En una sala de la esquina del Edificio de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial en CU Boulder, Torin Clark está a punto de dar un paseo.
El profesor asociado se ata a lo que parece una intimidante silla de dentista colocada sobre un andamio de metal que, a su vez, descansa sobre una base circular. Todo el montaje parece una atracción de carnaval.
Lo cual, en cierto modo, lo es.
"Torin, ¿estás listo para empezar?" grita el estudiante graduado Taylor Lonner frente a un monitor que muestra varias vistas de Clark. "Voy a llegar a 5 rpm en dos minutos."
Clark levanta el pulgar y comienza a girar, primero lentamente, luego cada vez más rápido. La silla gira en círculos alrededor de la habitación, creando una fuerza centrífuga que obliga a su cuerpo a retroceder hacia el reposacabezas.
Una vez que la máquina disminuye la velocidad y Clark vuelve a pisar tierra firme, parece un poco tambaleante pero, por lo demás, de buen humor.
"Básicamente se siente como un gravitrón", dice, refiriéndose a las atracciones giratorias que provocaban náuseas y que se convirtieron en un elemento básico de las ferias del condado en la década de 1980.
El equipo del Departamento de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial de Ann y H.J. Smead está utilizando esta máquina como un paso en un experimento que busca recrear una experiencia que pocas personas tienen:el impacto de pasar de un entorno de gravedad, como el espacio, a otro. como la superficie de la Tierra. En particular, el grupo está abordando lo que sucede cuando los astronautas regresan a casa y aterrizan en sus naves espaciales en medio de un océano agitado.
La desorientación y el mareo han sido durante mucho tiempo una realidad subestimada en la exploración espacial, dijo Lonner. Las encuestas sugieren que la mayoría de los astronautas y cosmonautas se han enfermado durante los aterrizajes en el agua, una condición relativamente menor que podría volverse peligrosa si los miembros de la tripulación con náuseas repentinamente tuvieran que responder a un desastre.
Abordar este tipo de mareos será cada vez más importante a medida que más personas viajen al espacio y permanezcan allí por mucho tiempo, dijo Lonner. En experimentos de laboratorio recientes, el equipo descubrió que las gafas de realidad virtual podrían ayudar a mantener a los astronautas en tierra cuando caen en el océano. Esta tecnología puede proporcionar a las personas imágenes relajantes de un paisaje para contemplar, similar a mirar el horizonte desde la cubierta de un barco.
El equipo presentó sus resultados este mes en el Taller anual de investigadores del Programa de Investigación Humana de la NASA en Galveston, Texas.
"Estamos aumentando toda esta burbuja de la exploración espacial", dijo Lonner. "Pero la gente no querrá hacer eso si simplemente se sentirán miserables cuando lleguen a la microgravedad y cuando regresen a la Tierra".
Para la ingeniera aeroespacial, la pregunta es personal:ni siquiera puede abrir un libro mientras viaja en automóvil sin marearse. Según una hipótesis, el mareo como el de ella surge de una especie de desajuste entre el cuerpo y el cerebro.
"Cuando estás en un entorno en movimiento, tu cuerpo percibe lo que te rodea, pero tu cerebro también tiene una expectativa de lo que deberías sentir en función de tus experiencias pasadas", dijo Lonner. "Cuando esas dos cosas no están de acuerdo durante un período prolongado, te mareas".
Desafortunadamente para los astronautas, el espacio está lleno de ese tipo de contradicciones.
Cuando los humanos se liberan por primera vez de la atmósfera de la Tierra, por ejemplo, sus cerebros esperan que sus cuerpos experimenten un tirón hacia abajo debido a la gravedad, condiciones que no existen en el espacio. Como resultado, aproximadamente entre el 60% y el 80% de los viajeros espaciales han experimentado lo que los científicos llaman "mareo por movimiento espacial", que puede durar unos días o incluso más. (El cosmonauta ruso Gherman Titov tiene el dudoso honor de ser el primer ser humano en vomitar en el espacio cuando perdió su almuerzo dentro de la nave espacial Vostok 2).
