As calças robóticas são o futuro traje espacial?

A parte mais legal do voo espacial é a ausência de peso – mas também é a mais problemática. Sob zero-g, os músculos atrofiam, as alterações na frequência cardíaca, a pressão arterial aumenta e os ossos desmineralizar em 1% a 2% para cada mês de voo espacial. Com alguns astronautas permanecendo no ar por um ano ou mais, isso representa um enorme dano potencial. O exercício ajuda; os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) são obrigados a passar duas horas por dia na esteira e na bicicleta ergométrica. Mas isso ainda não é suficiente para reverter o problema. E não é apenas o zero-g que pode ser perigoso. Estadas de longo prazo na gravidade reduzida da Lua ou de Marte podem ter efeitos nocivos semelhantes.

“Quando aterrissei do espaço, tive que ser retirado da cápsula e passei meus primeiros dias na Terra parecendo um homem de 90 anos”, diz a astronauta aposentada Kate Rubins, que cumpriu dois turnos de serviço a bordo da ISS, totalizando 300 dias no espaço. “Muitos dos meus sistemas fisiológicos replicavam alguém 20 ou 30 anos mais velho que eu.”

Agora pode haver uma solução: calças robóticas. Como um novo estudo em Ciência Avançada relatórios, uma equipe de investigadores liderada por Emanuele Pulvirenti, pesquisador associado do Laboratório de Robótica Suave da Universidade de Bristol, no Reino Unido, desenvolveu uma peça de roupa que pode ser usada sob trajes espaciais para fornecer parte da resistência sentida em um ambiente de gravidade, mantendo o corpo funcionando como se estivesse de volta à Terra.

As calças, que vão da cintura ao joelho, são feitas de duas partes: uma camada externa de náilon e uma interna de plástico hermética. Na frente e atrás de ambos os joelhos há um par de chamados músculos artificiais de bolha (BAMs)feito de tubos de plástico e anéis de retenção que podem ser inflados com ar para exercer pressão sobre os músculos reais por baixo. Os BAMs foram usados ​​no passado para apoiar os músculos do usuário, ajudando os soldados a carregar mochilas pesadas ou pessoas com deficiência a recuperar a mobilidade perdida. No estudo atual, no entanto, Pulvirenti e seus colegas posicionaram as unidades em locais que dificultariam um pouco a movimentação dos usuários, levando a um esforço contínuo de baixo nível que traria alguns dos benefícios da gravidade para a saúde.

Para testar o sistema, Pulvirenti e sua equipe viajaram para a Universidade de Milão, sede do LOOP (Locomoção em outros planetas) laboratório, construído e operado pela Agência Espacial Europeia. O LOOP está equipado com um sistema de arnês que pode puxar os objetos suavemente para cima, recriando a gravidade reduzida de um sexto da Lua ou a gravidade de 38% de Marte. A equipe recrutou seis sujeitos – quatro homens e duas mulheres – com idade média de pouco menos de 31 anos, e os colocou à prova com o LOOP e as calças do robô. Sensores foram posicionados sobre sete músculos de suas pernas e uma máscara foi colocada sobre suas bocas que coletava o ar exalado e media gases respiratórios, ventilação pulmonar, consumo de oxigênio e produção de dióxido de carbono.

Os sujeitos então subiram em uma esteira e caminharam por quatro minutos em cada uma das seis condições: sem as calças do robô, com as calças do robô, mas sem os BAMs não inflados, e com os BAMs inflados. Eles primeiro realizaram todos os três exercícios sem o arnês, sob o campo gravitacional de um g da Terra, e depois com o arnês preso para criar uma simulação de gravidade lunar de um sexto. O que os investigadores procuravam era um aumento da atividade nos sete músculos das pernas e um aumento na atividade metabólica, indicando que o corpo estava se esforçando. Os resultados foram impressionantes.