ทำไมนักบินอวกาศถึงตัวสูงขึ้นบนสถานีอวกาศ

การเดินทางสู่อวกาศไม่ได้เปลี่ยนแค่มุมมองที่มนุษย์มีต่อโลก แต่ยังเปลี่ยนรูปร่างของร่างกายแบบที่สังเกตเห็นได้จริง นักบินอวกาศบางคนมีส่วนสูงเพิ่มขึ้นประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์หลังใช้ชีวิตในภาวะแทบไร้น้ำหนัก หากเดิมสูงราว 170 เซนติเมตร ก็อาจสูงขึ้นชั่วคราวได้เกือบ 5 เซนติเมตร

ฟังดูเหมือนร่างกายยังโตต่อ ทั้งที่นักบินอวกาศส่วนใหญ่ผ่านวัยเจริญเติบโตไปนานแล้ว แต่ความสูงที่เพิ่มขึ้นไม่ได้มาจากกระดูกขายาวขึ้น ไม่ได้เกิดจากฮอร์โมน และไม่ใช่ผลถาวร สาเหตุหลักอยู่ที่กระดูกสันหลังซึ่งถูกแรงโน้มถ่วงของโลกกดทับอยู่ตลอดเวลา

เวลายืนหรือนั่งบนโลก น้ำหนักของศีรษะ ลำตัว และแรงโน้มถ่วงจะกดลงตามแนวกระดูกสันหลัง ระหว่างกระดูกสันหลังแต่ละข้อมีหมอนรองกระดูกที่ทำหน้าที่คล้ายเบาะ ช่วยรับแรงกระแทกและทำให้หลังเคลื่อนไหวได้ หมอนรองกระดูกเหล่านี้จะถูกกดให้แบนลงเล็กน้อยระหว่างวัน

นี่เป็นเหตุผลเดียวกับที่คนเรามักสูงกว่าเล็กน้อยเมื่อตื่นนอนตอนเช้า หลังจากนอนราบมาหลายชั่วโมง กระดูกสันหลังไม่ต้องรับแรงกดในแนวตั้งมากนัก หมอนรองกระดูกจึงดูดซับของเหลวและขยายตัว เมื่อยืน เดิน และใช้ชีวิตตลอดวัน ส่วนสูงก็จะลดลงเล็กน้อยโดยที่เราแทบไม่รู้สึก

บนสถานีอวกาศ กระบวนการนี้เกิดขึ้นชัดกว่ามาก เพราะร่างกายไม่ได้ถูกดึงลงสู่พื้นเหมือนบนโลก นักบินอวกาศลอยตัวอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เรียกว่าไมโครกราวิตี กระดูกสันหลังจึงไม่ต้องแบกรับน้ำหนักตามปกติ ช่องว่างระหว่างข้อกระดูกขยายออก แนวหลังยืดยาว และส่วนสูงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสองสามวันแรกของภารกิจ

คำว่าไร้น้ำหนักอาจทำให้เข้าใจว่าบนอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วงเลย ความจริงแล้วแรงโน้มถ่วงยังคงมีอยู่มากพอที่จะดึงสถานีอวกาศให้โคจรรอบโลก เพียงแต่นักบินอวกาศและตัวยานกำลังตกอย่างอิสระไปพร้อมกัน จึงเกิดความรู้สึกเหมือนลอยอยู่ตลอดเวลา ร่างกายไม่มีพื้นมารองรับและไม่มีแรงกดแบบที่คุ้นเคยบนโลก

การสูงขึ้นหลายเซนติเมตรอาจดูเหมือนข้อดี แต่สำหรับนักบินอวกาศแล้วไม่ใช่เรื่องสบายเสมอไป การยืดตัวของกระดูกสันหลังอาจทำให้รู้สึกตึงหลัง ปวดหลัง หรือไม่สบายตัว โดยเฉพาะในช่วงแรกที่ร่างกายกำลังปรับตัว กล้ามเนื้อรอบกระดูกสันหลังซึ่งเคยช่วยพยุงลำตัวก็ถูกใช้งานน้อยลง เพราะไม่ต้องคอยต้านแรงโน้มถ่วงเหมือนเดิม

