Tumbada boca arriba en el suelo de un Airbus A310, Daniela Davalos, SM ’25, intenta permanecer inmóvil mientras espera a que el avión entre en caída libre.
Cuando lo hace, se despega del suelo y flota, ingrávida.
Su primera reacción no es el miedo. Es la urgencia: debe pulsar una tecla del ordenador ahora para marcar el momento exacto en que empezó la ingravidez.
Davalos, estudiante de doctorado en aeronáutica y astronáutica, forma parte de un equipo de seis investigadores a bordo de un vuelo de «gravedad cero» que despega desde las afueras de Burdeos (Francia) en una luminosa mañana de septiembre de 2025.
En este tipo de vuelos, el avión traza en el cielo múltiples trayectorias en forma de U, conocidas como parábolas. El piloto primero tira hacia arriba y luego reduce el empuje, lo que hace que la aeronave y los pasajeros caigan juntos a un ritmo que iguala la aceleración provocada por la gravedad terrestre. Cada caída libre —que dura unos 20 segundos— genera una ingravidez similar al entorno de microgravedad del espacio.
Los investigadores utilizan estos vuelos parabólicos para realizar experimentos en condiciones de ingravidez. Este lo opera una empresa francesa para la Agencia Espacial Europea (ESA). El equipo de investigación a bordo, liderado por Lonnie G. Petersen, profesora asociada de aeronáutica y astronáutica y directora e investigadora principal del Laboratorio de Fisiología Aeroespacial del MIT, está recopilando datos sobre el rendimiento de unos pantalones especiales —parte de lo que su laboratorio denomina el «Gravity Suit»—. La idea es averiguar si llevar estos voluminosos pantalones en el espacio puede contrarrestar parte de los daños que la ingravidez provoca en el cuerpo humano.
Los astronautas saben que flotar en el espacio les provoca efectos extraños. Pueden sentirlo: «La primera sensación que tienes al entrar en ingravidez es que parece que estás cabeza abajo», recuerda Jeffrey Hoffman, profesor de aeronáutica y astronáutica y exastronauta de la NASA que pasó más de 1200 horas en el espacio a lo largo de cinco misiones del transbordador espacial.
En la Tierra, la gravedad atrae la sangre y otros fluidos alejándolos del corazón y del cerebro. En el espacio, ese efecto desaparece, lo que hace que los fluidos se desplacen hacia la parte superior del cuerpo.
Esta redistribución puede perjudicar la salud cardiovascular de los astronautas: a medida que el cuerpo se adapta a los cambios —al reducir el volumen sanguíneo, por ejemplo—, el corazón trabaja menos de lo habitual, lo que puede provocar una pérdida de masa muscular cardíaca. Esto explica en parte por qué, al regresar a la Tierra, los astronautas no pueden ponerse de pie de inmediato y corren el riesgo de sufrir desmayos, un trastorno conocido como intolerancia ortostática.
Las estructuras oculares y cerebrales también pueden cambiar. Los dolores de cabeza y la visión borrosa son habituales en condiciones de ingravidez; forman parte de lo que los médicos han denominado «síndrome neuroocular asociado al vuelo espacial», o SANS, que también se cree debido, en parte, a este desplazamiento de fluidos. Estos síntomas están muy extendidos: hasta el 70 % de los astronautas de la Estación Espacial Internacional (EEI) han experimentado cierta hinchazón en la parte posterior del ojo, por ejemplo.
«La primera sensación que tienes al entrar en ingravidez es que parece que estás cabeza abajo».
Jeffrey Hoffman, profesor de Aeronáutica y Astronáutica y exastronauta de la NASA
Sin embargo, los efectos duraderos de estos cambios, al igual que otras consecuencias para la salud a largo plazo derivadas de los viajes espaciales, todavía se están investigando. Poco más de 600 astronautas han viajado al espacio desde 1961, un tamaño de muestra demasiado reducido para extraer conclusiones claras. Menos aún han participado en misiones de semanas o meses de duración, el periodo en el que se manifiestan las alteraciones cerebrales y visuales.
