Kinematisk analys av den europeiska Enhanced Exploration Exercise Device i opowered-läge

Varför det är viktigt att hålla sig i form i rymden

När astronauter tillbringar månader i viktlöshet försvagas muskler, skelett och hjärta eftersom de inte längre arbetar mot gravitationen. Träningsapparater ombord på Internationella rymdstationen hjälper, men de är stora, strömslukande och inte idealiska för trånga farkoster på väg till Månen eller längre bort. Denna studie granskar en ny, kompakt träningsmaskin som kan fungera även när strömmen är avstängd och ställer en enkel fråga: kan den låta människor röra sig på i stort sett samma sätt som på välbekant gymutrustning?

En liten träningsmaskin för långa resor

European Enhanced Exploration Exercise Device, eller E4D, är utformad för att rymma många träningsformer i en liten enhet. Astronauter kommer så småningom att kunna använda den för mer än trettio styrkeövningar samt aerob träning som cykling och rodd. En nyckelfunktion är dess reservläge, eller ”contingency”-läge. I detta opowered-läge ger ett svänghjul och mekaniska delar motstånd, medan fjädrar drar tillbaka kablarna, så ingen motor eller el behövs. Detta är avgörande på djuprymdsmissioner där effekt kan vara reserverad för livsuppehållande system eller navigation, samtidigt som besättningen behöver träna dagligen för att hålla sig frisk.

Att testa enheten

För att se hur väl E4D fungerar utan ström bad forskarna fjorton friska frivilliga att utföra fyra vanliga övningar på två sätt: på standardgymmaskiner och på E4D i contingency-läge. De valda övningarna var rodd, sittande rodd, marklyft och bänkpress, som tillsammans tränar både över- och underkropp och kombinerar styrka med viss aerob belastning. Deltagarna bar en helkroppsdräkt med rörelsesensorer som följde hur deras leder rörde sig och hur snabbt de rörde sig under varje övning. Efter varje set skattade de också hur ansträngande insatsen kändes med en standardiserad upplevd ansträngningsskala.

Hur rörelserna jämfördes med ett vanligt gym

För rodd producerade E4D ledrörelser och hastigheter som var nästan identiska med en kommersiell roddmaskin, även om personer upplevde E4D som något tyngre. Det tyder på att det opowered svänghjulet kan efterlikna bekant roddrörelse samtidigt som det levererar ett något tyngre träningsmotstånd. För marklyft var de övergripande ledrörelserna också likartade mellan de två systemen. Höfter och knän tenderade dock att röra sig något snabbare under lyftfasen med traditionella vikter, vilket antyder små skillnader i hur motstånd byggs upp och förändras under rörelsens gång.

Subtila skillnader vid drag och press

I sittande rodd rörde deltagarna sina axlar och armbågar genom en större båge och med snabbare axelrörelse på E4D, men upplevde ändå övningen som lättare än på gymmaskinen. Forskarna härleder detta till två designfaktorer: E4D använder flexibla repgrepp i stället för en styv smal stång, och dess motstånd kommer från ett svänghjul snarare än en viktstack. Tillsammans uppmuntrar dessa egenskaper ett bredare drag och något snabbare rörelse, utan tecken på att detta skulle skada träningsnyttan vid låg till måttlig ansträngning. Under bänkpressen ledde E4D till större axelböjning under större delen av rörelsen, delvis eftersom den utfördes på en måttlig lutning och med en annan stånguppsättning än den platta bänken på gymmet. Trots dessa förändrade rörelsemönster bedömde deltagarna den övergripande svårigheten som liknande.

Vad detta innebär för framtida besättningar

Sammanfattningsvis fann studien att E4D i opowered-läge låter människor utföra helkroppsträning med rörelsemönster som i stort sett liknar dem på standard gymutrustning, med endast korta delar av varje rörelse som visar märkbara skillnader. Det betyder att astronauter skulle kunna fortsätta träna hjärta och muskler även under strömbrist eller utrustningsfel, med en enda kompakt maskin istället för flera klumpiga apparater. Medan mer forskning behövs för att bevisa att detta tillvägagångssätt fullt ut skyddar hälsan över långa uppdrag, tyder resultaten på att smart mekanisk design kan hålla rymdfarare i rörelse, även när strömmen går.

Citering: Winther Nielsen, C., Villekjær Østerballe, A., Leisgaard Tougaard, R. et al. Kinematic analysis of the European Enhanced Exploration Exercise Device in unpowered mode. npj Microgravity 12, 41 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-026-00588-y

Nyckelord: rymdträning, mikrogravitation fitness, astronautträning, resistansövningsapparat, kinematisk analys