ผลกระทบของการเดินทางในอวกาศต่อร่างกายมนุษย์นั้นซับซ้อนและเป็นอันตรายอย่างมากทั้งในระยะสั้นและระยะยาว^{[ 1 ]} ผลกระทบเชิงลบที่สำคัญของ ภาวะไร้น้ำหนักในระยะยาวได้แก่กล้ามเนื้อลีบและการเสื่อมสภาพของโครงกระดูก ( ภาวะกระดูกพรุนจากการเดินทางในอวกาศ ) ^{[ 2 ]}ผลกระทบที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ การทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดช้าลง การผลิตเม็ดเลือดแดง ลดลง (ภาวะโลหิตจางในอวกาศ) ^{[ 3 ]}ความผิดปกติของ การทรงตัว ความผิดปกติของสายตาและการเปลี่ยนแปลงในระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 4 ]}อาการเพิ่มเติม ได้แก่การกระจายตัวของของเหลวใหม่ (ทำให้เกิดลักษณะ " หน้าบวมเหมือนดวงจันทร์ " ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปในภาพถ่ายของนักบินอวกาศที่อยู่ในภาวะไร้น้ำหนัก) ^{[ 5 ] [ 6 ]}การสูญเสียมวลร่างกายคัดจมูกนอนไม่หลับและมีแก๊สในท้อง มากเกินไป การประเมินในปี 2024 ระบุว่า "ปัญหาที่รู้จักกันดี ได้แก่ การสูญเสียมวลกระดูก ความเสี่ยงมะเร็งที่เพิ่มขึ้น การมองเห็นบกพร่อง ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ และปัญหาสุขภาพจิต... [แต่] สิ่งที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลยังไม่ชัดเจนเสมอไป" ^{[ 7 ]}ซึ่งก่อให้เกิดความกังวลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการบินอวกาศส่วนตัวและเชิงพาณิชย์ที่เกิดขึ้นในปัจจุบันโดยไม่มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือทางการแพทย์ใด ๆ ในกลุ่มประชากรเหล่านั้นเกี่ยวกับผลกระทบ^{[ 8 ]}

โดยรวมแล้ว NASA อ้างถึงผลเสียต่างๆ ของการบินอวกาศที่มีต่อร่างกายมนุษย์โดยใช้คำย่อว่า RIDGE (เช่น "รังสีอวกาศ การแยกตัวและการกักขัง ระยะห่างจากโลก สนามแรงโน้มถ่วง และสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรและปิดล้อม") ^{[ 3 ]}

ปัญหาทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางออกจากโลกและการพัฒนา ระบบ ขับเคลื่อนในอวกาศได้รับการศึกษามานานกว่าศตวรรษ และมีการวิจัยไปแล้วหลายล้านชั่วโมง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการวิจัยเพิ่มมากขึ้นในประเด็นที่ว่ามนุษย์จะสามารถอยู่รอดและทำงานในอวกาศได้อย่างไรเป็นระยะเวลานานและอาจไม่มีกำหนด คำถามนี้ต้องการความรู้จากวิทยาศาสตร์กายภาพและชีววิทยา และปัจจุบันกลายเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (นอกเหนือจากงบประมาณ) ที่การสำรวจอวกาศ ของมนุษย์ต้อง เผชิญ ขั้นตอนพื้นฐานในการเอาชนะความท้าทายนี้คือการพยายามทำความเข้าใจผลกระทบของการเดินทางในอวกาศระยะยาวต่อร่างกายมนุษย์

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2558 สำนักงานผู้ตรวจการทั่วไปของ NASAได้ออกรายงานอันตรายต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจอวกาศซึ่งรวมถึงภารกิจส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร^{[ 9 ] [ 10 ]}

เมื่อวันที่ 12 เมษายน 2562 NASAได้รายงานผลการตรวจทางการแพทย์จากการศึกษาแฝดนักบินอวกาศ โดย นักบินอวกาศคนหนึ่งใช้เวลาหนึ่งปีในอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ ในขณะที่ แฝดของเขาใช้เวลาหนึ่งปีบนโลกซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่คงอยู่ยาวนานระหว่างแฝดทั้งสอง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในDNAและการรับรู้^{[ 11 ] [ 12 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน 2019 นักวิจัยรายงานว่านักบินอวกาศประสบ ปัญหา การไหลเวียนของเลือดและลิ่มเลือด อย่างรุนแรง ขณะอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยอิงจากการศึกษาเป็นเวลาหกเดือนในนักบินอวกาศที่มีสุขภาพดี 11 คน ผลลัพธ์ดังกล่าวอาจส่งผลต่อ การบินอวกาศในระยะยาวรวมถึงภารกิจไปยังดาวอังคารตามที่นักวิจัยระบุ^{[ 13 ] [ 14 ]}

สภาพแวดล้อมหลายอย่างที่มนุษย์ประสบระหว่างการเดินทางในอวกาศนั้นแตกต่างจากสภาพแวดล้อมที่มนุษย์วิวัฒนาการมามาก อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเช่นยานอวกาศหรือชุดอวกาศสามารถปกป้องผู้คนจากสภาพที่เลวร้ายที่สุดได้ ความต้องการอากาศหายใจและน้ำดื่มที่เพียงพอจะได้รับการจัดการโดยระบบช่วยชีวิตซึ่งเป็นกลุ่มอุปกรณ์ที่ช่วยให้มนุษย์สามารถอยู่รอดได้ในอวกาศ^{[ 15 ]}ระบบช่วยชีวิตจะจัดหาอากาศน้ำและอาหารนอกจากนี้ยังต้องรักษาอุณหภูมิและความดันให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ และจัดการกับของเสียของร่างกายการป้องกันอิทธิพลภายนอกที่เป็นอันตราย เช่น รังสีและไมโครอุกกาบาตก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน

อันตรายบางอย่างยากที่จะบรรเทาได้ เช่น สภาวะไร้น้ำหนัก หรือที่เรียกว่าสภาวะไมโครกราวิตี้การอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ส่งผลกระทบต่อร่างกายในสามด้านสำคัญ ได้แก่ การสูญเสียการรับรู้ตำแหน่ง ของร่างกาย การเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของของเหลวในร่างกาย และความเสื่อมของระบบกระดูกและกล้ามเนื้อ

เมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน 2017 นักวิทยาศาสตร์รายงานว่า พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในตำแหน่งและโครงสร้างของสมอง ใน นักบินอวกาศที่เดินทางไปในอวกาศโดยอิงจากการศึกษา MRIนักบินอวกาศที่เดินทางไปในอวกาศเป็นเวลานานกว่าจะมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสมองที่มากขึ้น^{[ 16 ] [ 17 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 นักวิจัยที่ได้รับทุน จาก NASAพบว่าการเดินทางไกลในอวกาศรวมถึงการเดินทางไปยังดาวอังคารอาจทำให้เนื้อเยื่อในระบบทางเดินอาหารของนักบินอวกาศเสียหายอย่างมาก การศึกษานี้สนับสนุนงานวิจัยก่อนหน้านี้ที่พบว่าการเดินทางดังกล่าวอาจทำให้สมองของนักบินอวกาศ เสียหายอย่างมาก และทำให้พวกเขาแก่ก่อนวัย^{[ 18 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2562 NASA รายงานว่าไวรัส แฝง ในมนุษย์อาจถูกกระตุ้นให้ทำงานระหว่างภารกิจอวกาศซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงให้กับนักบินอวกาศในภารกิจอวกาศห้วงลึกในอนาคต^{[ 19 ]}

เวชศาสตร์อวกาศเป็นศาสตร์ทางการแพทย์ ที่กำลังพัฒนา ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับสุขภาพของนักบินอวกาศที่อาศัยอยู่ในอวกาศ จุดประสงค์หลักของการศึกษาค้นคว้าทางวิชาการนี้คือการค้นหาว่ามนุษย์สามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมสุดขั้วในอวกาศได้ดีและนานแค่ไหน และจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมบนโลกได้เร็วแค่ไหนหลังจากกลับจากอวกาศ เวชศาสตร์อวกาศยังมุ่งพัฒนา มาตรการ ป้องกันและบรรเทาเพื่อลดความทุกข์ทรมานที่เกิดจากการอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มนุษย์ไม่สามารถปรับตัวได้ดี

