Năm 2023, Kellie Gerardi đã thực hiện chuyến bay dưới quỹ đạo cùng Virgin Galactic, đánh dấu cột mốc quan trọng trong sự nghiệp khoa học và hàng không. Mới đây, Gerardi tiếp tục gây chú ý khi tham gia một chuyến bay vũ trụ toàn nữ, cùng các đồng nghiệp tiến sĩ Shawna Pandya và Norah Patten. Chuyến bay này tập trung nghiên cứu sức khỏe phụ nữ trong môi trường không trọng lực.

Để chuẩn bị cho chuyến bay, Gerardi và các thành viên trong nhóm tập trung rèn luyện thể lực với phương châm "Vitamin G", viết tắt của "gravity" (trọng lực). Họ tham gia các chiến dịch bay mô phỏng không trọng lực và các chuyến bay nhào lộn trên Trái Đất, nhằm kiểm tra thiết bị nghiên cứu và điều chỉnh quy trình vận hành trong môi trường khắc nghiệt.

Chế độ luyện của Gerardi tập trung vào cardio để tăng sức bền tim mạch, giúp cơ thể chịu đựng trọng lực cao. Gerardi duy trì thói quen đi bộ mỗi ngày, kết hợp với chạy bộ cường độ cao và các bài tập tăng cường sức mạnh vùng cơ lõi (core).

Theo các chuyên gia, khi ở ngoài không gian (trong môi trường vi trọng lực), các cơ bắp và xương của phi hành gia không phải "chống lại" trọng lực như trên trái đất, dẫn đến tình trạng yếu cơ (muscle atrophy) và loãng xương (bone loss). Các phi hành gia có thể mất tới 1-2% mật độ xương/tháng khi ở ngoài không gian (so với mức mất 1%/năm ở người già trên trái đất), theo NASA. Ngoài ra, không có trọng lực, máu và dịch trong cơ thể dễ dồn lên phía trên (headward fluid shift), tạo áp lực cho tim mạch, làm thay đổi huyết áp và sức khỏe tổng thể. Do đó, hoạt động thể lực giúp duy trì sức mạnh cơ tim và ổn định huyết áp.

Bên cạnh đó, sau thời gian dài ngoài vũ trụ, nếu không tập luyện, sức khỏe có thể suy giảm nghiêm trọng, thậm chí không thể đứng dậy hoặc vận động bình thường khi quay trở lại môi trường trọng lực. Điều này khiến chế độ tập luyện trước chuyến bay rất quan trọng.

Kellie Gerardi, nữ phi hành gia bay vào vũ trụ thực hiện sứ mệnh nghiên cúu sức khỏe phụ nữ. Ảnh: Virgin Galactic

Trong vai trò là nhà nghiên cứu sinh học vũ trụ tại Viện Nghiên cứu Hàng không Quốc tế, Gerardi đã tham gia thử nghiệm trang phục vũ trụ, đánh giá máy bay và nghiên cứu sinh trắc học để tối ưu hóa trải nghiệm cho con người trong không gian. Cô cho biết, trong các nhiệm vụ ngắn hạn, phi hành gia vẫn mang giày thể thao để dễ dàng vận hành thiết bị.

"Tôi chọn giày thể thao cổ cao để phù hợp với bộ đồ bay. Trong chuyến bay nghiên cứu đầu tiên, chúng rất hữu ích khi tôi cần giữ thăng bằng bằng cách dùng chân tựa vào sàn tàu vũ trụ", cô nói.

Theo tiến sĩ Varsha Jain, bác sĩ sản phụ khoa và chuyên gia y sinh học không gian tại Trường Y khoa Đại học King's College London, cơ thể phụ nữ có những phản ứng sinh lý đặc thù khi tiếp xúc với môi trường vi trọng lực, bao gồm thay đổi nội tiết, mật độ xương và tuần hoàn máu.

Nghiên cứu do NASA tài trợ năm 2022 cũng cho thấy phụ nữ có thể thích nghi với các sứ mệnh không gian dài hạn tương đương nam giới, nhưng các chỉ số như chu kỳ kinh nguyệt, sức bền cơ bắp và mức độ mất xương cần được theo dõi chặt chẽ hơn.

"Việc mở rộng nghiên cứu sức khỏe nữ giới trong vũ trụ không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc của họ mà còn cải thiện tính bền vững của các sứ mệnh dài hạn", Jain nhận định trên tạp chí Nature.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Frontiers in Physiology năm 2021 cho thấy các yếu tố như khả năng điều hòa thân nhiệt, chuyển hóa dinh dưỡng và hệ miễn dịch của nữ giới có thể phản ứng khác với nam giới khi sống và làm việc trong điều kiện không trọng lực.

Những khác biệt này không chỉ thể hiện ở khía cạnh sinh lý học mà còn ở cách cơ thể nữ giới phản ứng và thích nghi với môi trường không trọng lực, chẳng hạn khả năng điều hòa thân nhiệt, quá trình trao đổi chất hay phản ứng của hệ miễn dịch. Điều đó cho thấy việc hiểu rõ các đặc điểm sinh học riêng có của phụ nữ là yếu tố then chốt trong việc thiết kế và triển khai các sứ mệnh không gian trong tương lai.

Tiến sĩ Christopher Mason, giáo sư y học tại Đại học Cornell (Mỹ), nhận định việc đưa dữ liệu liên quan đến giới tính vào quy trình thiết kế sứ mệnh không gian là điều cần thiết.

"Các đặc điểm sinh học riêng biệt của phụ nữ không chỉ đặt ra một số thách thức, mà còn mở ra những cơ hội mới để nâng cao khả năng thích nghi trong không gian, miễn là chúng được nghiên cứu và hỗ trợ đúng cách", ông nói.

Thục Linh (Theo NY Post)