Aun así, a la NASA le preocupa esta cuestión, por lo que ha respaldado iniciativas conocidas como contramedidas para averiguar cómo proteger la salud de los astronautas. El Gravity Suit es una de esas contramedidas, y las investigaciones previas que permitieron su desarrollo fueron financiadas por el Programa de Investigación Humana de la NASA. Aunque las reducciones de plantilla y las amenazas de recortes presupuestarios en la agencia han obstaculizado este tipo de investigaciones durante el último año, las contramedidas son una pieza fundamental de los planes de la NASA para llevar de nuevo a seres humanos a la Luna (como parte del programa Artemis, actualmente en marcha) y, algún día, a otros planetas, incluido Marte.
Hasta ahora, nadie ha pasado tres años en el espacio, afirma Rihana Bokhari, fisióloga espacial y directora de investigación científica en el Instituto de Investigación Traslacional para la Salud Espacial del Baylor College of Medicine, que no participa en el trabajo con el Gravity Suit. Ese es el tiempo que se prevé que dure una misión a Marte, incluidos el viaje y la estancia en el planeta.
Sin dicha experiencia, no sabemos hasta qué punto pueden empeorar los cambios provocados por la microgravedad en ese plazo. «Se trata de un riesgo importante», afirma Bokhari, señalando que si alguien perdiese la visión, la misión «tendría un problema grave».
Lo que ocurra una vez que los astronautas aterricen en un planeta también depende de cuánto se hayan debilitado sus cuerpos durante el viaje. «Obviamente, cuando alguien aterrice una nave espacial en Marte, no dispondrá del equipo de salida que tenemos aquí en la Tierra para ayudar a la gente», explica Bokhari. Aunque la gravedad en Marte es mucho más débil que en la Tierra, sigue siendo mucho mayor que en órbita. Por tanto, al dar esos primeros pasos sin ayuda, el riesgo de caerse y lesionarse es muy alto.
Cuanto más tiempo pasen los astronautas en ingravidez, más importante resultará disponer de alguna forma de reproducir los efectos fisiológicos de la gravedad. Sin embargo, encontrar maneras de hacer que el cuerpo sienta esa atracción no es nada fácil. Ahí es donde entra en juego el Gravity Suit. Aunque los trajes concretos que están probando los investigadores se fabricaron en el MIT en los últimos dos años, se basan en las investigaciones fundamentales que Petersen lleva desarrollando desde hace más de dos décadas.
El traje se basa en lo que se conoce como presión negativa en la parte inferior del cuerpo, envolviendo esa zona en una cámara sellada donde la presión es más baja que en el entorno que la rodea. «Básicamente, utilizas el vacío para extraer cierta cantidad de aire y crear una diferencia de presión», explica Ciarra Ortiz, SM ’25, otra estudiante de doctorado del laboratorio de Petersen. Esa presión negativa atrae la sangre y otros fluidos hacia las piernas, al igual que hace la gravedad en la Tierra.
La técnica no es nueva: las cajas rígidas de presión negativa en las que los astronautas pueden introducir las piernas existen desde los años setenta y se han utilizado en experimentos y en algunas misiones espaciales. Sin embargo, son demasiado voluminosas e incómodas como para incluirlas de forma rutinaria en los vuelos a la ISS o más allá de la órbita terrestre. Además, los astronautas no pueden hacer nada más mientras están dentro: «Cuando te metías ahí, te quedabas básicamente inmóvil», señala Hoffman. Eso es un problema porque «el tiempo [de los astronautas] allí arriba es muy valioso», afirma. (Durante sus misiones de corta duración, Hoffman nunca tuvo que utilizar un dispositivo de este tipo).
Cuanto más tiempo pasen los astronautas en ingravidez, más importante resultará contar con alguna forma de reproducir los efectos fisiológicos de la gravedad.
Una prenda de presión negativa que puedan llevar puesta mientras realizan sus tareas les permitiría ser más productivos.
Los cosmonautas rusos disponen de un tipo de traje de presión negativa, conocido como «Chibis», que han utilizado en la EEI durante muchos años. Aunque afirman experimentar menos síntomas cerebrales y visuales cuando lo llevan puesto, no se han generado muchos datos sobre sus efectos, señala Petersen. Y, en cualquier caso, añade, los astronautas de la NASA no tienen fácil acceso a él.