ระหว่างการขึ้นบินและการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก นักเดินทางในอวกาศอาจประสบกับแรงโน้มถ่วงที่มากกว่าปกติหลายเท่า โดยทั่วไปแล้วคนที่ไม่ได้รับการฝึกฝนจะทนได้ประมาณ 3g แต่จะหมดสติได้ที่ 4 ถึง 6g แรง Gในทิศทางแนวตั้งนั้นทนได้ยากกว่าแรงที่ตั้งฉากกับกระดูกสันหลัง เพราะเลือดจะไหลออกจากสมองและดวงตา ในตอนแรกผู้คนจะสูญเสียการมองเห็นชั่วคราว และเมื่อแรง G สูงขึ้นก็จะหมดสติ การฝึกรับแรง G และชุดG-suitซึ่งรัดร่างกายเพื่อรักษาระดับเลือดให้อยู่ในศีรษะมากขึ้น สามารถบรรเทาผลกระทบได้ ยานอวกาศส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาระดับแรง G ให้อยู่ในระดับที่สบาย

สภาพแวดล้อมในอวกาศเป็นอันตรายถึงชีวิตหากปราศจากการป้องกันที่เหมาะสม ภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในสุญญากาศของอวกาศเกิดจากการขาดออกซิเจนและความดัน แม้ว่าอุณหภูมิและรังสีก็ก่อให้เกิดความเสี่ยงเช่นกัน ผลกระทบจากการสัมผัสกับอวกาศอาจส่งผลให้เกิดภาวะเลือดพร่องภาวะขาดออกซิเจน ภาวะคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำและโรคจากการลดความดันนอกจากนี้ยังมี การกลายพันธุ์ และการทำลายเซลล์จากโฟตอน พลังงานสูง และอนุภาคย่อยอะตอมที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อม^{[ 20 ]}การลดความดันเป็นข้อกังวลที่สำคัญในระหว่างกิจกรรมนอกยานอวกาศ (EVA) ของนักบินอวกาศ^{[ 21 ]}การออกแบบหน่วยเคลื่อนที่นอกยานอวกาศ (EMU) ในปัจจุบันคำนึงถึงเรื่องนี้และปัญหาอื่นๆ และได้พัฒนาขึ้นตามกาลเวลา^{[ 22 ] [ 23 ]} ความท้าทายที่สำคัญคือผลประโยชน์ที่ขัดแย้งกันระหว่างการเพิ่มความคล่องตัวของนักบินอวกาศ (ซึ่งลดลงโดย EMUที่มีความดันสูงคล้ายกับความยากลำบากในการเปลี่ยนรูปบอลลูนที่พองตัวเมื่อเทียบกับบอลลูนที่แฟบแล้ว) และการลดความเสี่ยงจากการลดความดัน ให้น้อยที่สุด นักวิจัย^{[ 24 ]}ได้พิจารณาการอัดแรงดันให้กับหน่วยหัวแยกต่างหากให้เท่ากับแรงดันห้องโดยสารปกติที่ 71 kPa (10.3 psi) แทนที่จะเป็นแรงดัน EMU ทั้งหมดในปัจจุบันที่ 29.6 kPa (4.3 psi) ^{[ 23 ] [ 25 ]}ในการออกแบบดังกล่าว การอัดแรงดันให้กับลำตัวสามารถทำได้ด้วยกลไก หลีกเลี่ยงการลดความคล่องตัวที่เกี่ยวข้องกับการอัดแรงดันด้วยลม^{[ 24 ]}

สรีรวิทยาของมนุษย์ได้รับการปรับให้เข้ากับการดำรงชีวิตภายในชั้นบรรยากาศของโลก และอากาศที่เราหายใจเข้าไปนั้น ต้องการออกซิเจนในปริมาณหนึ่ง หากร่างกายไม่ได้รับออกซิเจนเพียงพอ นักบินอวกาศก็มีความเสี่ยงที่จะหมดสติและเสียชีวิตจากภาวะขาดออกซิเจนในสุญญากาศของอวกาศการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอดยังคงดำเนินต่อไป แต่ส่งผลให้ก๊าซทั้งหมด รวมถึงออกซิเจน ถูกกำจัดออกจากกระแสเลือด หลังจาก 9 ถึง 12 วินาที เลือดที่ขาดออกซิเจนจะไปถึงสมอง และส่งผลให้หมดสติ^{[ 26 ]}การสัมผัสกับสุญญากาศนานถึง 30 วินาทีไม่น่าจะก่อให้เกิดความเสียหายทางกายภาพถาวร^{[ 27 ]}การทดลองในสัตว์แสดงให้เห็นว่าการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์เป็นเรื่องปกติสำหรับการสัมผัสที่สั้นกว่า 90 วินาที ในขณะที่การสัมผัสทั่วร่างกายเป็นเวลานานกว่านั้นจะถึงแก่ชีวิต และการช่วยชีวิตไม่เคยประสบความสำเร็จ^{[ 28 ] [ 29 ]}มีข้อมูลจากอุบัติเหตุของมนุษย์เพียงจำนวนจำกัด แต่ก็สอดคล้องกับข้อมูลจากสัตว์ แขนขาอาจสัมผัสกับสุญญากาศได้นานกว่านั้นมากหากการหายใจไม่บกพร่อง^{[ 30 ]}

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2509 จิม เลอบลอง วิศวกรการบิน และอวกาศ และผู้เข้ารับการทดสอบของนาซาได้เข้าร่วมการทดสอบเพื่อดูว่าต้นแบบชุดอวกาศแบบ ปรับความดัน จะทำงานได้ดีเพียงใดในสภาวะสุญญากาศ เพื่อจำลองผลกระทบของอวกาศ นาซาได้สร้างห้องสุญญากาศ ขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถสูบอากาศทั้งหมดออกมาได้^{[ 31 ]}ในระหว่างการทดสอบ ท่อปรับความดันของเลอบลองหลุดออกจากชุดอวกาศ^{[ 32 ]}แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้ความดันในชุดของเขาลดลงจาก 3.8 psi (26.2 kPa) เหลือ 0.1 psi (0.7 kPa) ในเวลาไม่ถึง 10 วินาที เลอบลองยังคงมีสติอยู่ประมาณ 14 วินาทีก่อนที่จะหมดสติเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจน ความดันที่ต่ำกว่ามากภายนอกร่างกายทำให้เลือดขาดออกซิเจนอย่างรวดเร็ว “ขณะที่ผมเซถอยหลัง ผมรู้สึกว่าน้ำลายบนลิ้นเริ่มเป็นฟองก่อนที่ผมจะหมดสติ และนั่นคือสิ่งสุดท้ายที่ผมจำได้” เลอบลองเล่า^{[ 33 ]}เพื่อนร่วมงานเข้าไปในห้องภายใน 25 วินาทีและให้ออกซิเจนแก่เลอบลอง ห้องถูกปรับความดันใหม่ภายใน 1 นาที แทนที่จะเป็น 30 นาทีตามปกติ เลอบลองฟื้นตัวเกือบจะทันทีโดยมีเพียงอาการปวดหูและไม่มีความเสียหายถาวร^{[ 34 ]}

