این لباس نرم ۱٫۴ کیلوگرم گرانش زمین را شبیه‌سازی می‌کند تا از دست دادن عضله در فضا پیشگیری کند
فضانوردان در هر اقامت طولانی‌مدت در فضا مقدار قابل‌توجهی از تودهٔ عضلانی خود را از دست می‌دهند. علیرغم صرف ۲ تا ۳ ساعت در روز برای ورزش به‌منظور جلوگیری از آتروفی، بسیاری همچنان با مشکلات سلامتی ناشی از گرانش کم دست و پنجه می‌زنند. مقاله‌ای جدید و برخی پژوهش‌های تکمیلی انجام‌شده توسط امانوئل پولویرنتی از آزمایشگاه روباتیک نرم دانشگاه بریستول و همکارانش، نوعی اسکلت‌نقلی مبتنی بر پارچه را معرفی می‌کند که می‌تواند حداقل برخی از مشکلات عضلانی‑استخوانی فضانوردان را بدون اینکه به‌طور چشم‌گیری بر حرکاتشان تأثیر بگذارد، حل کند.
در حال حاضر، برای مقابله با مشکلاتی نظیر از دست رفتن عضله، توان و تراکم استخوان، فضانوردان بیش از سه ساعت در روز را به انجام تمرینات اختصاص می‌دهند؛ از جمله دستگاه پیشرفته تمرین مقاومتی (ARED) که سعی دارد وزنه‌برداری ترکیبی را شبیه‌سازی کند و تردمیل T2 (COLBERT) که با استفاده از کمربندهای ایمنی، فضانورد را هنگام دویدن در جای خود نگه می‌دارد. متأسفانه، هیچ‌یک از این راه‌حل‌ها به‌طور پیوسته مؤثر به نظر نمی‌رسند، به‌طوری که فضانوردان حتی در حین استفاده از آنها، کاهش قابل‌توجهی در قدرت خود تجربه می‌کنند.
اسکلت‌نقلی‌های بزرگ‌تر معمولاً حجیم و سنگین هستند. این موضوع شاید پس از نصب لباس بر روی ایستگاه فضایی بین‌المللی یا ماه، به‌دلیل گرانش کم، اهمیت نداشته باشد، زیرا گرانش پایین بسیاری از مشکلات ناشی از وزن زیاد را رفع می‌کند. اما این اسکلت‌نقلی‌ها به‌طرز شناخته‌شده‌ای ناخوشایند هستند، که امکان عملکرد عادی فضانوردان را هنگام استفاده از آنها دشوار می‌سازد.
فضانورد سازمان فضایی اروپا (ESA)، سامانتا کریستوفورتی دربارهٔ تأثیر کاهش عضله بر فضانوردان صحبت می‌کند. اعتبار: کانال یوتیوب بنیاد بین‌المللی پوکی استخوان (IOF)
در این میان، R‑HEXSuit ظاهر می‌شود. این یک اسکل‌نقلی انعطاف‌پذیر سفارشی است که زیر لباس‌های معمولی پوشیده می‌شود. این پوشش ترکیبی از پارچه‌ها و عضله‌های مصنوعی حبابی (BAMs) است. این عضله‌های هوای فشرده مزایای فراوانی دارند؛ از جمله وزن سبک، هزینه کم و توانایی بلند کردن باری تا هزار برابر وزن خود. لباسی که این عضله‌ها در آن ادغام شده‌اند تنها ۱٫۴ کیلوگرم وزن دارد و توانایی منحصربه‌فردی از ارائهٔ قدرت کمکی به عضله و در عین حال ایجاد مقاوتی که فضانوردان را وادار می‌کند با همان نیرویی که در زمین برای انجام کارهای روزمره به کار می‌برند، دارد.
این لباس توسط دکتر پولویرنتی طراحی و به‌دست دوخت شد و به‌نظر می‌رسد برای دوختن از کمک مادربزرگش بهره‌مند شده باشد. عضله‌های مصنوعی که از لایهٔ بیرونی نایلونی و لایهٔ داخلی ترموپلاستیکی تشکیل شده‌اند، می‌توانند بسته به نیاز گسترش یا جمع شوند. این عضله‌ها به قطعات پارچه‌ای دیگر مانند کمربند و بندهای زانو (در حالت مقاومتی) دوخت می‌شوند.
