우주인은 무중력(혹은 미세중력) 환경에 장기간 체류하면서 척추가 늘어나 키가 자라는 변화를 겪는다.
2015년 3월부터 340일간 국제우주정거장(ISS)에 체류한 NASA 우주비행사 스콧 켈리(Scott Joseph Kelly)의 신체 변화 기록이다. 유전자가 일치하는 일란성 쌍둥이 형 마크 켈리를 지구에 남겨두고 진행한 이른바 '쌍둥이 연구(Twin Study)'의 결과물이다.
키 변화: 무중력 상태에서는 척추 연골이 팽창하여 키가 약 5cm 커졌다. 하지만 이는 일시적인 현상으로, 지구 귀환 후 중력을 받자마자 다시 척추가 압축되며 즉시 원래 키로 복귀했다.
근육 및 골밀도: 우주에서는 체중을 지탱할 필요가 없고 움직임에 큰 힘이 들지 않아 근육량과 골밀도가 급격히 감소했다. 매일 강도 높은 운동을 병행했음에도 불구하고 지구와 같은 부하를 줄 수 없어 근육 손실을 완전히 막지는 못했다. 이는 귀환 후 장기간의 재활 훈련이 필요한 핵심 이유 중 하나다.
심장의 변화: 중력이 없으면 피가 아래로 쏠리지 않아 심장이 피를 온몸으로 보내기 위해 무리할 필요가 없어진다. 그 결과 심장 근육이 미세하게 위축되어 크기가 작아졌다. 쓰지 않는 근육이 퇴화하는 것과 같은 원리다.
기타 변화: 우주 방사선 노출로 인해 암 발생 확률이 소폭 상승했으며, 노화와 관련된 염색체 말단인 '텔로미어'의 길이에도 변화가 관측되었다.
이 실험은 인류가 화성 탐사(왕복 2년 이상 소요)를 떠날 때 인체가 겪을 극한의 변화를 미리 파악하고 보호책을 마련하기 위한 기초 데이터로 활용되고 있다.