Por eso el equipo de Petersen diseñó el Gravity Suit. Sus pantalones, que parecen unos pantalones de esquí extragrandes y voluminosos con un tubo de aspiración conectado a una cadera, van unidos por la parte superior a un chaleco y por la inferior a unas botas integradas. Este conjunto permite extraer el aire de los pantalones, lo que genera la presión negativa que atrae la sangre y otros fluidos hacia la parte inferior del cuerpo.
Pero no solo hace eso. «Lo hicimos plegable, como un acordeón», explica Petersen. «Eso significa que tiende a contraerse y empujar hacia arriba contra la persona que está dentro». Cuando lo hace, quienes lo llevan puesto tienen que hacer fuerza hacia abajo con las plantas de los pies para evitar que se pliegue. Esta acción simula el acto de caminar soportando peso y podría ayudar a mantener la masa ósea y muscular, cuya pérdida es otra de las principales consecuencias de pasar demasiado tiempo en microgravedad. «Queremos devolver la gravedad a un entorno sin gravedad o, al menos, [sus] efectos», afirma Petersen.
Este tipo de prenda multitarea sería una valiosa incorporación a las misiones interplanetarias. «Si una sola cosa puede resolver varios problemas», afirma Bokhari, «eso es fundamental, porque solo podemos llevar una cantidad limitada de cosas al espacio».
Antes de que los pantalones puedan viajar al espacio, los investigadores deben probarlos en un entorno de ingravidez. En tierra, han probado varios métodos, como inclinar a las personas para que sus fluidos corporales se desplacen hacia la cabeza. Pero no hay mucho más que se pueda hacer cuando la gravedad está por todas partes. Los investigadores necesitan pruebas en microgravedad real para «pulir cualquier fallo, cualquier sorpresa que pueda surgir», afirma Petersen.
Para eso sirve un vuelo parabólico.
En cierto modo, parece un vuelo como cualquier otro en un avión intercontinental cualquiera, al menos durante los primeros minutos. En la parte trasera, los pasajeros se sientan y escuchan las instrucciones previas al despegue. Después, esperan pacientemente a que se apague la señal del cinturón de seguridad.
Cuando lo hace, no buscan estirar las piernas ni ir al baño. Los seis investigadores del laboratorio de Petersen, vestidos con monos de vuelo de color azul cobalto, se dirigen hacia la parte delantera del avión. Se instalan en la zona de experimentos, sin ventanillas, donde tienen todo su material minuciosamente dispuesto. El espacio está abarrotado: otros ocho equipos realizan pruebas en microgravedad y varios astronautas de la ESA se encuentran entrenando.
Dos versiones del Gravity Suit descansan una junto a la otra en su pequeña parcela del suelo del avión, cada una conectada a una bomba mediante un tubo; a sus pies se sitúa una pequeña estación de trabajo con ordenadores y otros equipos. La primera versión cuenta con unos voluminosos pantalones negros, diseñados para que los astronautas los lleven puestos mientras están activos. (Para los vuelos parabólicos, un pequeño Tim the Beaver flota sujeto a una correa fijada a la cadera opuesta al tubo durante la ingravidez). La segunda, que parece un Gravity Suit de una sola pierna, ha recibido el apodo de «la oruga» por su textura arrugada y su color verdoso.
Los investigadores están recopilando datos para comparar el rendimiento de ambos. En un vuelo parabólico en mayo de 2025, realizaron las mismas pruebas con «la oruga» y la tradicional caja rígida de presión negativa, que proporciona un estándar de comparación bien conocido.
Llevan días ensayando sin descanso; ahora, solo tienen 15 minutos para prepararse.
Como miembros de una pareja en una danza minuciosamente coreografiada, están perfectamente sincronizados con los movimientos del otro. Han ensayado su rutina en tierra —tanto en el laboratorio como en el avión— una y otra vez para desarrollar memoria muscular, de modo que sepan qué botón pulsar en cada momento. «Lo tienes casi automatizado», afirma Fabian Möller, fisiólogo del ejercicio que trabajaba como investigador posdoctoral en el equipo de Petersen en el momento de los experimentos. Y necesitan estarlo. «Estamos tan ocupados con todos estos elementos en movimiento que resulta muy fácil olvidarlo si no lo tienes interiorizado [tras toda] esa práctica», añade.
