زنان برای سفرهای فضایی کارآمدتر هستند

همانطور که انسان‌ها به فکر زندگی در سایر سیارات هستند، دو انتخاب پیش روی آن‌ها است. یکی سفر به یک منظومه شمسی دیگر که با فناوری‌های کنونی ده‌ها هزار سال طول می‌کشد و به حدود ۲۰۰۰ نسل نیاز دارد تا در فضای کم یک فضاپیما زندگی کنند و در عین حال به یک طرح کنترل جمعیت سختگیرانه پایبند باشند و گزینه‌ی دیگر سیاره مریخ است.

مریخ چندین مزیت دارد که فاصله‌ی‌ نزدیک یکی آن‌ها است که نیاز به بیرون راندن افراد از قفل هوا را زمانی که ظرفیت فضاپیما پر شده است از بین می‌برد. همچنین به یک تیم پیشرفته اجازه می‌دهد تا زیرساخت‌های اساسی را راه‌اندازی کنند و کارآمدترین باشند. این تیم همه باید زن باشد.

محققان تیم پزشکی فضایی، آژانس فضایی اروپا در آلمان مطالعه‌ای را انجام داده‌اند که در مجله‌ی «Scientific Reports» منتشر شده و نشان می‌دهد فضانوردان زن نیاز به آب کمتری برای هیدراته شدن دارند، و همچنین کل میزان مصرف انرژی، مصرف اکسیژن، تولید دی اکسید کربن و گرمای متابولیک آن‌ها در طول ماموریت‌های اکتشافی فضایی در مقایسه با همتایان مردشان کمتر است.

در این مطالعه، محققان از رویکردی برای تخمین تاثیر اندازه بدن بر منابع مورد نیاز برای حمایت از حیات استفاده کردند که برای فضانوردان مرد توسعه یافته بود. در همه‌ی پارامترها، مصرف انرژی زنان کمتر از فضانوردان مرد تخمین زده شد.

با در نظر گرفتن فضا، انرژی، وزن و سیستم‌های پشتیبانی از حیات محدود که در یک فضاپیما در یک ماموریت طولانی قرار دارند، این مطالعه نشان می‌دهد که زنان کارآمدترین نوع بدن را برای اکتشاف فضایی دارند.

به گفته‌ی ناسا، هزینه حمل محموله به ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) به ازای هر کیلوگرم ۹۳ هزار و ۴۰۰ دلار است. این مطالعه نشان داد که در یک ماموریت ۱۰۸۰ روزه، یک گروه چهار نفره تماما زن به ۱۶۹۵ کیلوگرم غذای کمتری نیاز دارند. با یک حساب ساده، این ماموریت می‌تواند بیش از ۱۵۸ میلیون دلار صرفه جویی کند و ۲.۳ مترمکعب فضا نیز که مربوط به بسته بندی مواد غذایی است آزاد شود که معادل تقریبا ۴ درصد از حجم قابل سکونت در یک ماژول هالو (HALO) در مدار پیشنهادی ناسا برای ایستگاه فضایی ماه است. هر دو عامل از نظر عملیاتی بسیار مهم خواهند بود، اما موارد بیشتری نیز وجود دارد.

در مقایسه با مطالعه قبلی روی فضانوردان مرد فرضی، تاثیر اندازه بدن بر مصرف انرژی کل در زنان به طور قابل توجهی کمتر بود. این منجر به کاهش استفاده از اکسیژن، تولید دی‌اکسید کربن، گرمای متابولیک و مصرف آب می‌شود.

وقتی فضانوردان در معرض ریزگرانش طولانی فضا قرار می‌گیرند، اتفاقات بدی برای بدن آن‌ها رخ می‌دهد. تغییرات فیزیولوژیکی باعث آتروفی عضلانی، از دست رفتن استخوان و کاهش ظرفیت هوازی و حسی حرکتی می‌شود که به طور بالقوه بر سلامت و توانایی خدمه برای انجام وظایف ماموریت تأثیر می‌گذارد.

ورزش در فضا «ورزش متقابل» نامیده می‌شود زیرا برای مقابله با اثرات فیزیولوژیکی بی‌وزنی طراحی شده است. در طول این تمرینات که شامل دو تمرین هوازی ۳۰ دقیقه‌ای، شش روز در هفته است، میزان مصرف اکسیژن و تولید دی‌اکسید کربن و گرمای متابولیک در فضانوردان افزایش یافته و نیاز به آب بیشترمی‌شود.

در حالی که اندازه‌ی بدن به تنهایی با معیارهای مصرف انرژی مرتبط است، مأموریت‌هایی که نیاز به تمرین متقابل دارند این اختلاف را افزایش می‌دهند زیرا بدن‌های بزرگتر انرژی بیشتری مصرف می‌کنند، به اکسیژن بیشتری نیاز دارند، دی‌اکسید کربن و گرمای بیشتری تولید می‌کنند. علاوه بر این، این مطالعه نشان داد که زنان ۲۹ درصد آب کمتری از طریق تعریق در طول یک جلسه تمرین هوازی متقابل از دست داده‌اند و بنابراین برای آب‌رسانی مجدد به آب کمتری نیاز داشتند.

تفاوت‌های نظری بین فضانوردان زن و مرد ناشی از نیاز کمتر به اکسیژن برای استراحت و ورزش در فضانوردان زن است که سبک‌تر از فضانوردان مرد در قدهای مشابه هستند و حداکثر اکسیژن مصرفی (VO2max) نسبی کمتری دارند. اکسیژن مصرفی به حداکثر میزان اکسیژنی گفته می‌شود که قلب، ریه‌ها و ماهیچه‌ها می‌توانند به طور موثر در طول تمرین ورزشی استفاده کنندو

فارغ از مصرف منابع، مزایای دیگری نیز وجود دارد به ویژه زمانی که فضانوردان متعددی در یک فضای محدود کار می‌کنند. اتفاقی که اغلب در ایستگاه فضایی بین المللی رخ می‌دهد. در ایستگاه فضایی بین‌المللی، فضانوردان فضای کافی برای ایستادن دارند و در صورت لزوم شانه به شانه یا پشت به پشت کار می‌کنند. فضاهای پیشنهادی ناسا برای ایستگاه فضایی دروازه ماه تنگ‌تر است و محیط ارگونومیک کمتری دارد. چنین فضاهایی برای فضانوردانی با ابعاد بدنی کوچک‌تر مناسب‌تر است.

داده‌های این مطالعه نشان می‌دهد که ممکن است چندین مزیت عملیاتی برای انجام ماموریت‌های تماما زنانه وجود داشته باشد که مهم‌ترین پیشرفت مربوط به زنان کوتاه‌قد است.