ผลกระทบอีกประการหนึ่งจากสุญญากาศคือภาวะที่เรียกว่าebullismซึ่งเกิดจากการก่อตัวของฟองอากาศในของเหลวในร่างกายเนื่องจากความดันบรรยากาศลดลง ไอน้ำอาจทำให้ร่างกายบวมขึ้นได้ถึงสองเท่าของขนาดปกติและทำให้การไหลเวียนโลหิตช้าลง แต่เนื้อเยื่อมีความยืดหยุ่นและมีรูพรุนมากพอที่จะป้องกันการแตก^{[ 35 ]} ในทางเทคนิค ebullism ถือว่าเริ่มต้นที่ระดับความสูงประมาณ 19 กิโลเมตร (12 ไมล์; 62,000 ฟุต) หรือความดันน้อยกว่า 6.3 kPa (47 มม.ปรอท ) ^{[ 36 ]}ซึ่งรู้จักกันในชื่อขีดจำกัดอาร์มสตรอง [ ^{20 ] การ}ทดลองกับสัตว์อื่นๆ ได้เปิดเผยอาการต่างๆ มากมายที่อาจนำมาใช้กับมนุษย์ได้เช่นกัน อาการที่รุนแรงน้อยที่สุดคือการแข็งตัวของสารคัดหลั่งในร่างกายเนื่องจากการระเหยความเย็นอาการรุนแรง เช่นการสูญเสียออกซิเจนในเนื้อเยื่อตามด้วยภาวะการไหลเวียนโลหิตล้ม เหลว และอัมพาต อ่อนแรง จะเกิดขึ้นภายในเวลาประมาณ 30 วินาที^{[ 20 ]}ปอดจะยุบตัวลงในกระบวนการนี้ด้วยแต่จะยังคงปล่อยไอน้ำออกมา ทำให้เกิดการเย็นตัวและการก่อตัวของน้ำแข็งในทางเดินหายใจ^{[ 20 ]}โดยประมาณแล้ว มนุษย์จะมีเวลาประมาณ 90 วินาทีในการกลับคืนสู่สภาพเดิม หลังจากนั้นอาจหลีกเลี่ยงความตายไม่ได้[ ^{35 ] [ 37 ] อาการ}บวมจากภาวะลมในปอดสามารถลดลงได้ด้วยการกักเก็บไว้ในชุดนักบินซึ่งจำเป็นต่อการป้องกันภาวะลมในปอดที่ระดับความสูงเกิน 19 กม. ^{[ 30 ]}ในระหว่างโครงการกระสวยอวกาศนักบินอวกาศสวมชุดรัดรูปที่ยืดหยุ่นได้ เรียกว่า ชุดป้องกันระดับความสูงของลูกเรือ (CAPS) ซึ่งป้องกันภาวะลมในปอดที่ความดันต่ำถึง 2 kPa (15 มม.ปรอท) ^{[ 38 ]}

มนุษย์เพียงกลุ่มเดียวที่ทราบว่าเสียชีวิตจากการสัมผัสกับสุญญากาศในอวกาศคือลูกเรือสามคนของยานอวกาศโซยุซ 11 ได้แก่ วลาดิสลาฟ โวลคอฟ , จอร์จี โดโบรโวลสกีและวิกเตอร์ ปัตซาเยฟระหว่างการเตรียมการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกในวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2514 วาล์วปรับความดันในโมดูลลงจอด ของยานอวกาศ เปิดออกโดยไม่คาดคิดที่ระดับความสูง 168 กิโลเมตร (551,000 ฟุต) ทำให้เกิดการลดความดันอย่างรวดเร็วและส่งผลให้ลูกเรือทั้งหมดเสียชีวิต^{[ 39 ] [ 40 ]}

ในสุญญากาศ ไม่มีตัวกลางใดที่จะระบายความร้อนออกจากร่างกายโดยการนำความร้อนหรือการพาความร้อน การสูญเสียความร้อนเกิดขึ้นจากการแผ่รังสีจากอุณหภูมิ 310 K ของบุคคลไปยัง 3 K ของอวกาศ กระบวนการนี้ช้า โดยเฉพาะในบุคคลที่สวมเสื้อผ้า ดังนั้นจึงไม่มีอันตรายจากการแข็งตัวทันที^{[ 41 ]}การระเหยอย่างรวดเร็วของความชื้นบนผิวหนังในสุญญากาศอาจทำให้เกิดน้ำแข็งเกาะ โดยเฉพาะในปาก แต่นี่ไม่ใช่อันตรายที่สำคัญ

การสัมผัสกับ รังสีเข้มข้น จาก แสงแดดโดยตรงที่ไม่ผ่านการกรองจะทำให้เกิดความร้อนเฉพาะที่ แต่ความร้อนนั้นน่าจะกระจายไปทั่วร่างกายได้ดีด้วยการนำความร้อนและการไหลเวียนของเลือด อย่างไรก็ตาม รังสีจากแสงอาทิตย์ชนิดอื่น โดยเฉพาะ รังสี อัลตราไวโอเลตอาจทำให้เกิดอาการไหม้แดดอย่างรุนแรงได้

หากปราศจากการปกป้องของ ชั้นบรรยากาศและสนามแม่เหล็กโลกนักบินอวกาศจะได้รับรังสี ในระดับสูง รังสีในระดับสูงจะทำลายลิมโฟไซต์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญในการรักษาระบบภูมิคุ้มกันความเสียหายนี้ส่งผลให้ภูมิคุ้มกันของนักบินอวกาศลดลง นอกจากนี้ รังสียังเชื่อมโยงกับการเกิดต้อกระจกในนักบินอวกาศมากขึ้นด้วย นอกเหนือการปกป้องของวงโคจรต่ำของโลกรังสีคอสมิกจากกาแล็กซีเป็นความท้าทายเพิ่มเติมต่อการบินอวกาศของมนุษย์^{[ 45 ]}เนื่องจากภัยคุกคามต่อสุขภาพจากรังสีคอสมิกจะเพิ่มโอกาสในการเกิดมะเร็งอย่างมีนัยสำคัญเมื่อได้รับรังสีเป็นเวลานานกว่าสิบปี^{[ 46 ]}การ ศึกษาที่ได้รับการสนับสนุน จาก NASAรายงานว่ารังสีอาจเป็นอันตรายต่อสมองของนักบินอวกาศและเร่งการเกิดโรคอัลไซเมอร์ [ ^{47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] เหตุการณ์}เปลวสุริยะ (แม้จะเกิดขึ้นไม่บ่อย) สามารถให้ปริมาณรังสีที่ถึงแก่ชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที เชื่อกันว่าการป้องกันและการใช้ยาป้องกันอาจช่วยลดความเสี่ยงลงสู่ระดับที่ยอมรับได้ในที่สุด^{[ 51 ]}

ลูกเรือที่อาศัยอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้รับการปกป้องจากสภาพแวดล้อมในอวกาศบางส่วนด้วยสนามแม่เหล็กโลก เนื่องจากแมกนีโตสเฟียร์จะเบี่ยงเบนลมสุริยะรอบโลกและ ISS อย่างไรก็ตาม เปลวสุริยะมีพลังมากพอที่จะบิดเบี้ยวและทะลุผ่านระบบป้องกันแม่เหล็กได้ ดังนั้นจึงยังคงเป็นอันตรายต่อลูกเรือ ลูกเรือของภารกิจ Expedition 10ได้หลบภัยเพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อนในปี 2548 ในส่วนของสถานีที่มีการป้องกันหนาแน่นกว่าซึ่งออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้^{[ 52 ] [ 53 ]}อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากการป้องกันที่จำกัดของแมกนีโตสเฟียร์ ของโลก แล้ว ภารกิจของมนุษย์ในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์นั้นมีความเสี่ยงมากกว่ามาก ลอว์เรนซ์ ทาวน์เซนด์ จากมหาวิทยาลัยเทนเนสซีและคนอื่นๆ ได้ศึกษาเปลวสุริยะที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ปริมาณรังสีที่นักบินอวกาศจะได้รับจากเปลวสุริยะขนาดนี้อาจทำให้เกิดอาการป่วยจากรังสีเฉียบพลันและอาจถึงแก่ชีวิตได้^{[ 54 ]}

มีข้อกังวลทางวิทยาศาสตร์ว่าการเดินทางในอวกาศเป็นเวลานานอาจทำให้ความสามารถของร่างกายในการปกป้องตนเองจากโรคต่างๆ ช้าลง^{[ 55 ]}รังสีสามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและก่อให้เกิดความเสียหายทั้งในระยะสั้นและระยะยาวต่อเซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูกซึ่งสร้างระบบเลือดและระบบภูมิคุ้มกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รังสีจะทำให้เกิด ' ความผิดปกติ ของโครโมโซม ' ในลิมโฟไซต์เนื่องจากเซลล์เหล่านี้เป็นศูนย์กลางของระบบภูมิคุ้มกันความเสียหายใดๆ ก็ตามจะทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง ซึ่งหมายความว่านอกเหนือจากความเปราะบางที่เพิ่มขึ้นต่อการสัมผัสใหม่ๆ แล้วไวรัสที่มีอยู่แล้วในร่างกาย—ซึ่งโดยปกติจะถูกกดไว้—ก็จะกลับมาทำงาน ในอวกาศเซลล์ T (ลิมโฟไซต์ชนิดหนึ่ง) มีความสามารถในการสืบพันธุ์ได้น้อยลง และเซลล์ T ที่สืบพันธุ์ได้ก็มีความสามารถในการต่อสู้กับการติดเชื้อน้อยลง เมื่อเวลาผ่านไป ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องจะส่งผลให้การติดเชื้อแพร่กระจายอย่างรวดเร็วในหมู่ลูกเรือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่จำกัดของระบบการบินอวกาศ

เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม 2013 นักวิทยาศาสตร์ของ NASA รายงานว่าภารกิจส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร ที่เป็นไปได้ ^{[ 56 ]} อาจมี ความเสี่ยงด้านรังสีสูงโดยพิจารณาจากปริมาณรังสีอนุภาคพลังงาน สูง ที่ตรวจพบโดยRADบนยานMars Science Laboratoryขณะเดินทางจากโลกไปยังดาวอังคารในปี 2011–2012 ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2560 NASA รายงานว่าระดับรังสีบนพื้นผิวของดาวอังคารเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าชั่วคราวและเกี่ยวข้องกับแสงออโรร่า ที่สว่างกว่าที่เคยสังเกตมาก่อนถึง 25 เท่า อันเนื่องมาจาก พายุสุริยะขนาดใหญ่และไม่คาดคิดในช่วงกลางเดือน^{[ 57 ]}

หลังจากมีการสร้างสถานีอวกาศที่สามารถอยู่อาศัยได้เป็นเวลานาน การสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักได้แสดงให้เห็นว่ามีผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ มนุษย์ปรับตัวได้ดีกับสภาพทางกายภาพบนพื้นผิวโลก ดังนั้นเมื่อเผชิญกับสภาวะไร้น้ำหนักระบบทางสรีรวิทยา ต่างๆ จึงเริ่มเปลี่ยนแปลง และในบางกรณีก็เกิดการฝ่อลีบแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มักจะเป็นเพียงชั่วคราว แต่บางอย่างก็ส่งผลกระทบระยะยาวต่อสุขภาพ ของ มนุษย์

การสัมผัสกับ สภาวะไร้แรงโน้มถ่วงในระยะสั้นทำให้เกิด อาการปรับตัวในอวกาศ ซึ่งเป็นอาการคลื่นไส้ที่หายได้เองเนื่องจากความผิดปกติของระบบทรงตัวการสัมผัสในระยะยาวทำให้เกิดปัญหาสุขภาพหลายประการ หนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดคือการสูญเสียมวลกระดูกและกล้ามเนื้อ เมื่อเวลาผ่านไป ผลกระทบ จากการขาดการออกกำลังกาย เหล่านี้ อาจทำให้ประสิทธิภาพของนักบินอวกาศลดลง เพิ่มความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ ลดความสามารถในการใช้ออกซิเจนและทำให้ระบบหัวใจและหลอดเลือดทำงานช้าลง[ 58 ^{]เนื่องจากร่างกาย}มนุษย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยของเหลว แรงโน้มถ่วงจึงมีแนวโน้มที่จะบังคับให้ของเหลวเหล่านั้นไปอยู่ที่ครึ่งล่างของร่างกาย และร่างกายของเรามีระบบมากมายเพื่อรักษาสมดุลในสถานการณ์นี้ เมื่อหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง ระบบเหล่านี้จะยังคงทำงานต่อไป ทำให้เกิดการกระจายตัวของของเหลวไปยังครึ่งบนของร่างกายโดยทั่วไป นี่คือสาเหตุของอาการหน้าบวมกลมที่พบในนักบินอวกาศ^{[ 51 ] [ 59 ]}และอาจมีส่วนทำให้สังเกตเห็นการควบคุมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อในการพูดที่เปลี่ยนแปลงไปในนักบินอวกาศ^{[ 60 ]}การกระจายของเหลวไปทั่วร่างกายทำให้เกิดความผิดปกติของสมดุลการมองเห็นผิดเพี้ยนและการสูญเสียการรับรสและกลิ่น

การทดลองกระสวยอวกาศในปี 2006 พบว่าSalmonella typhimuriumซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดอาหารเป็นพิษมีความรุนแรงมากขึ้นเมื่อเพาะเลี้ยงในอวกาศ^{[ 61 ]}เมื่อวันที่ 29 เมษายน 2013 นักวิทยาศาสตร์ในสถาบัน Rensselaer Polytechnic Instituteซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากNASAรายงานว่า ในระหว่างการบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติจุลินทรีย์ดูเหมือนจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมในอวกาศในรูปแบบที่ "ไม่พบเห็นบนโลก" และในรูปแบบที่ "สามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการเจริญเติบโตและความรุนแรง " ^{[ 62 ]}ในปี 2017 พบว่าแบคทีเรีย มีความต้านทานต่อ ยาปฏิชีวนะ มากขึ้น และเจริญเติบโตได้ดีในสภาวะเกือบไร้น้ำหนักของอวกาศ^{[ 63 ]} มีการสังเกตว่าจุลินทรีย์ สามารถอยู่รอดได้ใน สุญญากาศของอวกาศ^{[ 64 ] [ 65 ]}

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดที่มนุษย์ประสบในช่วงชั่วโมงแรกของการไร้น้ำหนักคืออาการที่เรียกว่ากลุ่มอาการปรับตัวในอวกาศหรือ SAS ซึ่งมักเรียกกันว่าอาการป่วยในอวกาศ อาการนี้เกี่ยวข้องกับอาการเมารถและเกิดขึ้นเมื่อระบบการทรงตัวปรับตัวเข้ากับสภาวะไร้น้ำหนัก^{[ 66 ]}อาการของ SAS ได้แก่คลื่นไส้และอาเจียนเวียนศีรษะปวดศีรษะง่วงซึมและรู้สึกไม่สบายตัวโดยรวม^{[ 2 ]}กรณีแรกของ SAS ถูกรายงานโดยนักบินอวกาศGherman Titovในปี 1961 ตั้งแต่นั้นมา ประมาณ 45% ของผู้คนทั้งหมดที่เคยเดินทางไปในอวกาศประสบกับภาวะนี้

ผลกระทบที่สำคัญอย่างหนึ่งของการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานคือการสูญเสียมวลกระดูกและกล้ามเนื้อในสภาพแวดล้อมไร้น้ำหนัก นักบินอวกาศแทบจะไม่ต้องรับน้ำหนักที่กล้ามเนื้อ หลัง หรือกล้ามเนื้อขาที่ใช้ในการยืนเลย กล้ามเนื้อเหล่านั้นจึงเริ่มอ่อนแอลงและในที่สุดก็เล็กลง ส่งผลให้กล้ามเนื้อบางส่วนฝ่อลงอย่างรวดเร็ว และหากไม่มีการออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ นักบินอวกาศอาจสูญเสียมวลกล้ามเนื้อได้มากถึง 20% ในเวลาเพียง 5 ถึง 11 วัน^{[ 67 ]}ชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อที่เด่นชัดในกล้ามเนื้อก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย เส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าที่ใช้ในการรักษาสภาพการทรงตัวจะถูกแทนที่ด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการทำงานหนักใดๆ ความก้าวหน้าในการวิจัยเกี่ยวกับการออกกำลังกาย การเสริมฮอร์โมน และยา อาจช่วยรักษามวลกล้ามเนื้อและมวลร่างกายได้