Dos de los investigadores —que actúan como sujetos de prueba en este vuelo— se enfundan en los trajes sobre el suelo; junto a cada uno de ellos se sienta otro investigador. Los investigadores sentados presionan sondas de ultrasonidos contra el cuello de los sujetos para medir cómo se desplazan los fluidos corporales. Los otros dos miembros del equipo se encargan del equipamiento: una bomba para crear el vacío y ordenadores para recopilar los datos. Esperan, preparados para entrar en acción en cuanto comience la ingravidez.
A través de los altavoces, el piloto comienza la cuenta atrás. «¡Arriba!», exclama, y el avión inicia su pronunciado ascenso.
Sujetos al suelo para evitar flotar a la deriva hacia las zonas de los demás, esperan a entrar en ingravidez. La sensación solo durará unos 22 segundos. Algunos, como Davalos (que esta vez supervisa el equipo), prefieren tumbarse durante los 20 segundos previos a la caída libre; cuando el avión asciende con fuerza, los pasajeros se sienten el doble de pesados de lo habitual porque sus cuerpos experimentan casi el doble de la gravedad terrestre.
Tienen que mantener la cabeza quieta para no marearse. No hay tiempo para mareos.
Durante esos segundos, comprueban aquello que se encargan de monitorizar, ya sea la presión de las bombas o la frecuencia cardíaca y la presión arterial de los sujetos. Quizá repasan la coreografía una vez más en su mente —un seguro de última hora contra errores evitables. Mantienen las manos sobre los botones de emergencia, un mecanismo de seguridad que puede desconectar el experimento en cualquier momento, por si acaso.
Y entonces comienza el espectáculo.
«¡Inyección!», anuncia el piloto, indicando que la aeronave entrará ahora en caída libre.
Los peluches que cuelgan de las paredes del avión comienzan a flotar, una señal visual de que ha comenzado la ingravidez.
Cada vuelo completará 30 parábolas en grupos de cinco. Durante las cinco primeras, los investigadores dejan la bomba apagada para obtener una línea de base. En las cinco siguientes prueban la presión negativa y luego la aumentan durante cinco rondas más.
Al finalizar la decimoquinta ronda —el ecuador del vuelo—, los miembros del equipo que llevan los trajes se intercambian para poder recopilar datos de un cuerpo diferente. Möller explica que contar solo con dos personas «no es mucho para la recopilación de datos humanos», por lo que deben aprovecharlo al máximo.
Entre todas las subidas y bajadas dentro de cada tanda de cinco, los investigadores apenas disponen de un minuto y 40 segundos para comprobar que todo marcha según lo previsto. ¿Se están registrando los datos correctamente? ¿Hay alguna fuga en algún punto que pueda romper el vacío? ¿Se sienten mareados o estresados los sujetos? «Siempre hay algo que puede salir mal», afirma Möller.
Y si algo llega a salir mal, deben poder recurrir a planes de contingencia bien ensayados. Si una prueba de laboratorio no sale bien, simplemente puedes repetirla. Pero cuando estás recopilando datos en un avión en movimiento y con un cronograma tan ajustado, esa no es una opción. Sus monos de vuelo van cargados de material como cortaalambres y bridas. «En realidad, se trata de gente flotando por el avión hacia algún sitio, poniéndole cinta americana y arreglándolo sobre la marcha», señala Möller.
En cada vuelo, meses de preparación se traducen en poco más de 10 minutos de valiosos datos.
Durante tres días consecutivos, repiten los experimentos.
Luego, otro vuelo —uno regular— los lleva de vuelta a Cambridge, donde analizarán los datos que han recopilado.
La interpretación preliminar de los datos parece prometedora. Sugiere que el traje «hace en el cuerpo humano lo que queremos que haga», afirma Petersen. Es decir, reproduce los efectos de la gravedad.
