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Vi ricordate di John Glenn? Nel 1998, quando aveva ormai 77 anni, è tornato nello spazio per sottoporsi ad alcuni studi sulla fisiologia umana in età avanzata. Niente male davvero! Questo astronauta americano rimarrà famoso anche per uno dei primi spuntini spaziali della storia: nel 1962, a bordo della navicella Friendship 7, Glenn assaggiò un po’ di succo di mela in un tubetto, in assenza di gravità.

Oggi, sulla ISS, si mangia decisamente meglio e l’aspetto qualitativo-nutrizionale è decisamente importante. L’esperimento Energy (Astronaut’s Energy Requirements for Long-Term Space Flight), in particolare, ha il compito di misurare il cambiamento nel bilancio energetico osservato negli astronauti durante le missioni di lunga durata. Il fabbisogno energetico dei membri dell’equipaggio è uno dei fattori fondamentali perché da esso dipendono le condizioni di salute di coloro che si trovano sulla ISS, il livello delle loro prestazioni lavorative e il successo globale di un volo spaziale di molti mesi. Non bisogna poi trascurare il fatto che è anche possibile stabilire con precisione la quota del carico utile (payload) che è necessario assegnare al cibo.

La costruzione della Stazione Spaziale Internazionale ha permesso di prolungare la permanenza degli astronauti nell’orbita bassa terrestre. Allo stesso tempo è anche aumentata l’importanza della nutrizione come possibile contromisura agli effetti negativi della microgravità. Una dieta sana ed equilibrata fa certamente bene sulla Terra, ma ancora di più nello spazio.

Il mantenimento del giusto bilancio energetico in assenza di peso non è affatto facile. Normalmente, il metabolismo basale rappresenta il 60-70% del totale. Poi bisogna tener conto del metabolismo cinetico, cioè quello legato al movimento, allo sport e all’attività fisica, che ha un peso del 15-30%. La parte rimanente del fabbisogno energetico è legata, infine, alla termogenesi indotta degli alimenti, che è pari al 5-15% del totale.

Provate a immaginare un astronauta affamato e senza energie durante un momento critico, come ad esempio una passeggiata spaziale o mentre scende sulla superficie di Marte…sarebbe un bel problema! Proprio per questo l’esperimento Energy cerca di studiare il dispendio energetico di un astronauta durante la missione: bisogna infatti cercare di trovare l’equilibrio per garantire che ci sia abbastanza cibo (e quello giusto) ma non troppo, dovendo tenere conto delle difficoltà e dei costi di trasporto fino alla ISS. Si tratta di un esperimento complesso e vi hanno partecipato anche gli astronauti ESA  André Kuipers, Luca Parmitano e Alexander Gerst.

Come molti esperimenti di fisiologia umana I dati vengono raccolti prima, durante e dopo il volo: in questo modo anche le più piccole differenze possono essere registrate e prese in analisi. La parte dell’esperimento condotta in microgravità è durata per ogni astronauta undici giorni. Durante questo periodo ognuno ha mangiato per i primi due giorni solamente del cibo prescelto apposta per l’esperimento, tenendo registrazione di ogni pasto attraverso bar code e dei questionari compilati da parti dell’astronauta. Anche i liquidi sono stati controllati ed è stata fatta bere agli astronauti solo acqua con isotopi di deuterio. Gli isotopi contenuti nell’acqua, innocui, permettono ai ricercatori di esaminare i cambiamenti di energia nel corpo dell’astronauta grazie alle analisi delle urine fatte sui campioni prelevati in questi undici giorni.

Oltre ad acqua e cibo per l’esperimento è stato importante registrare la quantità di ossigeno assorbita respirando dall’astronauta, in un intervallo di 20-50: in questo modo è possibile capire la quantità di energia consumata prima e dopo i pasti.

Infine tutta l’attività fisica eseguita negli undici giorni viene regolata grazie a dei monitor. In questo modo è  possibile poi distinguere in fase di analisi dei dati tra l’energia consumata per l’attività fisica e quella legata alla termogenesi del cibo.

Martina Heer