برای آزمایش نسخهٔ کمکی این لباس، تیم به مرکز آزمایشی Exterres CRATER رفت؛ که بزرگ‌ترین مرکز شبیه‌سازی ماه در نیمکرهٔ جنوبی است. خود لباس در یک لباس فضایی ادغام شد و پژوهشگران بیومکانیک افراد آزمایشی را که در سطوح مختلف ماهی حرکت می‌کردند و اشیائی را حمل می‌نمودند، زیر نظر گرفتند. این آزمایش بخشی از مأموریت «بزرگ‌ترین شبیه‌سازی جهان» بود که در آن بیش از ۲۰۰ دانشمند مأموریت‌های متمرکز بر ماه را از مرکز کنترل مأموریت در اتریش اجرا کردند.
کاربر در حال نمایش دامنه حرکتی در R‑HEXSuit. اعتبار: ا. پولویرنتی و همکاران
قبل از کار تحقیقاتی روی نسخهٔ کمکی، نسخهٔ مقاومتی تحت آزمایش‌های مختلفی در مرکز «حرکات در سیارات دیگر» (L.O.O.P) دانشگاه میلان قرار گرفت. در آنجا، شرکت‌کنندگان آزمایشی به یک سیستم تعلیق عمودی وصل شدند تا گرانش ماه را شبیه‌سازی کنند و یک تردمیل برای آنها فراهم شد تا به‌صورت نمادین قدم‌زدن بر روی ماه را تجربه کنند. نتایج نشان داد که نسخهٔ مقاومتی لباس، نیازهای متابولیکی قدم‌زدن بر ماه را به‌حدی که مشابه نیازهای قدم‌زدن بر روی زمین شد، افزایش می‌دهد. آنها همچنین معتقدند این نشانگر این است که با فراهم کردن نوع مناسب مقاومت می‌توان اثرات منفی محیط گرانش کم را از بین برد؛ اگرچه برای تأیید کامل این نتیجه‌گیری، همچنان به مطالعات طولانی‌مدت نیاز است.
تنها نکتهٔ منفی این اسکل‌نقلی به‌نظر می‌رسد، راحتی آن باشد؛ کاربران در نظرسنجی پس از استفاده تنها ۳٫۱ از ۵ امتیاز داده‌اند. به‌ویژه، آنها از سایش بندهای قرار گرفته روی زانوها بر روی ساق پاهایشان ناراضی بودند. اما به گفتهٔ نویسندگان، این مشکل می‌تواند در نسخهٔ بعدی طراحی بهبود یابد. همچنین، در حال حاضر، پیکربندی‌های مقاومتی و کمکی به‌صورت جداگانه ارائه می‌شوند و امکان تعویض آسان بین آنها وجود ندارد؛ اما نویسندگان امید دارند به‌زودی این قابلیت را اضافه کنند.
در حال حاضر، این R‑HEXSuit هنوز مسیر طولانی‌ای برای به‌کارگیری در فضا طی می‌کند. اما طراحی منحصربه‌فرد، سبک و کم‌حجم آن باعث می‌شود در میان اسکل‌نقلی‌های پیشنهادی برای فضا برجسته باشد. اگر مشکلات مربوط به راحتی حل شوند و به‌ویژه اگر قادر به تبدیل حالت کمکی به حالت مقاومتی شوند، احتمال قابل‌قبولی وجود دارد که یک تکامل بعدی از این اسکل‌نقلی در نهایت در فضا به کار گرفته شود.
برای اطلاعات بیشتر:
دانشگاه بریستول – شلوارهای روباتیک اسکل‌نقلی می‌توانند حرکات فضانوردان را در مأموریت‌های فضایی ارتقا دهند
ا. پولویرنتی و همکاران – یک اسکل‌نقلی نرم روباتیک مقاومتی برای بارگذاری دینامیک بدن در گرانش کم
دانشگاه تگزاس (UT) – چطور عضله‌های حبابی می‌توانند به فضانوردان در بهبود توان پاهای فضایی‌شان کمک کنند
دانشگاه تگزاس (UT) – برای عبور از برف، تیم بازیابی چانگ‑5 از اسکل‌نقلی‌های قدرتی استفاده کرد