Si cierras los ojos, la sensación es como estar de pie en un entorno con gravedad, recuerda sobre su experiencia al llevar los pantalones durante el vuelo de septiembre. Los receptores sensoriales de los pies sienten la presión y «le dicen a tu cerebro que estás de pie».
Otra ronda de vuelos parabólicos en noviembre de 2025, en la que el equipo probó los trajes en condiciones que simulaban la gravedad lunar, demostró que la tecnología está «casi lista» para su implementación tanto en el espacio como en la superficie lunar, señala Petersen. Una cuarta ronda de vuelos en abril de 2026 también fue bien. «Todos los datos —aunque preliminares— parecen muy prometedores», afirma, y añade que aún se necesitan más vuelos que simulen la gravedad lunar para comprender plenamente cómo funcionará el traje en esas condiciones, cuánta presión negativa se necesita y durante cuánto tiempo y con qué frecuencia tendrán que llevarlo los astronautas.
Aunque las fases anteriores del trabajo en el Gravity Suit contaron con el respaldo de la NASA, el laboratorio de Petersen busca actualmente fuentes de financiación alternativas. «Los recortes presupuestarios en el programa de investigación de la NASA nos han golpeado con dureza», afirma. Ante la incertidumbre actual en la agencia y las interrupciones en sus convocatorias de subvenciones, «no hay nada a lo que podamos optar».
Sin embargo, la investigación sobre este tipo de contramedidas, incluidos otros trabajos que se llevan a cabo dentro del Programa de Investigación Humana de la NASA, es clave para que Estados Unidos mantenga su ventaja en la exploración espacial mientras los programas de varios países se fijan objetivos ambiciosos. China, por ejemplo, quiere llevar personas a la Luna para 2030 y, según el Instituto de Estudios Aeroespaciales de China, planea una misión tripulada a Marte para 2050 con el fin de conmemorar la fundación de la República Popular China en 1949.
Mientras tanto, a medida que la NASA trabaja para enviar una tripulación a Marte con fines científicos, empresas privadas como SpaceX, de Elon Musk, piensan en algo totalmente distinto, afirma Jordan Bimm, historiador de la exploración espacial estadounidense y profesor de la Universidad de Chicago. «[Musk] quiere establecer un asentamiento allí y tal vez tenga algún interés comercial en ello», apunta.
Las iniciativas comerciales también se beneficiarían de la investigación sobre contramedidas. Aunque estas empresas suelen tener personal médico en plantilla, carecen de las capacidades de investigación en salud espacial y de las instalaciones de entrenamiento que posee la NASA, explica Bimm. Si bien varias empresas privadas colaboran con la NASA y con universidades en este tipo de investigaciones, señala: «Una de las falacias del sector de los vuelos espaciales comerciales es que lo hacen todo por sí mismos, cuando en realidad se benefician enormemente de las infraestructuras públicas y de la ciencia pública».
Los beneficios del trabajo de Petersen podrían extenderse mucho más allá de los astronautas que tienen la oportunidad de vivir y trabajar en el espacio. Su laboratorio se encuentra ahora en las fases iniciales de explorar cómo los pacientes en la Tierra también podrían aprovechar esta tecnología.
Möller afirma que el Gravity Suit podría servir potencialmente a personas que, al igual que los astronautas, sufren desacondicionamiento muscular, óseo y cardiovascular—aquellas que permanecen encamadas durante largos periodos, por ejemplo.
El uso y las pruebas de herramientas como el Gravity Suit también pueden aportar valiosos conocimientos sobre la fisiología humana, el primer paso para poder intervenir cuando algo falla. Y ciertas lecciones solo pueden proceder del espacio. Dado que la gravedad siempre está presente en la Tierra, resulta difícil crear una situación de control para comprender cómo influye en el organismo. Si los datos de las investigaciones sobre salud espacial confirman, por ejemplo, que el flujo sanguíneo y la presión dentro del cerebro se alteran en condiciones de ingravidez, «eso significa que, de algún modo, estas funciones reguladoras dependen de la gravedad», señala.
«¡Nunca lo habíamos sabido!», se maravilla. «Es increíble».