การเผาผลาญ กระดูกก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย โดยปกติแล้ว กระดูกจะถูกสร้างขึ้นในทิศทางของแรงทางกล อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ จะมีแรงทางกลน้อยมาก ส่งผลให้เนื้อเยื่อกระดูกสูญเสียไปประมาณ 1.5% ต่อเดือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากกระดูกสันหลังส่วนล่าง สะโพก และกระดูกต้นขา^{[ 68 ]}เนื่องจากแรงโน้มถ่วงต่ำและภาระที่ลดลงบนกระดูก ทำให้การสูญเสียกระดูกเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการสูญเสียกระดูกชั้นนอก 3% ต่อทศวรรษ เป็นประมาณ 1% ทุกเดือนที่ร่างกายสัมผัสกับแรงโน้มถ่วงต่ำ สำหรับผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี^{[ 69 ]}การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความหนาแน่นของกระดูกนั้นรุนแรง ทำให้กระดูกเปราะบางและส่งผลให้เกิดอาการที่คล้ายกับโรคกระดูกพรุน บนโลก กระดูกจะถูกผลัดและสร้างใหม่ตลอดเวลาผ่านระบบที่สมดุลซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณของเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สลายกระดูก^{[ 70 ]}ระบบเหล่านี้เชื่อมโยงกัน ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่กระดูกถูกทำลาย ชั้นที่สร้างขึ้นใหม่จะเข้ามาแทนที่—ทั้งสองอย่างไม่ควรเกิดขึ้นโดยปราศจากกัน ในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี อย่างไรก็ตาม ในอวกาศ กิจกรรมของเซลล์สลายกระดูกจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำ ซึ่งเป็นปัญหาเพราะเซลล์สลายกระดูกจะสลายกระดูกให้เป็นแร่ธาตุที่ร่างกายดูดซึมกลับไป เซลล์สร้างกระดูกจะไม่ทำงานต่อเนื่องกับเซลล์สลายกระดูก ทำให้กระดูกลดลงอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการฟื้นตัว^{[ 71 ]}การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของเซลล์สลายกระดูกนี้พบได้โดยเฉพาะในบริเวณเชิงกราน เนื่องจากเป็นบริเวณที่รับน้ำหนักมากที่สุดเมื่อมีแรงโน้มถ่วง การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่าในหนูที่มีสุขภาพดี การปรากฏตัวของเซลล์สลายกระดูกเพิ่มขึ้น 197% พร้อมกับการลดลงของเซลล์สร้างกระดูกและปัจจัยการเจริญเติบโตที่ทราบกันว่าช่วยในการสร้างกระดูกใหม่ หลังจากสัมผัสกับสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำเพียงสิบหกวัน ระดับ แคลเซียม ในเลือดที่สูงขึ้น จากการสูญเสียกระดูกส่งผลให้เกิดการสะสมแคลเซียมในเนื้อเยื่ออ่อนที่เป็นอันตรายและอาจก่อให้เกิดนิ่วใน ไตได้ ^{[ 68 ]}ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่ากระดูกจะฟื้นตัวได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่ แตกต่างจากผู้ที่เป็นโรคกระดูกพรุน นักบินอวกาศจะฟื้นฟูความหนาแน่นของกระดูกได้ในที่สุด หลังจากเดินทางไปในอวกาศเป็นเวลา 3-4 เดือน จะต้องใช้เวลาประมาณ 2-3 ปีในการฟื้นฟูความหนาแน่นของกระดูกที่สูญเสียไป มีการพัฒนาเทคนิคใหม่ๆ เพื่อช่วยให้นักบินอวกาศฟื้นตัวได้เร็วขึ้น การวิจัยเกี่ยวกับอาหาร การออกกำลังกาย และยา อาจมีศักยภาพในการช่วยกระบวนการสร้างกระดูกใหม่

เพื่อป้องกันผลกระทบ ทางสรีรวิทยาที่ไม่พึงประสงค์บางประการสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) จึงติดตั้งลู่วิ่งสองเครื่อง (รวมถึงCOLBERT ) และ aRED (อุปกรณ์ออกกำลังกายแบบต้านทานขั้นสูง) ซึ่งช่วยให้สามารถออกกำลังกายยกน้ำหนักได้หลากหลายรูปแบบ ซึ่งช่วยเพิ่มกล้ามเนื้อแต่ไม่ได้ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของกระดูก^{[ 72 ]}และจักรยานออกกำลังกายแบบอยู่กับที่ นักบินอวกาศแต่ละคนใช้เวลาออกกำลังกายบนอุปกรณ์เหล่านี้อย่างน้อยวันละสองชั่วโมง^{[ 73 ] [ 74 ]}นักบินอวกาศใช้เชือกยางยืดรัดตัวเองกับลู่วิ่ง^{[ 75 ] [ 76 ]}นักบินอวกาศที่ต้องอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานจะสวมกางเกงที่มีแถบยางยืดติดอยู่ระหว่างขอบเอวและปลายขาเพื่อบีบกระดูกขาและลดภาวะกระดูกพรุน^{[ 5 ]}

ปัจจุบันNASAกำลังใช้เครื่องมือคำนวณขั้นสูงเพื่อทำความเข้าใจวิธีการที่ดีที่สุดในการต่อต้านการฝ่อของกระดูกและกล้ามเนื้อที่นักบินอวกาศประสบในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำเป็นเวลานาน^{[ 77 ]}องค์ประกอบมาตรการรับมือด้านสุขภาพของมนุษย์ในโครงการวิจัยมนุษย์ได้มอบหมายให้โครงการนักบินอวกาศดิจิทัลทำการวิจัยคำถามเฉพาะเกี่ยวกับการออกกำลังกายเพื่อต่อต้าน^{[ 78 ] [ 79 ]} NASA กำลังมุ่งเน้นไปที่การบูรณาการแบบจำลองของอุปกรณ์ออกกำลังกายแบบต้านทานขั้นสูง (ARED) ที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ ในปัจจุบัน เข้ากับ แบบจำลองระบบกล้ามเนื้อและกระดูกของมนุษย์ OpenSim ^{[ 80 ]}ที่ออกกำลังกายด้วยอุปกรณ์ดังกล่าว เป้าหมายของงานนี้คือการใช้พลศาสตร์ผกผันเพื่อประมาณแรงบิดของข้อต่อและแรงของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการใช้ ARED และกำหนดโปรแกรมการออกกำลังกายสำหรับนักบินอวกาศได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น แรงบิดร่วมและแรงกล้ามเนื้อเหล่านี้สามารถนำมาใช้ร่วมกับการจำลองเชิงคำนวณขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับการปรับโครงสร้างกระดูกและการปรับตัวของกล้ามเนื้อ เพื่อสร้างแบบจำลองผลกระทบขั้นสุดท้ายของมาตรการดังกล่าวได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และเพื่อพิจารณาว่าโปรแกรมการออกกำลังกายที่เสนอจะเพียงพอต่อการรักษาสุขภาพของระบบกระดูกและกล้ามเนื้อของนักบินอวกาศหรือไม่

ในอวกาศ นักบินอวกาศจะสูญเสียปริมาณของเหลว รวมถึงปริมาณเลือดมากถึง 22% ^{[ 81 ]}เมื่อนักบินอวกาศกลับสู่โลก ปริมาณเลือดที่ต่ำอาจทำให้เกิดอาการเวียนศีรษะเมื่อยืน^{[ 82 ]} ภายใต้แรง โน้มถ่วงของโลกเมื่อบุคคลยืนอยู่ เลือดและของเหลวในร่างกายอื่นๆ จะถูกดึงไปที่ส่วนล่างของร่างกาย ทำให้ความดันที่เท้าเพิ่มขึ้น ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ความดันไฮโดรสแตติกทั่วร่างกายจะถูกกำจัดออกไป และการเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของเลือดที่เกิดขึ้นนั้นคล้ายคลึงกับการที่บุคคลเปลี่ยนจากท่ายืนเป็นท่านอน การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในการกระจายตัวของปริมาณเลือดอาจส่งผลให้เกิดอาการบวม ที่ใบหน้า และผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ เมื่อกลับสู่โลก ปริมาณเลือดที่ลดลงจะทำให้เกิดภาวะความดันโลหิตต่ำเมื่อ ยืน ^{[ 83 ]}ความทนทานต่อภาวะความดันโลหิตต่ำเมื่อยืนหลังจากการเดินทางในอวกาศได้รับการปรับปรุงอย่างมากโดยมาตรการชดเชยปริมาณของเหลวที่นักบินอวกาศใช้ก่อนลงจอด^{[ 84 ]}

ในปี 2013 NASA ได้เผยแพร่การศึกษาวิจัยที่พบการเปลี่ยนแปลงในดวงตาและการมองเห็นของลิงที่เดินทางในอวกาศนานกว่า 6 เดือน^{[ 85 ]}การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ ได้แก่ การแบนราบของลูกตาและการเปลี่ยนแปลงของเรตินา^{[ 85 ]}การมองเห็นของนักเดินทางในอวกาศอาจพร่ามัวได้หลังจากอยู่ในอวกาศนานเกินไป^{[ 86 ] [ 87 ]}ผลกระทบอีกอย่างหนึ่งคือ ปรากฏการณ์การมองเห็น จาก รังสีคอสมิก

