Sådan træner astronauter på rumstationen

»Det er fedt at være vægtløs,« siger den canadiske astronaut Chris Hadfield i videoen herunder.

Han svæver så let som ingenting rundt i gangene ombord på Den Internationale Rumstation (ISS), og hvis et køleskab stod i vejen, ville han kunne løfte det med sin lillefinger.

»Men det er ikke uden omkostninger,« fortsætter Chris Hadfield.

»Uden konstant vægt på kroppen kan man blive enormt slap. Dine muskler begynder at gå i opløsning, og dine knogler begynder at blive absorberet af kroppen.«

»Så for at holde os stærke, så vi kan tage på rumvandring, og så vi er stærke nok til at gå, når vi kommer hjem, er vi nødt til at træne,« siger Chris Hadfield og går i gang med at vise rumstationens lille fitnesscenter frem.

Kroppen vænner sig til det lette liv

De tre træningsapparater, der findes ombord på ISS – en kondicykel, et løbebånd og en styrketræningsmaskine (se apparaterne i boksen under artiklen), kan tilsammen hjælpe astronauterne med at opretholde en god kondition og styrke de fleste muskelgrupper.

På rumstationen kræver det dog endnu mere tid og endnu hårdere arbejde at holde sig i form end på Jorden. Hernede stiller tyngdekraften nemlig hele tiden automatisk krav til vores muskler og knogler, når vi rejser os fra sofaen, løfter en taske eller laver andre helt almindelige bevægelser.

Men uden tyngdekraften som stimulator i dagligdagen tilpasser kroppen sig til sit nye, lette liv.

»Kroppen reorganiserer sine strukturer på en måde, der er fin i vægtløshed, men som ikke fungerer så godt længere, når man vender tilbage til tyngdekraften,« forklarer Nora Petersen, der er en tysk sportsforsker, som de seneste 11 år har stået i spidsen for den europæiske rumorganisation ESA's fysiske træning af astronauter.

Udover tab af muskelmasse, muskelstyrke og knoglemasse, svækkes kredsløbet også. Hjertet bliver svagere til at pumpe blod ud i kroppen, når det ikke længere skal kæmpe mod tyngdekraften.

Astronauter træner 2½ time hver dag

»Kroppen er meget effektiv. Den siger 'hey, jeg har ikke brug for alt det her, så hvorfor skal jeg beholde det? Jeg skiller mig da bare af med det!' Men kroppen ved bare ikke, at der forude venter en rejse tilbage til tyngdekraften,« siger Nora Petersen.

Hvis en astronaut vender tilbage til Jorden efter en længere tur i rummet uden at have trænet, vil vedkommende have sværere ved at gå, og de svækkede knogler vil have større risiko for at knække, ligesom hvis astronauten led af knogleskørhed.

Her på Jorden er det måske ikke det store problem, hvis en astronaut efter en tur i rummet skvatter lidt og brækker nogle knogler – der er jo altid et hospital i nærheden. Men hele idéen med rumstationen er at forberede sig på længere rejser ud i rummet. Og tænk bare, hvor dårlig en start det ville være på en mission, hvis en astronaut efter et lille års rejse ankom til Mars, hoppede ud af sit rumskib og straks brækkede benet.

Derfor er astronauterne på rumstationen nødt til at stige op på apparaterne og træne 2½ time hver eneste dag. Belastningen øges endda hver uge, så musklerne bliver ved med at blive udfordret.

Der skal trænes både før og efter missionen

Astronauternes træning begynder faktisk allerede inden deres mission, forklarer Nora Petersen.

»Hvis man er velforberedt og i god form, har man nemmere ved at håndtere stresset, tidspresset og effekterne af vægtløshed på kroppen,« siger hun.

Den forberedende træning bruges også til at instruere astronauterne i at bruge de særlige apparater, der findes på rumstationen.

»Når man træner højintensivt, skal man sikre sig, at det bliver gjort på en sikker måde. Hvis man bliver skadet halvvejs gennem missionen, så man ikke kan fortsætte træningen, er man virkelig i problemer,« siger Nora Petersen.

Efter astronauterne har afsluttet en langtidsmission og er vendt tilbage til Jorden, skal de igennem et genoptræningsprogram, der kan vare flere uger. For selvom de træner hårdt på rumstationen, er det noget helt andet at bevæge sig og holde balancen, når tyngdekraften trækker i én.

»De bliver påvirket af vægtløsheden. Ikke så meget, at de ikke kan gå, men de er trætte, fordi missionen og rejsen tilbage til Jorden er krævende. Det hele føles meget tungt, når man vender tilbage til tyngdekraften,« siger Nora Petersen.

Astronauter skal ikke være topatleter

Træningen er altså meget omfattende, men målet er faktisk blot, at astronauterne skal være sunde.

»De behøver ikke at være atleter på højt niveau. Det er ikke nødvendigt, og det er svært at vedligeholde på rumstationen,« siger Nora Petersen.

