Các tác động của du hành vũ trụ dài hạn đối với cơ thể các phi hành gia rất đa dạng, bao gồm từ sự thoái hóa cơ bắp và xương cho đến những biến đổi trong các hệ thống sinh lý khác nhau.
Nguyên nhân chủ yếu của những thay đổi này là môi trường vi trọng lực.
Trong trạng thái không trọng lực, cơ thể không còn phải thích nghi với trọng lực của Trái Đất, dẫn đến hiện tượng suy giảm cơ bắp và xương.
Thiếu đi sức nặng từ trọng lực, cơ bắp đặc biệt là cơ ở chân và lưng—dần yếu đi và có thể teo lại theo thời gian. Để chống lại điều này, các phi hành gia buộc phải trải qua chế độ rèn luyện thể lực khắt khe nhằm duy trì khối lượng và sức mạnh cơ bắp.
Một vấn đề nghiêm trọng là sự mất mật độ mô xương. Trên Trái Đất, xương dựa vào trọng lực để duy trì cấu trúc và độ chắc khỏe, nhưng trong không gian, thiếu trọng lực làm xương giảm mật độ, đặc biệt ở các chi dưới. Theo thời gian, sự giảm mật độ xương có thể làm tăng nguy cơ gãy xương, và ngay cả khi trở lại Trái Đất, các phi hành gia vẫn có thể đối mặt với nguy cơ gãy xương cao hơn. Để giảm thiểu điều này, họ tham gia các bài tập đặc biệt và sử dụng bổ sung canxi cùng vitamin D để làm chậm quá trình thoái hóa xương.
Bên cạnh các vấn đề về cơ bắp và xương, du hành vũ trụ dài hạn cũng ảnh hưởng đến hệ tim mạch của phi hành gia. Vì trạng thái vi trọng lực làm giảm nhu cầu bơm máu từ phần dưới cơ thể lên phần trên, tim cũng thay đổi, trở nên nhỏ hơn và kém hiệu quả hơn. Môi trường không trọng lực cũng làm thay đổi sự phân bố chất lỏng, khiến dịch thể tập trung ở phần trên cơ thể, dẫn đến các triệu chứng như phù mặt.
Các vấn đề về thị lực cũng là một mối quan ngại lớn trong các nhiệm vụ dài hạn. Nhiều phi hành gia báo cáo thay đổi về thị lực, đặc biệt là suy giảm khả năng nhìn xa. Nguyên nhân là do tác động của vi trọng lực lên hình dạng nhãn cầu và sự phân bố dịch thể bên trong mắt. Trong một số trường hợp, việc du hành kéo dài còn dẫn đến thay đổi trên võng mạc và thậm chí làm mờ mắt. Để đối phó với vấn đề này, các phi hành gia được kiểm tra mắt định kỳ và nhận điều trị khi cần thiết.
Hệ miễn dịch cũng bị ảnh hưởng khi ở ngoài không gian trong thời gian dài. Trên Trái Đất, hệ miễn dịch giúp bảo vệ cơ thể trước vi khuẩn và virus, nhưng trong không gian, các phi hành gia phải đối mặt với môi trường bức xạ khác biệt, có thể làm suy giảm khả năng miễn dịch. Một số nghiên cứu cho rằng các phi hành gia dễ bị nhiễm một số loại vi khuẩn hoặc virus hơn khi ở trong không gian, làm tăng nguy cơ sức khỏe. Để quản lý vấn đề này, các phi hành gia được tiêm phòng kỹ lưỡng trước nhiệm vụ và được theo dõi sức khỏe thường xuyên trong suốt thời gian làm việc ngoài không gian.
Sức khỏe tâm lý cũng là một khía cạnh quan trọng khi nói đến du hành vũ trụ dài hạn. Việc bị cô lập trong không gian hẹp, xa cách gia đình và bạn bè, cùng với môi trường đơn điệu, có thể dẫn đến căng thẳng tâm lý. Nhiều phi hành gia trải qua cảm giác lo lắng, trầm cảm và các vấn đề cảm xúc khác trong suốt nhiệm vụ của họ, vì thế các cơ quan vũ trụ cần cung cấp sự hỗ trợ tâm lý và tư vấn để giúp họ đối phó với những thử thách này.
Du hành vũ trụ dài hạn có những tác động phức tạp và đa dạng đối với cơ thể phi hành gia, bao gồm ảnh hưởng lên cơ bắp, xương, hệ tim mạch, hệ miễn dịch, thị lực và sức khỏe tâm lý. Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức, các cơ quan vũ trụ đã thực hiện nhiều biện pháp để giúp phi hành gia giảm thiểu các vấn đề này, chẳng hạn như luyện tập thường xuyên, bổ sung thuốc và tư vấn tâm lý. Khi ngành thám hiểm không gian ngày càng phát triển, các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục tìm kiếm những giải pháp mới nhằm đảm bảo các phi hành gia hoàn thành nhiệm vụ an toàn và khỏe mạnh trong không gian.
