Trở về Trái đất từ vũ trụ, các phi hành gia phải đối mặt tình trạng đáng sợ nhất này

Không gian làm thay đổi con người. Nó tăng cường sức mạnh một số cơ, làm yếu đi một số cơ khác, làm dịch chuyển chất lỏng trong cơ thể và điều chỉnh lại cảm giác thăng bằng. Chương trình Nghiên cứu Con người (Human Research Program - HRP) của NASA hoạt động nhằm tìm hiểu và đôi khi thậm chí là đối phó với những thay đổi đó để các phi hành gia có thể phát triển mạnh mẽ trong các sứ mệnh không gian sâu trong tương lai.

Các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế tập luyện khoảng hai giờ mỗi ngày để bảo vệ mật độ xương, sức mạnh cơ bắp và hệ thống tim mạch, nhưng họ càng ở trong vi trọng lực lâu, não và cơ thể càng khó thích nghi lại với lực hút của trọng lực. Sau nhiều tháng trên quỹ đạo, các phi hành gia trở về thường mô tả Trái Đất là nặng nề, ồn ào và yên lặng một cách kỳ lạ. Một số người thích nghi lại trong vòng vài ngày, trong khi các phi hành gia khác mất nhiều thời gian hơn để hồi phục hoàn toàn.

Thích nghi với trọng lực

Phi hành đoàn của sứ mệnh SpaceX Crew-7 của NASA gồm phi hành gia NASA Jasmin Moghbeli, phi hành gia ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu) Andreas Mogensen, phi hành gia JAXA (Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản) Satoshi Furukawa và phi hành gia Roscosmos Konstantin Borisov đã hạ cánh vào tháng 3 năm 2024 sau gần 200 ngày trong không gian. Một trong những bài kiểm tra đầu tiên mà các thành viên phi hành đoàn tình nguyện hoàn thành là đi bộ với mắt mở và sau đó là mắt nhắm.

Mogensen nói: “Khi nhắm mắt, gần như không thể đi thẳng hàng.” Trong không gian, thị giác là cách chính để các phi hành gia định hướng bản thân, nhưng khi trở về Trái Đất, bộ não phải học lại cách sử dụng các tín hiệu thăng bằng từ tai trong. Moghbeli đùa rằng lần đầu tiên cô thực hiện bài tập đó trông giống như “một điệu nhảy đẹp mắt.”

Moghbeli nói: “Tôi cảm thấy rất lảo đảo trong hai ngày đầu tiên. Cổ tôi rất mỏi vì phải giữ đầu.” Cô nói thêm rằng, nhìn chung, cơ thể cô đã nhanh chóng thích nghi lại với trọng lực.

Mỗi phi hành gia hồi phục theo lịch trình riêng của họ và có thể gặp những thách thức khác nhau. Mogensen nói rằng sự phối hợp cơ thể của anh phải mất thời gian mới trở lại. Furukawa lưu ý rằng anh không thể nhìn xuống mà không cảm thấy buồn nôn. Anh nói: “Ngày qua ngày, tôi đã hồi phục và ổn định hơn.”

Phi hành gia NASA Loral O’Hara trở về vào tháng 4 năm 2024 sau 204 ngày trong không gian. Cô cho biết cô cảm thấy gần như hoàn toàn bình thường một tuần sau khi trở về Trái Đất. O’Hara nói thêm rằng kinh nghiệm trước đây của cô với vai trò kỹ sư đại dương đã mang lại cho cô cái nhìn sâu sắc về các nhiệm vụ không gian. Cô nói: “Việc có những đội nhỏ làm việc tại hiện trường với một đội ở nơi khác trên bờ biển với nhiều nguồn lực hơn là một sự tương đồng tốt cho trạm vũ trụ và tất cả các sứ mệnh mà chúng tôi hy vọng sẽ thực hiện trong tương lai.”