จากการสำรวจของ NASA ในกลุ่มนักบินอวกาศชายและหญิง 300 คน พบว่าประมาณ 23 เปอร์เซ็นต์ของนักบินอวกาศที่ปฏิบัติภารกิจระยะสั้น และ 49 เปอร์เซ็นต์ของนักบินอวกาศที่ปฏิบัติภารกิจระยะยาว กล่าวว่าพวกเขามีปัญหาด้านการมองเห็นทั้งในระยะใกล้และระยะไกลระหว่างภารกิจ และสำหรับบางคน ปัญหาด้านการมองเห็นยังคงอยู่เป็นเวลาหลายปีหลังจากนั้น

เนื่องจากฝุ่นไม่สามารถตกตะกอนได้ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง เศษผิวหนังที่ตายแล้วหรือเศษโลหะขนาดเล็กจึงอาจเข้าตา ทำให้เกิดการระคายเคืองและเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ^{[ 88 ]}

การเดินทางในอวกาศเป็นเวลานานอาจทำให้การเคลื่อนไหวของดวงตาของผู้เดินทางในอวกาศเปลี่ยนแปลงไป (โดยเฉพาะปฏิกิริยาเวสติบูโล-โอคูลาร์ ) ^{[ 89 ]}

เนื่องจากสภาวะไร้น้ำหนักทำให้ปริมาณของเหลวในส่วนบนของร่างกายเพิ่มขึ้น จึงมีการตั้งสมมติฐานว่านักบินอวกาศอาจมีแรงดันในกะโหลกศีรษะ สูง ผิด ปกติ ^{[ 90 ]}ซึ่งจะเพิ่มแรงดันที่ด้านหลังของลูกตา ส่งผลต่อรูปร่างของลูกตาและกดทับเส้นประสาทตาเล็กน้อย[ 1 ^{] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]มีการ}สังเกตเรื่องนี้ในปี 2012 ในการศึกษาโดยใช้ การสแกน MRIของนักบินอวกาศที่กลับมายังโลกหลังจากอยู่ในอวกาศอย่างน้อยหนึ่งเดือน^{[ 96 ]}อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับแรงดันในกะโหลกศีรษะสูงผิดปกติในสภาวะไมโครกราวิตี้ การวัดแรงดันในกะโหลกศีรษะแบบรุกรานในเที่ยวบินพาราโบลาแสดงให้เห็นว่าแรงดันลดลงเมื่อเทียบกับระดับนอนหงายและสูงกว่าระดับนั่งเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าแรงดันอยู่ในช่วงความแปรปรวนทางสรีรวิทยาปกติ^{[ 97 ]}แม้ไม่มีความดันในกะโหลกศีรษะสูง แรงที่ทำให้ด้านหลังของดวงตาแบนราบก็ยังคงเกิดขึ้นจากการกำจัดความแตกต่างของความดันไฮโดรสแตติกในช่องว่างภายในกะโหลกศีรษะและภายในลูกตา^{[ 98 ]}

ปัญหาการมองเห็นดังกล่าวอาจเป็นข้อกังวลสำคัญสำหรับภารกิจการบินอวกาศห้วงลึกในอนาคต รวมถึงภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุมไปยังดาวอังคาร[ ^{56 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 99 ] หาก}ความดันในกะโหลกศีรษะสูงเป็นสาเหตุจริง แรงโน้มถ่วงเทียมอาจเป็นทางออกหนึ่ง เช่นเดียวกับความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ในอวกาศหลายประการ อย่างไรก็ตาม ระบบแรงโน้มถ่วงเทียมดังกล่าวยังไม่ได้รับการพิสูจน์ นอกจากนี้ แม้จะมีแรงโน้มถ่วงเทียมที่ซับซ้อน สภาวะไมโครกราวิตี้สัมพัทธ์ก็อาจยังคงอยู่ ซึ่งความเสี่ยงยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด^{[ 100 ]}

ผลกระทบประการหนึ่งของภาวะไร้น้ำหนักต่อมนุษย์คือ นักบินอวกาศบางคนรายงานว่าความรู้สึกในการรับรส ของพวกเขาเปลี่ยนไป เมื่ออยู่ในอวกาศ^{[ 101 ]}นักบินอวกาศบางคนพบว่าอาหารของพวกเขามีรสชาติจืดชืด บางคนพบว่าอาหารโปรดของพวกเขาไม่มีรสชาติเหมือนเดิมอีกต่อไป (นักบินอวกาศคนหนึ่งที่ชอบกาแฟกลับไม่ชอบรสชาติของมันในภารกิจนั้น จนเลิกดื่มกาแฟหลังจากกลับมายังโลก) นักบินอวกาศบางคนชอบกินอาหารบางอย่างที่ปกติแล้วพวกเขาจะไม่กิน และบางคนก็ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เลย การทดสอบหลายครั้งยังไม่สามารถระบุสาเหตุได้^{[ 102 ]}และมีการเสนอทฤษฎีหลายอย่าง รวมถึงการเสื่อมสภาพของอาหาร และการเปลี่ยนแปลงทางจิตวิทยา เช่น ความเบื่อหน่าย นักบินอวกาศมักเลือกอาหารที่มีรสชาติเข้มข้นเพื่อชดเชยการสูญเสียการรับรส

ภายในหนึ่งเดือน โครงกระดูกมนุษย์จะยืดออกจนสุดในสภาวะไร้น้ำหนัก ทำให้ความสูงเพิ่มขึ้น 2.5 ซม. (1 นิ้ว) ^{[ 59 ]}หลังจากสองเดือน แคลลัสที่ฝ่าเท้าจะลอกและหลุดออกเนื่องจากการไม่ใช้งาน ทำให้เหลือผิวหนังใหม่ที่อ่อนนุ่ม ในทางตรงกันข้าม ส่วนบนของเท้าจะถลอกและรู้สึกเจ็บปวด เนื่องจากเสียดสีกับราวที่ใช้ยึดเท้าเพื่อความมั่นคง^{[ 103 ]}ไม่สามารถหลั่งน้ำตาขณะร้องไห้ได้ เนื่องจากน้ำตาจะจับตัวกันเป็นก้อน^{[ 104 ]}ในสภาวะไมโครกราวิตี้ กลิ่นต่างๆ จะแพร่กระจายไปทั่วสภาพแวดล้อมอย่างรวดเร็ว และ NASA พบในการทดสอบว่ากลิ่นของครีมเชอร์รี่ทำให้เกิดอาการคลื่นไส้^{[ 102 ]}ความไม่สบายทางกายภาพอื่นๆ เช่น อาการปวดหลังและปวดท้องเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากการปรับตัวให้เข้ากับแรงโน้มถ่วง ซึ่งในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วงและกล้ามเนื้อเหล่านี้สามารถยืดได้อย่างอิสระ^{[ 105 ]}อาการเหล่านี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของ กลุ่มอาการ อ่อนเพลีย ที่ นักบินอวกาศรายงานเมื่ออาศัยอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน แต่นักบินอวกาศถือว่าเป็นเพียงเรื่องเล่า^{[ 106 ]}ความเหนื่อยล้า ความเฉื่อยชา และความกังวลทางจิตใจก็เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มอาการนี้เช่นกัน ข้อมูลยังไม่ชัดเจน อย่างไรก็ตาม กลุ่มอาการนี้ดูเหมือนจะมีอยู่จริงในฐานะที่เป็นการแสดงออกของความเครียดทั้งภายในและภายนอกที่ลูกเรือในอวกาศต้องเผชิญ^{[ 107 ]}

ผลกระทบทางจิตวิทยาของการอาศัยอยู่ในอวกาศยังไม่ได้รับการวิเคราะห์อย่างชัดเจน แต่มีตัวอย่างบนโลก เช่นสถานีวิจัยอาร์กติก และ เรือดำน้ำความเครียดมหาศาลของลูกเรือ ประกอบกับการที่ร่างกายต้องปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมอื่นๆ อาจส่งผลให้เกิดความวิตกกังวล นอนไม่หลับ และภาวะซึมเศร้า^{[ 108 ]}

มีหลักฐานมากมายที่แสดงให้เห็นว่าปัจจัยความเครียด ทางจิตสังคม เป็นอุปสรรคสำคัญที่สุดประการหนึ่งต่อขวัญกำลังใจและประสิทธิภาพการทำงานของลูกเรือ^{[ 109 ]}นักบินอวกาศValery Ryuminอ้างข้อความนี้จาก "The Handbook of Hymen" โดยO. Henryในหนังสืออัตชีวประวัติของเขาเกี่ยวกับภารกิจ Salyut 6 ว่า "หากคุณต้องการกระตุ้นศิลปะแห่งการฆาตกรรม เพียงแค่ขังคนสองคนไว้ในห้องโดยสารขนาด 18 คูณ 20 ฟุตเป็นเวลาหนึ่งเดือน ธรรมชาติของมนุษย์จะทนไม่ได้" ^{[ 110 ]}

