ipak, nije daleko od onoga što se zaista dešava astronautima nakon dužeg boravka u svemiru, što pokazuje novo istraživanje koje je trajalo gotovo 20 godina.

Istraživači sa Katoličkog univerziteta u Levenu u Belgiji i Baskijske fondacije za nauku u Španiji uporedili su način na koji astronauti hvataju i pomeraju predmete u mikrogravitaciji svemira i na Zemlji.

U istraživanju je učestvovalo devet muškaraca i dve žene astronauta, koji su na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) boravili najmanje pet meseci.

Čak i nakon meseci u bestežinskom stanju, zaključili su naučnici, „otisak gravitacije ostaje vidljiv“ u načinu na koji astronauti manipulišu predmetima, što ukazuje na to da je mozgu potrebno dosta vremena da ponovo „programira“ mišićnu memoriju.

Na Zemlji, glavni razlog za hvatanje predmeta je da nam ne ispadnu. U mikrogravitaciji svemira, predmeti ne padaju, čak i ako ih pustimo – pa je svrha hvatanja uglavnom njihovo pomeranje kroz prostor, a ne držanje.

Da bi ispitali ove efekte, astronauti su obavljali niz zadataka kojima su merene njihova sila hvata, pokreti i sposobnost da drže predmete bez klizanja, koristeći posebno dizajniran objekat. Testove su ponavljali više puta pre, tokom i nakon boravka na ISS-u.

U prvom zadatku, astronauti su držali predmet između palca i kažiprsta desne ruke i pomerali ruku gore-dole u ritmu metronoma, ili bez njega.

U drugom zadatku, isti predmet je bio fiksiran na platformi ispred njih, a oni su ga hvatali i pomerali prstima gore-dole.

Na taj način istraživači su merili minimalnu silu trenja potrebnu da predmet ne isklizne iz ruke.

Pokreti ruku u mikrogravitaciji bili su sporiji (osim kada je metronom davao ritam) i simetričniji – sile pri podizanju i spuštanju predmeta bile su slične.

Međutim, pokazalo se da se astronauti ni nakon nekoliko meseci u orbiti nisu u potpunosti prilagodili bestežinskom stanju. I dalje su primenjivali znatno veću silu nego što je potrebno u svemiru, kao da očekuju gravitaciju dok drže ili pomeraju predmete.

Iako se u svemiru nisu u potpunosti prilagodili, povratak na Zemlju pokazao je da je do promena ipak došlo – astronauti su se postepeno ponovo prilagođavali gravitaciji.

„Zanimljivo je da su neki astronauti usmeno izjavili da im je predmet delovao teži nego što su očekivali“, navode autori.

„Snažna povezanost sile hvata i opterećenja, stečena godinama učenja na Zemlji, može se poremetiti nakon dovoljno vremena provedenog u bestežinskom stanju.“

Već nakon jednog dana, pokreti astronauta su se vratili u uobičajeno stanje asimetrije – odnosno, za podizanje predmeta potrebna je veća sila nego za spuštanje. Njihova tela su se brzo prilagodila Zemlji, ali mozak je još neko vreme pravio pogrešne procene mase predmeta.

„Postepene i nepotpune adaptacije pri prelasku iz jednog gravitacionog okruženja u drugo ukazuju na prediktivnu prirodu neuronskih procesa koji stoje iza ovih ponašanja“, objašnjavaju autori.

Istraživanje je objavljeno u časopisu The Journal of Neuroscience.