Phi hành gia NASA Nichole Ayers, người đã thực hiện sứ mệnh không gian đầu tiên của mình với phi hành đoàn SpaceX Crew-10 của NASA, lưu ý rằng bộ não nhanh chóng thích nghi với tình trạng không trọng lực bằng cách tắt hệ thống tiền đình, hệ thống kiểm soát sự cân bằng. Cô nói: “Sau đó, chỉ trong vòng vài ngày trở lại Trái Đất, nó lại ghi nhớ. Thật đáng kinh ngạc về tốc độ cơ thể tự điều chỉnh lại.”

Khi phi hành gia NASA Frank Rubio hạ cánh xuống Kazakhstan vào tháng 9 năm 2023, anh đã hoàn thành sứ mệnh dài kỷ lục 371 ngày - chuyến bay không gian đơn lẻ dài nhất của Hoa Kỳ.

Rubio cho biết cơ thể anh đã thích nghi với trọng lực ngay lập tức, mặc dù bàn chân và lưng dưới của anh bị đau sau hơn một năm không chịu sức nặng. Nhờ việc tập luyện nhất quán, Rubio cho biết anh cảm thấy hồi phục phần lớn trong vòng vài tuần.

Về mặt tinh thần, việc kéo dài sứ mệnh từ sáu tháng lên một năm là một thách thức. Anh nói: “Đó là một tàu lượn siêu tốc cảm xúc lẫn lộn,” nhưng các cuộc gọi video thường xuyên với gia đình đã giúp anh giữ vững tinh thần. Anh nói: “Thật sự là quá choáng ngợp với tình yêu thương và sự hỗ trợ mà chúng tôi nhận được.”

Các phi hành gia Crew-8 Matt Dominick, Jeanette Epps, Michael Barratt và nhà du hành vũ trụ Alexander Grebenkin đã hạ cánh xuống biển vào tháng 10 năm 2024 sau 235 ngày trên trạm. Dominick thấy việc ngồi trên các bề mặt cứng lúc đầu không thoải mái. Epps cảm thấy sự nặng nề của Trái Đất ngay lập tức. Cô nói: “Bạn phải vận động và tập thể dục mỗi ngày, bất kể bạn cảm thấy kiệt sức đến mức nào.”

Barratt, phi hành gia kỳ cựu và có chứng chỉ về nội khoa và y học hàng không vũ trụ, giải thích rằng quá trình hồi phục khác nhau đối với mỗi thành viên phi hành đoàn, và mỗi lần trở về lại dạy cho NASA một điều mới.

Thách thức ngay cả với các Phi hành gia kỳ cựu

Các phi hành gia kỳ cựu của NASA là Suni Williams và Butch Wilmore trở về sau sứ mệnh kéo dài chín tháng với Crew-9 vào đầu năm 2025. Mặc dù có kinh nghiệm bay vào vũ trụ sâu rộng, Williams nói việc thích nghi lại với trọng lực vẫn có thể khó khăn. Cô nói: “Trọng lượng và sự nặng nề của mọi thứ thật đáng ngạc nhiên.” Giống như những người khác, cô ấy đã tự thúc đẩy bản thân vận động hàng ngày để lấy lại sức mạnh và sự thăng bằng.

Phi hành gia NASA Don Pettit, cũng là một phi công kỳ cựu, trở về nhà vào tháng 4 năm 2025 sau 220 ngày trên trạm vũ trụ. Ở tuổi 70, ông là phi hành gia tích cực lớn tuổi nhất của NASA. Nhưng kinh nghiệm không làm cho trọng lực trở nên nhẹ nhàng hơn. Trong quá trình hạ cánh, ông nói rằng mình đã rất bận rộn, “trút hết mọi thứ trong dạ dày ra thảo nguyên Kazakhstan.” Vi trọng lực đã làm giảm các cơn đau ở khớp và cơ của ông, nhưng lực hút của Trái Đất đã mang chúng trở lại cùng một lúc.