นอกจากตัวสูงขึ้น กล้ามเนื้อและกระดูกส่วนอื่นยังเปลี่ยนตามไปด้วย กล้ามเนื้อขา สะโพก และหลังสามารถอ่อนแรงลงหากไม่ได้ออกกำลังกาย กระดูกที่ไม่ต้องรับน้ำหนักอาจสูญเสียความหนาแน่น นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศจึงต้องออกกำลังกายเป็นประจำด้วยอุปกรณ์ที่ออกแบบให้สร้างแรงต้าน แม้จะไม่มีพื้นให้ยืนลงน้ำหนักตามปกติ

ความสูงที่เพิ่มขึ้นยังเป็นเรื่องที่ต้องนำมาคิดตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบยานและชุดอวกาศ วิศวกรไม่สามารถวัดขนาดร่างกายของนักบินอวกาศบนโลกแล้วใช้ตัวเลขนั้นตรง ๆ ได้ทั้งหมด ที่นั่ง พื้นที่นอน ชุดสำหรับทำกิจกรรมนอกยาน และอุปกรณ์รองรับร่างกายต้องเผื่อการเปลี่ยนแปลงไว้ด้วย เพราะสิ่งที่พอดีตัวบนโลกอาจคับหรือตึงขึ้นเมื่อกระดูกสันหลังยืดออก

แต่ความสูงพิเศษนี้อยู่ได้ไม่นาน เมื่อกลับถึงโลก แรงโน้มถ่วงจะเริ่มกดกระดูกสันหลังอีกครั้ง หมอนรองกระดูกและช่องว่างระหว่างข้อกระดูกค่อย ๆ กลับสู่สภาพเดิม นักบินอวกาศจึงมักเสียความสูงที่เพิ่มขึ้นไปภายในเวลาไม่นาน ส่วนใหญ่ไม่ได้กลับบ้านพร้อมร่างกายที่สูงกว่าเดิมอย่างถาวร

ช่วงหลังลงจอดเป็นช่วงที่ต้องระมัดระวัง เพราะร่างกายซึ่งคุ้นกับการลอยตัวต้องกลับมารับน้ำหนักเต็มตัวอีกครั้ง กล้ามเนื้ออาจยังไม่แข็งแรง การทรงตัวอาจผิดปกติ และระบบไหลเวียนเลือดยังต้องปรับตัว นักบินอวกาศบางคนจึงต้องได้รับความช่วยเหลือเมื่อลุกออกจากยาน แม้จะเพิ่งใช้ชีวิตประจำวันและออกกำลังกายได้ตามปกติขณะอยู่บนสถานีอวกาศก็ตาม

การสูงขึ้นราว 3 เปอร์เซ็นต์จึงไม่ใช่พลังพิเศษจากการออกไปนอกโลก แต่เป็นตัวอย่างที่เห็นภาพชัดว่าร่างกายมนุษย์ถูกสร้างมาให้ทำงานภายใต้แรงโน้มถ่วงมากเพียงใด เพียงแค่เอาแรงกดตามธรรมชาติออกไปไม่กี่วัน รูปร่างของกระดูกสันหลังก็เปลี่ยน ความสูงเปลี่ยน และการทำงานของกล้ามเนื้อก็เริ่มปรับตามทันที

บนโลก เราอาจมองแรงโน้มถ่วงเป็นเพียงสิ่งที่ทำให้ของตกลงพื้น แต่สำหรับร่างกาย มันคือแรงที่คอยกำหนดท่าทาง ความแข็งแรงของกระดูก การทำงานของกล้ามเนื้อ และแม้แต่ส่วนสูงในแต่ละช่วงเวลา เมื่อแรงนี้ลดลง นักบินอวกาศจึงไม่ได้แค่ลอยได้ แต่ยังกลายเป็นคนที่สูงขึ้นชั่วคราวจนกว่าจะกลับมายืนบนพื้นโลกอีกครั้ง