ความสนใจของ NASA ในเรื่องความเครียดทางจิตใจที่เกิดจากการเดินทางในอวกาศ ซึ่งเริ่มศึกษาตั้งแต่เริ่มภารกิจที่มีลูกเรือ ได้กลับมาอีกครั้งเมื่อนักบินอวกาศเข้าร่วมกับนักบินอวกาศชาวรัสเซียบนสถานีอวกาศมีร์ของรัสเซีย แหล่งที่มาของความเครียดทั่วไปในภารกิจของอเมริกาในช่วงแรก ได้แก่ การรักษาประสิทธิภาพการทำงานในระดับสูงภายใต้การตรวจสอบของสาธารณชน ตลอดจนการแยกตัวจากเพื่อนร่วมงานและครอบครัว บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) การแยกตัวจากครอบครัวยังคงเป็นสาเหตุของความเครียดอยู่บ่อยครั้ง เช่น เมื่อมารดาของนักบินอวกาศ NASA แดเนียล ทานีเสียชีวิตจากอุบัติเหตุทางรถยนต์ และเมื่อไมเคิล ฟิงค์ถูกบังคับให้พลาดการคลอดบุตรคนที่สองของเขา^{[ 107 ]}

ปริมาณและคุณภาพการนอนหลับในอวกาศนั้นไม่ดีนัก เนื่องจากวงจรแสงสว่างและความมืดบนห้องนักบินมีความแปรปรวนสูง และแสงสว่างในเวลากลางวันภายในยานอวกาศก็ไม่เพียงพอ แม้แต่การมองออกไปนอกหน้าต่างก่อนนอนก็อาจส่งสัญญาณผิดๆ ไปยังสมอง ส่งผลให้รูปแบบการนอนหลับไม่ดี ความผิดปกติของจังหวะการนอนหลับ เหล่านี้ ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการตอบสนองทางระบบประสาทและพฤติกรรมของลูกเรือ และทำให้ความเครียดทางจิตใจที่พวกเขามีอยู่แล้วนั้นรุนแรงขึ้น การนอนหลับบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ถูกรบกวน เป็นประจำเนื่องจากความต้องการของภารกิจ เช่น การจัดตารางเวลาการเข้าหรือออกของยานอวกาศ ระดับเสียงในสถานีนั้นสูงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพราะบรรยากาศไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้จึงจำเป็นต้องใช้พัดลมตลอดเวลาเพื่อช่วยในการปรับอุณหภูมิของบรรยากาศ ซึ่งจะหยุดนิ่งในสภาพแวดล้อมที่ไร้แรงโน้มถ่วง นักบินอวกาศของกระสวยอวกาศ ร้อยละ 50 ใช้ยานอนหลับ แต่ก็ยังนอนหลับน้อยลง 2 ชั่วโมงต่อคืนในอวกาศเมื่อเทียบกับบนพื้นโลก NASA กำลังวิจัยสองด้านที่อาจเป็นกุญแจสำคัญสู่การนอนหลับที่ดีขึ้น เนื่องจากการนอนหลับที่ดีขึ้นจะช่วยลดความเหนื่อยล้าและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในเวลากลางวัน วิธีการต่างๆ ในการต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้กำลังอยู่ระหว่างการอภิปรายอย่างต่อเนื่อง^{[ 111 ]}

การศึกษาเกี่ยวกับการบินอวกาศที่ยาวนานที่สุดสรุปได้ว่าสามสัปดาห์แรกเป็นช่วงเวลาวิกฤตที่ความสนใจได้รับผลกระทบในทางลบเนื่องจากความต้องการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างรุนแรง^{[ 112 ]}ในขณะที่ลูกเรือทั้งสามของ Skylab อยู่ในอวกาศเป็นเวลา 1, 2 และ 3 เดือนตามลำดับ ลูกเรือระยะยาวบน Salyut 6, Salyut 7 และ ISS อยู่ประมาณ 5-6 เดือน ในขณะที่การเดินทาง MIR มักจะกินเวลานานกว่านั้น สภาพแวดล้อมการทำงานบน ISS ยังรวมถึงความเครียดเพิ่มเติมที่เกิดจากการอยู่อาศัยและทำงานในสภาพที่คับแคบกับผู้คนจากวัฒนธรรมที่แตกต่างกันมากและพูดภาษาที่แตกต่างกัน สถานีอวกาศรุ่นแรกมีลูกเรือที่พูดภาษาเดียว ในขณะที่สถานีรุ่นที่ 2 และ 3 มีลูกเรือจากหลายวัฒนธรรมที่พูดหลายภาษา ISS มีความพิเศษตรงที่ผู้มาเยือนไม่ได้ถูกจัดประเภทโดยอัตโนมัติเป็น 'เจ้าบ้าน' หรือ 'แขก' เหมือนกับสถานีและยานอวกาศรุ่นก่อนๆ และอาจไม่ประสบกับความรู้สึกโดดเดี่ยวในลักษณะเดียวกัน

จนถึงปัจจุบันยังไม่มีเด็กคนใดเคยไปอวกาศ^{[ 113 ]}และยังไม่มีแผนที่จะส่งเด็กไป^{[ 114 ]}

การเลี้ยงดูเด็กในอวกาศต้องเผชิญกับคำถามทางจริยธรรมเกี่ยวกับผลกระทบของสภาพแวดล้อมนอกโลกและสิทธิในนั้น^{[ 115 ] [ 114 ]}

มีการวิจัยเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของอสุจิแช่แข็งของหนูหลังจากอยู่ในสถานีอวกาศ^{[ 115 ]}

การวิจัยเกี่ยวกับการนำเด็กที่ยังไม่เกิดไปในอวกาศได้ดำเนินการกับหนูแต่ไม่ประสบความสำเร็จในปี 1983 และกับปลาซึ่งประสบความสำเร็จในปี 1994 ^{[ 116 ]}

บริษัทSpaceBorn Unitedมีเป้าหมายที่จะเพาะพันธุ์ทารกในอวกาศ โดยทำการวิจัยเพื่อช่วยให้มนุษย์สามารถสืบพันธุ์นอกโลกได้ โดยให้เหตุผลว่าเพื่อทำให้มนุษยชาติสามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่ต้องพึ่งพาโลก และมองว่าการเป็นสิ่งมีชีวิตบนหลายดาวเคราะห์เป็นแผนสำรอง บริษัทวางแผนที่จะทำการวิจัยเบื้องต้นในอวกาศกับหนูในปี 2023 เพื่อให้หนูมีชีวิตและสืบพันธุ์ในอวกาศได้^{[ 116 ]}

ผลรวมของประสบการณ์ของมนุษย์ส่งผลให้มีการสะสมระยะเวลา 58 ปีสุริยะในอวกาศ และความเข้าใจที่ดีขึ้นมากเกี่ยวกับวิธีการปรับตัวของร่างกายมนุษย์ ในอนาคตการพัฒนาอุตสาหกรรมอวกาศและการสำรวจดาวเคราะห์ชั้นในและชั้นนอกจะทำให้มนุษย์ต้องอดทนอยู่ในอวกาศเป็นเวลานานขึ้นเรื่อยๆ ข้อมูลส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาจากภารกิจที่มีระยะเวลาสั้น ดังนั้นผลกระทบทางสรีรวิทยาในระยะยาวของการใช้ชีวิตในอวกาศบางส่วนจึงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การเดินทางไปกลับดาวอังคาร^{[ 56 ]} ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันคาดว่าจะใช้เวลาอย่างน้อย 18 เดือนในการเดินทางเพียงอย่างเดียว การรู้ว่าร่างกายมนุษย์ตอบสนองต่อช่วงเวลาดังกล่าวในอวกาศอย่างไรเป็นส่วนสำคัญของการเตรียมการสำหรับการเดินทางดังกล่าว สิ่งอำนวยความสะดวกทางการแพทย์บนยานอวกาศต้องเพียงพอสำหรับการรับมือกับการบาดเจ็บหรือเหตุฉุกเฉินทุกประเภท รวมทั้งต้องมีเครื่องมือวินิจฉัยและเครื่องมือทางการแพทย์ที่หลากหลาย เพื่อรักษาสุขภาพของลูกเรือให้แข็งแรงตลอดระยะเวลานาน เนื่องจากสิ่งเหล่านี้จะเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกเพียงอย่างเดียวที่มีอยู่บนยานอวกาศสำหรับการรับมือไม่เพียงแต่กับการบาดเจ็บเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตอบสนองการปรับตัวของร่างกายมนุษย์ในอวกาศด้วย