Pettit nói rằng quá trình hồi phục của ông tương tự như các nhiệm vụ trước đây. Ông nói: “Tôi vẫn cảm thấy như một đứa trẻ bên trong.” Ông giải thích rằng phần khó nhất không phải là lấy lại sức mạnh ở các nhóm cơ lớn, mà là việc tái huấn luyện các cơ nhỏ, thường bị bỏ qua và không được sử dụng trong không gian. “Đó là một quá trình học hỏi để làm quen lại với trọng lực.”

Quá trình hồi phục diễn ra từng ngày với sự giúp đỡ của việc tập thể dục, các hệ thống hỗ trợ và một chút hài hước. Bất kể một phi hành gia ở trong không gian bao lâu, mọi hành trình trở về Trái Đất đều là độc nhất.

Chương trình Nghiên cứu Con người giúp các nhà khoa học hiểu môi trường không gian ảnh hưởng đến sức khỏe và hiệu suất của phi hành gia như thế nào, đồng thời đưa ra các chiến lược để giữ cho phi hành đoàn khỏe mạnh cho các sứ mệnh tương lai lên Mặt Trăng, Sao Hỏa và xa hơn nữa. Chương trình nghiên cứu các phi hành gia trước, trong và sau chuyến bay vũ trụ để tìm hiểu cách cơ thể con người thích nghi với cuộc sống và công việc trong không gian. Chương trình cũng thu thập dữ liệu thông qua các sứ mệnh tương tự trên Trái Đất có thể giúp giữ an toàn hơn cho các phi hành gia trong các cuộc thám hiểm không gian trong tương lai.

Để tìm hiểu thêm về cách vi trọng lực ảnh hưởng đến cơ thể con người và phát triển các cách mới để giúp các phi hành gia giữ sức khỏe, ví dụ, các nhà khoa học của chương trình thực hiện các nghiên cứu nghỉ ngơi tại giường, yêu cầu hàng chục tình nguyện viên nằm trên giường trong 60 ngày với đầu nghiêng xuống một góc cụ thể. Việc nằm ở tư thế này đánh lừa cơ thể phản ứng như khi cơ thể ở trong không gian, cho phép các nhà khoa học thử nghiệm các biện pháp can thiệp nhằm hy vọng chống lại một số tác động của vi trọng lực. Những nghiên cứu như vậy, mặc dù do NASA dẫn đầu, nhưng lại diễn ra tại cơ sở của Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức tại Cologne, có tên là :envihab , sự kết hợp giữa “môi trường” và “môi trường sống.”

Những hiểu biết bổ sung trên Trái Đất đến từ Chương trình Tương tự Thám hiểm Hiệu suất và Sức khỏe Phi hành đoàn (CHAPEA) và Chương trình Tương tự Nghiên cứu Thám hiểm Con người (HERA) tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston. Cả hai chương trình tương tự này đều tái tạo các điều kiện và kịch bản xa xôi của việc thám hiểm không gian sâu ngay trên Trái Đất với các phi hành đoàn tình nguyện, những người đồng ý sống và làm việc trong sự cô lập của các môi trường sống trên mặt đất và chịu đựng những thách thức như giao tiếp bị trì hoãn, mô phỏng loại tương tác sẽ xảy ra trong các hành trình không gian sâu đến và đi từ Sao Hỏa. Kết quả từ các sứ mệnh trên mặt đất này và các sứ mệnh khác sẽ giúp NASA tinh chỉnh các biện pháp can thiệp, chiến lược và giao thức trong tương lai cho các phi hành gia trong không gian.

NASA và các đối tác đã hỗ trợ con người liên tục sống và làm việc trong không gian từ tháng 11 năm 2000. Sau gần 25 năm hiện diện liên tục của con người, trạm vũ trụ vẫn là nơi thử nghiệm duy nhất dựa trên không gian để đào tạo và nghiên cứu cho các sứ mệnh không gian sâu, tạo điều kiện cho chiến dịch Artemis của NASA, thám hiểm Mặt Trăng và các sứ mệnh Sao Hỏa trong tương lai.

Nguồn: NASA