6개월 이상 우주에서 임무를 수행하는 우주비행사는 오랫동안 미소 중력 하에서 있어 20년분 노화에 상당하는 골량 감소에 시달리며 지상으로 돌아가도 절반 정도 밖에 회복되지 않는다는 게 새로운 연구를 통해 분명해졌다. 이 발견은 미래에 벌어질 화성 유인 비행 임무에 심각한 문제를 일으킬 수 있다고 한다.
우주 공간에 장기 체류하는 경우 거의 중력이 없는 상화엥 몸을 두는 것으로 체중을 지지하기 위한 근육이 쇠약해지는 문제가 있다. 근육과 마찬가지로 뼈도 체중을 지탱하는데 중요하며 장기간 미소 중력 하에 있으면 뼈도 돌이킬 수 없게 약해질 수 있다.
지금까지 연구에서도 이미 장기 우주 체류가 근육과 뼈 쇠퇴를 초래한다는 게 알려졌으며 이를 완화하기 위해 ISS에선 우주비행사가 각종 운동기구를 이용해 매일 2시간씩 운동을 하고 있다.
캐나다 캘거리대학 연구팀은 국제우주정거장에 머물렀던 우주비행사 17명 뼈를 평가했다. 우주비행사는 남성 14명, 여성 3명으로 평균 연령은 47세, ISS 체류 기간은 4개월에서 7개월이다.
우주비행사 뼈 열화와 회복을 추적하기 위해 연구팀은 우주비행사가 ISS에 가기 전과 돌아온 직후 손목과 발목, 정강이 등 부위를 고해상도 CT(HR-pQCT) 기술로 스캔해 골량과 골밀도를 산출했다. 또 우주비행사가 돌아오고 6개월 이후와 12개월 후 추적 조사를 실시했다.
그 결과 우주비행사 17명 중 16명이 지상에 돌아온지 1년이 지나도 뼈 힘이 우주로 떠나기 전 수준까지 회복되지 않았다는 게 밝혀졌다. 또 6개월 이상 우주에 머문 우주비행사 8명의 경우 뼈에 10년분 노화를 볼 수 있어 내구력이 334뉴턴으로 떨어진 걸 확인했다. 뼈는 크게 나눠 골피질과 해면질 2가지로 나눌 수 있다. 골피질은 뼈 바깥쪽에 있는 단단한 부분으로 인간 골량 중 80%를 차지한다. 해면질은 나머지 20%에 해당하는 부분으로 그물 눈처럼 치밀한 구조로 되어 있으며 뼈를 내부에서 보강해준다. 우주에 오랫동안 머물면 이 해면질이 일부 소실되어 뼈 강도가 저하되어 버린다고 한다.
연구팀은 미래 유인 탐사선은 ISS보다 더 좁을 것으로 예상되는 만큼 하반신 운동, 점프 운동 등으로 골량 손실을 막을 필요가 있다고 밝히고 있다. 연구팀은 우주 비행 중 해면질 구조가 손실되며 지구로 돌아가면 새로운 뼈가 형성되지만 회복 능력이 상당히 낮을 가능성이 있다고 지적했다. 한 우주비행사는 우주 임무를 시작할 때 몸을 우주 비행에 적응시키는 것과 마찬가지로 임무가 끝나면 지구 중력장에 재적응해야 한다며 피로감과 흔들림, 균형감이 나쁘다는 문제는 귀환 후 직면하는 문제이며 우주 비행 이후에는 뼈와 근육 회복에 시간이 오래 걸린다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.