En una investigación separada, Clark y sus colegas están explorando si los exploradores espaciales pueden reducir el mareo por movimiento espacial mediante ejercicios simples, como inclinaciones cuidadosas de la cabeza.
Pero también pueden surgir sentimientos repulsivos cuando los astronautas regresen a la Tierra. La NASA planea enviar humanos a la luna esta década a bordo de las naves espaciales Orion o Dragon. Cuando Orión, en particular, regrese a la Tierra, probablemente caerá en el océano en algún lugar frente a la costa de California. Allí, los astronautas pueden subir y bajar en las olas durante hasta una hora mientras esperan el rescate.
No es una imagen bonita, dijo Lonner:"Si miras a Orion y Dragon, solo hay unas pocas ventanillas que en realidad no son suficientes para brindar a los astronautas una vista fija de la Tierra".
De vuelta en CU Boulder, en un laboratorio al final del pasillo de la centrífuga humana, Clark entra en una máquina diferente.
El cubo de metal pintado de azul tiene aproximadamente el tamaño de un dormitorio pequeño. Anteriormente residía en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston y es tan grande que el equipo tuvo que llevarlo al edificio en pedazos y luego volver a armarlo en el lugar.
Una vez que Clark se asegura a una silla en el interior y cierra la puerta, el enorme dispositivo cobra vida y comienza a moverse, deslizándose a lo largo de un riel en el suelo. Se mueve en línea recta de un extremo al otro de la habitación durante varios minutos.
"Sientes que te balancean de un lado a otro", dice Clark.
De hecho, se siente como si las olas lo balancearan hacia adelante y hacia atrás:los investigadores programaron el movimiento del trineo basándose en datos de boyas reales en el Océano Pacífico.
En un experimento reciente, el equipo adoptó un enfoque de dos etapas para simular el mareo que se produce al aterrizar en el agua:primero, el grupo hizo girar a 30 sujetos humanos durante una hora en la centrífuga. Ese giro imita la desorientación que experimentan los astronautas cuando repentinamente pasan de la microgravedad a la dureza de la gravedad de la Tierra.
A continuación, los investigadores mecieron a los sujetos en el trineo durante hasta una hora. Si eso suena como una receta para las náuseas, dijo Lonner, lo es.
Pero, añadió, el equipo también le dio a cada uno de los sujetos un par de gafas de realidad virtual para que las usara. La mitad de los sujetos vieron la imagen de un punto blanco fijo sobre un fondo negro. Pero los otros sujetos recibieron una imagen mucho más rica:un bosque digital completo con algunos dibujos animados de humanos a escala. Esos bosques también se movían junto con el trineo. Cuando se deslizaba o se inclinaba, también lo hacían los árboles y las personas.
"Es como una ventana virtual", dijo Lonner.
También funcionó. Lonner explicó que si los sujetos experimentaban síntomas moderados de mareo durante más de dos minutos, salían del experimento. Sólo un tercio de las personas que llevaban gafas en las que solo se veía el punto blanco aguantó toda la hora en el trineo. Por el contrario, casi el 80% de los sujetos que observaron el bosque sobrevivieron a la terrible experiencia.
Los investigadores están trabajando para aprovechar sus resultados, explorando, por ejemplo, si agregar más información a la escena del bosque puede ayudar a reducir aún más las náuseas. Pero son optimistas en cuanto a que la realidad virtual podría brindar un poco de alivio a los astronautas que regresan a la Tierra.
Lonner ve el proyecto como una forma de abrir la exploración espacial a más personas, incluidas personas como ella que sienten náuseas en los aviones. Incluso ha utilizado algunas de las lecciones de su investigación en su propia vida.
"Me di cuenta de que es peor cuando la ventana está cerrada y no puedo ver pasar las nubes", dijo Lonner. "Ahora siempre abriré la ventana para mirar las nubes."
Proporcionado por la Universidad de Colorado en Boulder
