对于宇航员来说，探索太空途中需面对诸多已知的健康问题，包括骨密度下降、肌肉萎缩和某些心理困扰。除此之外，科学家逐渐发现，跟随宇航员进入太空的地球微生物，似乎也是一种潜在威胁。太空环境迥异于地球，高辐射而微重力。虽然科学界还远未有确凿论断，但有理由认为这些巨大差异可能导致宇航员的微生物组发生意想不到的变化，甚至诱发一系列健康问题，尤其在长途的太空旅行中，这些问题可能更为严重。
英国诺森比亚大学的环境微生物学教授戴维·皮尔斯于今年2月发表论文，探讨了“火星之旅对肠道微生物可能产生的影响”，“受影响的微生物组可能导致难以预测的疾病”。目前这方面的直接研究相当有限，因为只有大约600人去过太空，而且通常不会停留很长时间；国际空间站旅行的平均时长约为6个月。
包括皮尔斯在内的许多研究者都试图搞清楚宇航员微生物组在太空环境里的状况，会否如他们猜测的那样受扰失衡。皮尔斯如此说道：“他们将旅行相当一段时间，微生态失调如果发生了，会导致宇航员健康受损和机能削弱吗？”
南极犹如太空，菌群确遭变故。在部分学者看来，如果能让人体在地面经历类似于太空的环境，那也不失为一种研究太空对人体影响的好方法。诺贝托·冈萨雷斯-华尔贝是美国克雷格·文特尔研究所传染病和基因组医学小组的成员，负责宇航员微生物组研究项目，目前正聚焦于南极洲工作站工作人员的微生物组。
在2019年的一项工作中，科学家比较了宇航员斯科特·凯利和他双胞胎兄弟马克的微生物组，前者于2015年前往国际空间站并驻留将近一年。研究结论是——斯科特的微生物组确实在太空中发生了变化，包括拟杆菌数量减少和厚壁菌数量增加。
2019年，克雷格·文特尔研究所的另一个项目调查了9名在国际空间站上度过6~12个月的宇航员，从他们皮肤、鼻子和舌头的不同部位采集样本，还收集其粪便、血液和唾液，以及空间站和站内水系统各处表面的样本。结果显示，包括γ-变形菌在内的各种皮肤微生物数量减少。团队成员推测这可能是导致宇航员在太空中时常出现皮疹和皮肤过敏现象的原因。
不过并非所有人都相信人类微生物组会在太空中发生变化。加州大学圣迭戈分校儿科学教授、斯克里普斯海洋研究所生物学部主任杰克·吉尔伯特表示，现有研究的主题太少，无法得出任何结论。
专家普遍认为，现有的太空人类微生物组研究仍存很多未知数。面对可能的微生物组改变，采取一些简单措施或可提供帮助。华尔贝表示，摄入新鲜水果和蔬菜等高纤维食物，能培养在胃中产生短链脂肪酸的微生物，有助于支持免疫系统。
另一方面，宇航员旅行时可能还会与机会病原体较量较量，例如肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌。这些微生物通常是良性的，但能在人体免疫系统削弱时变得危险。飞往火星的旅途要比停留国际空间站漫长得多，宇航员微生物组的变化就更难预测。