Sebuah studi inovatif yang melibatkan 24 tikus yang diluncurkan ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) pada tahun 2023 telah mengidentifikasi tingkat gravitasi kritis untuk mempertahankan fungsi otot di luar angkasa. Temuan yang dipublikasikan di Science Advances ini menunjukkan bahwa paparan gravitasi di bawah 0,67g dalam waktu lama secara signifikan menurunkan kesehatan otot, sehingga menimbulkan pertanyaan penting untuk misi luar angkasa jangka panjang di masa depan dan potensi upaya kolonisasi di planet seperti Mars.
Masalah Luar Angkasa dan Biologi Manusia
Manusia berevolusi di Bumi, di bawah tarikan gravitasi 1g yang konsisten. Perjalanan ruang angkasa mengganggu kebutuhan biologis mendasar ini, menyebabkan atrofi otot, hilangnya kepadatan tulang, dan pergeseran fungsi organ. Meskipun para astronot mengalami dampak ini, batasan pasti dimana kerusakan menjadi tidak dapat diperbaiki masih kurang dipahami. Studi ini memberikan gambaran rinci pertama tentang bagaimana variasi gravitasi berdampak pada jaringan otot dalam lingkungan yang terkendali.
Eksperimen: Tikus di Zero-G dan Simulasi Gravitasi
Peneliti dari NASA dan Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) mengirim 24 tikus ke orbit dengan menggunakan roket SpaceX Falcon 9. Tikus dibagi menjadi empat kelompok, diberi paparan gayaberat mikro, 0,33g, 0,67g, dan 1g selama kurang lebih empat minggu. Sekembalinya ke Bumi, para ilmuwan menganalisis otot soleus mereka (yang dikenal dengan sensitivitas gravitasi) untuk mencari tanda-tanda kerusakan. Hasilnya jelas: tikus yang diberi berat 0,67 g mempertahankan fungsi otot mendekati normal, sedangkan tikus di bawah tingkat tersebut mengalami penurunan yang signifikan.
Temuan Utama: 0,67g adalah Ambang Batas
Studi tersebut mengungkapkan bahwa dengan berat 0,33 gram, tikus memiliki ukuran otot yang sebanding dengan tikus yang berada di bawah gravitasi penuh, namun menunjukkan kekuatan cengkeraman yang berkurang. Namun, pada berat 0,67g, fungsi otot mereka sebagian besar tidak terpengaruh. Hal ini menunjukkan bahwa menjaga setidaknya 67% gravitasi bumi sangat penting untuk menjaga kesehatan otot dalam jangka waktu lama. Seperti yang dikatakan oleh profesor Harvard Medical School, Mary Bouxsein, hal ini memberikan “informasi menarik tentang misi jangka panjang ke Mars dan sekitarnya.”
Implikasi terhadap Kolonisasi Mars
Temuan ini memiliki implikasi langsung terhadap eksplorasi ruang angkasa di masa depan, khususnya ambisi Elon Musk untuk kolonisasi Mars. Gravitasi Mars kira-kira 38% gravitasi Bumi (0,38g), jauh di bawah ambang batas 0,67g yang diidentifikasi dalam penelitian ini. Hal ini menunjukkan bahwa hanya berada di Mars kemungkinan besar akan menyebabkan degradasi otot yang signifikan seiring berjalannya waktu, meskipun kebutuhan kekuatan di planet tersebut berpotensi berkurang.
Apa Selanjutnya?
Meskipun tikus bukan manusia, penelitian ini memberikan landasan penting untuk penelitian lebih lanjut. Langkah selanjutnya adalah menentukan bagaimana temuan ini diterjemahkan ke dalam fisiologi manusia, termasuk efek dari olahraga dan sistem gravitasi buatan. Studi ini juga menimbulkan pertanyaan tentang apakah paparan terhadap gravitasi rendah dalam waktu lama menyebabkan kerusakan permanen dan apakah tindakan pencegahan dapat secara efektif mengurangi dampak ini.
“Hal ini menunjukkan bahwa gravitasi Mars saja tidak cukup untuk menjaga fungsi otot,” kata Bouxsein. “Mungkin dalam perjalanan pulang, ketika Anda kembali ke Bumi, Anda perlu membangunnya sehingga Anda siap berangkat ketika kembali.”
Pada akhirnya, penelitian ini menggarisbawahi tantangan biologis dari perjalanan luar angkasa jangka panjang dan perlunya solusi inovatif untuk menjaga kesehatan manusia di lingkungan luar Bumi.