»Når man træner en atlet, der for eksempel vil være verdensmester i spydkast, har man et meget specifikt fokus. I rumfart skal man træne mere alsidigt, fordi vi ønsker at ramme alle de systemer, der er relevante for at have en sund, effektiv og aktiv livsstil,« forklarer hun.

For at bevare en god balance mellem kroppens muskler skal astronauterne især udføre øvelser, der træner underkroppen. De laver blandt andet squats, dødløft og hælløft med styrketræningsmaskinen.

»Det er benene og ryggen, der bliver svækket mest i vægtløshed. Benene bliver ikke brugt så meget som her på Jorden. Armene bliver svækket mindre på rumstationen, fordi astronauterne bruger dem mere til at bevæge sig rundt,« siger Nora Petersen.

Det er dog ikke alle muskler, som astronauterne kan træne lige godt på styrketræningsmaskinen. Især de små stabiliserende muskler, som man normalt ville aktivere ved at lave øvelser med ren kropsvægt som planken eller ved at sidde på en gymnastikbold, er svære at ramme.

Det skaber en ubalance mellem trænede og utrænede muskler i kroppen, hvilket gør astronauterne sårbare over for skader.

»Med squats rammer man nogle af dem, men ikke alle. Uden tyngdekraft er der en grænse for, hvad der kan lade sig gøre, medmindre vi opfinder endnu en sej maskine,« fortæller Nora Petersen.

Dansk astronaut tester nyt træningsudstyr

Den danske astronaut, Andreas Mogensen, skal faktisk teste nyt udstyr, der måske kan løse noget af problematikken. Han skal under sit ophold på rumstationen bære en meget tætsiddende dragt kaldet Skinsuit.

Meningen er, at 'huddragten' skal give Andreas Mogensen modstand, når han bevæger sig, og den skal presse hans ryg sammen på samme måde, som når man står på Jorden. Uden dragten bliver astronauter op til fem centimeter højere under ophold i rummet, og mange får ondt i den nedre del af rygsøjlen. De problemer kan dragten muligvis mindske.

Andreas Mogensen skal teste Skinsuit på rumstationens kondicykel, hvor han også skal afprøve en mobil pulsmåler udviklet af Danish Aerospace Company.

Men det er kun under de videnskabelige forsøg, at den danske astronaut skal bruge træningsapparaterne. Hans mission varer nemlig blot ti dage, og under så kort et ophold er muskelsvindet minimalt, så det er ikke nødvendigt at træne.

Når han vender hjem igen vil genoptræningsprogrammet heller ikke være særlig omfattende – han kan se frem til primært strækøvelser og en god gang massage efter at have siddet sammenkrøbet i rumkapslen på den hæsblæsende vej ned gennem Jordens atmosfære.

Andreas Mogensen rejser op til rumstationen 2. september kl. 6.34 om morgenen dansk tid, og Videnskab.dk sendte opsendelsen live.

Rumstationens tre træningsapparater

Der er tre slags træningsapparater ombord på ISS:

• En kondicykel
• Et løbebånd
• En maskine til styrketræning

Alle tre apparater har indbygget forskellige affjedrende mekanismer, så de stød og vibrationer, der kommer, når astronauterne træner, ikke bliver overført til selve rumstationens struktur.

Kondicyklen, der går under navnet CEVIS (Cycle Ergometer with Vibration Isolation and Stabilization System), er udviklet af det danske firma Danish Aerospace Company.

Til forskel fra en almindelig kondicykel er der hverken sadel eller

eller styr på CEVIS. I vægtløshed har astronauterne jo ikke brug for at hvile sig på noget. De spænder bare cykelskoene fast til pedalerne, og så støtter de sig indimellem til stativet bag dem.

Modstanden i cyklen er computerstyret, og computersystemet kan også måle astronauternes puls, hvor mange watt de træder, og hvor hurtigt de cykler.

Løbebåndet, der kaldes T2 (Treadmill 2) eller COLBERT (Combined Operational Load Bearing External Resistance Treadmill), ligner et almindeligt løbebånd i dit lokale fitnesscenter.

Den store forskel er, at astronauter ifører sig seletøj, der tages på som en rygsæk, og tøjler sig til løbebåndet.

På den måde sikrer astronauterne sig, at deres fødder bliver holdt nede på båndet, og at de presses ned med en kraft, der typisk svarer til 70-80 procent af deres kropsvægt på Jorden.

En computer styrer hastigheden og længden af løbeturen, og den måler samtidig på astronauternes puls og tråd, så lægerne nede på Jorden kan følge med i, hvor godt astronauterne klarer deres træning.

ARED-maskinen (Advanced Resistive Exercise Device) er meget fleksibel og kan bruges til at lave en lang række forskellige styrketræningsøvelser, herunder store basisøvelser som squats, dødløft og bænkpres.

ARED ligner lidt en squat rack, men i stedet for en stang med vægte kommer modstanden fra to vakuumcylindre.

Ved at dreje på et håndtag kan ARED indstilles til at give modstand, der svarer til at løfte 272 kg her på Jorden.

Desuden indeholder maskinen et kabeltræk, der kan give modstand svarende til 68 kg.