ในขณะนี้ มีเพียงมนุษย์ที่ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดเท่านั้นที่ได้สัมผัสกับสภาวะในอวกาศ หากการตั้งถิ่นฐานนอกโลกเริ่มต้นขึ้นในอนาคต ผู้คนหลากหลายกลุ่มจะเผชิญกับอันตรายเหล่านี้ และผลกระทบต่อเด็กเล็กยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม 1998 จอห์น เกล็นน์ หนึ่งในนักบินอวกาศเมอร์คิวรี 7 รุ่นแรก กลับสู่อวกาศอีกครั้งเมื่ออายุ 77 ปี ​​การเดินทางในอวกาศของเขาซึ่งกินเวลา 9 วัน ได้ให้ข้อมูลสำคัญแก่ NASA เกี่ยวกับผลกระทบของการเดินทางในอวกาศต่อผู้สูงอายุ ปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้องการทางโภชนาการและสภาพแวดล้อมทางกายภาพ ซึ่งยังไม่ได้รับการตรวจสอบมาก่อน จะมีความสำคัญมากขึ้น โดยรวมแล้ว ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบมากมายของการใช้ชีวิตในอวกาศยังมีน้อย และนี่ทำให้ความพยายามในการลดความเสี่ยงระหว่างการอยู่อาศัยในอวกาศเป็นเวลานานเป็นเรื่องยากปัจจุบัน สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) กำลังถูกใช้เป็น สถานที่ทดสอบ เพื่อวิจัยความเสี่ยงเหล่านี้

สภาพแวดล้อมในอวกาศยังคงเป็นสิ่งที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก และอาจมีอันตรายที่ยังไม่ทราบอีกมากมาย ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยีในอนาคต เช่นแรงโน้มถ่วงเทียมและระบบช่วยชีวิต แบบชีวภาพที่ซับซ้อนมากขึ้น อาจสามารถช่วยลดความเสี่ยงบางอย่างได้ในสักวันหนึ่ง

• ความเหนื่อยล้าและการนอนไม่หลับระหว่างการเดินทางในอวกาศ  – การนอนหลับในสถานที่ที่ไม่คุ้นเคยหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• ระบบอาหารในภารกิจสำรวจอวกาศ  – อาหารที่นักบินอวกาศบริโภคในอวกาศหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• รังสีไอออนไนซ์ #การบินอวกาศ  – รังสีความถี่สูงที่เป็นอันตราย
• ความเสียหายของหมอนรองกระดูกสันหลังและการเดินทางในอวกาศ
• การเคลื่อนที่ในอวกาศ  – การเคลื่อนไหวของร่างกายนักบินอวกาศในอวกาศภายนอก
• ที่อยู่อาศัยจำลองบนดาวอังคาร  – งานวิจัยที่จำลองสภาพแวดล้อมบนดาวอังคารหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• การรักษาพยาบาลระหว่างการเดินทางในอวกาศ
• ปรากฏการณ์ภาพรวม  – การเปลี่ยนแปลงทางความคิดหลังจากได้เห็นโลกจากอวกาศ
• มวลกล้ามเนื้อ ความแข็งแรง และสมรรถนะลดลงในอวกาศ  – ผลกระทบของการเดินทางในอวกาศต่อร่างกายมนุษย์หน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• การก่อตัวของนิ่วในไตในอวกาศ
• ระบบควบคุมสภาพแวดล้อม  – ระบบของเครื่องบินที่รักษาความดันภายใน สภาพอากาศ การจ่ายอากาศ และอื่นๆ
• การตั้งถิ่นฐานในอวกาศ  – แนวคิดเกี่ยวกับการอยู่อาศัยถาวรของมนุษย์นอกโลก
• การก่อมะเร็งจากรังสีในอวกาศ  – การได้รับรังสีไอออนิกที่ก่อให้เกิดมะเร็งในระหว่างการเดินทางในอวกาศหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• องค์ประกอบและความสามัคคีของทีมในภารกิจการบินอวกาศ  – ปัจจัยทางด้านจิตสังคมในการบินอวกาศหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• ภาวะการมองเห็นบกพร่องเนื่องจากความดันในกะโหลกศีรษะ  – การมองเห็นบกพร่องหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง

• รายงานของนาซา: การเดินทางในอวกาศ 'เป็นอันตรายโดยเนื้อแท้' ต่อสุขภาพของมนุษย์ เลียวนาร์ด เดวิด. 2001
• สรีรวิทยาและการแพทย์ในอวกาศฉบับที่สาม โดย AE Nicogossian, CL Huntoon และ SL Pool สำนักพิมพ์ Lea & Febiger, 1993
• L.-F. Zhang. การปรับตัวของหลอดเลือดต่อสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง: เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง? วารสารสรีรวิทยาประยุกต์ 91(6) (หน้า 2415–2430), 2001
• G. Carmeliet, Vico. L, Bouillon R. บทวิจารณ์เชิงวิพากษ์ในการแสดงออกของยีนยูคาริโอตเล่ม 11(1–3) (หน้า 131–144), 2001
• Cucinotta, Francis A.; Schimmerling, Walter; Wilson, John W.; Peterson, Leif E.; Badhwar, Gautam D.; Saganti, Premkumar B.; Dicello, John F. (2001). "ความเสี่ยงมะเร็งจากรังสีในอวกาศและความไม่แน่นอนสำหรับภารกิจสำรวจดาวอังคาร" Radiation Research . 156 (5): 682– 688. Bibcode : 2001RadR..156..682C . doi : 10.1667/0033-7587(2001)156[0682:SRCRAU]2.0.CO;2 . ISSN  0033-7587 . PMID  11604093 . S2CID  25236859 .
• คูซินอตต้า เอฟเอ; มานูเอล เอฟเค; โจนส์ เจ.; อิซซาร์ด ก.; เมอร์เรย์ เจ.; โจโจเนโกร บ.; แวร์, ม. (2001) "รังสีอวกาศและต้อกระจกในนักบินอวกาศ" การวิจัยรังสี . 156 (5): 460– 466. รหัสสินค้า : 2001RadR..156..460C . ดอย : 10.1667/0033-7587(2001)156[0460:SRACIA]2.0.CO;2 . ISSN  0033-7587 . PMID  11604058 . S2CID  14387508 .
• Styf, Jorma R.; Hutchinson, Karen; Carlsson, Sven G. & Hargens, Alan R. (พฤศจิกายน–ธันวาคม 2544). "ภาวะซึมเศร้า สภาวะอารมณ์ และอาการปวดหลังระหว่างการจำลองสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงโดยการนอนพักบนเตียง" Psychosomatic Medicine . 63 (6): 862–4. doi : 10.1097/00006842-200111000-00002
• ความไวต่อโรคจากการลดความดันในที่สูง, MacPherson, G; การบิน อวกาศ และการแพทย์สิ่งแวดล้อม , เล่มที่ 78, ฉบับที่ 6, มิถุนายน 2550, หน้า 630–631(2)
• John-Baptiste A, Cook T, Straus S, Naglie G, Gray G, Tomlinson G, Krahn M (เมษายน 2549). "การวิเคราะห์การตัดสินใจในเวชศาสตร์การบินและอวกาศ: ต้นทุนและผลประโยชน์ของสถานพยาบาลความดันสูงในอวกาศ" เวชศาสตร์การบิน อวกาศ และสิ่งแวดล้อม77 (4): 434– 43. PMID  16676656
• DeGroot DW, Devine JA, Fulco CS (กันยายน 2546). " อุบัติการณ์ของปฏิกิริยาไม่พึงประสงค์จากการสัมผัส 23,000 ครั้งกับระดับความสูงจำลองบนพื้นดินสูงถึง 8900 เมตร" การบิน อวกาศ และการแพทย์สิ่งแวดล้อม 74 ( 9): 994– 7. PMID  14503681