NASAs luftfartsbyrå og SpaceX prøver ikke bare å finne ut hvordan man kan få en person til Mars, de tenker også på hvordan en 200-dagers reise og faktisk livet på den røde planeten kan påvirke menneskekroppen og hva de skal gjøre med det. Tilsynelatende forventer folk alle "gleder" ved et langsiktig opphold i romforhold: muskelatrofi, tap av bentetthet, økt intrakranielt trykk og andre fysiologiske problemer. Sammen med mangel på ressurser og langvarig eksponering for kosmisk stråling, lover turen å være ekstremt spennende og interessant.
For å løse problemet jobber NASA og byråpartnere på et system som vil sette folk i en tilstand av fullstendig inaktivitet, som faktisk vil være selve dvalemodusen vi blir vist i science fiction-filmer. I tillegg er utviklingen av beskyttende metoder og midler som gjør at folk kan overleve på Mars på gang. På Hello Tomorrow-vitenskapssymposiet som nylig ble avholdt i Paris, fanget Engadget-journalister NASAs Laura Kerber og John Bradford, sjef for romteknologiselskapet Spaceworks, og sorterte ut detaljene.
"Vi står overfor mange vanskeligheter som ikke tillater oss å komme til Mars i sunn tilstand," sa Bradford som en del av talen sin på arrangementet.
Som ekspert på menneskelig romforskning utvikler Bradford en metode som vil unngå mange av problemene som ble beskrevet i begynnelsen av denne artikkelen ved å plassere en person i en "tilstand av fullstendig inaktivitet" eller langvarig hypotermi. Bruk av denne teknologien vil ikke bare redusere risikoen forbundet med helsen til astronauter, men også løse mange tekniske og tekniske problemer.
Fra et medisinsk synspunkt vil teknologien løse alle typer såkalte psykososiale lidelser (for eksempel i en tilstand av konstant søvn, for eksempel vil du være i stand til å unngå en tilstand som depresjon), redusere problemet med intrakranielt trykk, og bruk av andre metoder, for eksempel elektrisk stimulering, vil minimere prosessen med muskelatrofi tap av bentetthet og på lang sikt vil til og med ha en positiv effekt på å løse problemet med effekten av kosmisk stråling på kroppen.
Fra et teknisk synspunkt vil bruken av teknologien for å introdusere en organisme i en tilstand av fullstendig inaktivitet betydelig forenkle oppgaven til NASA og SpaceX å levere mennesker til Mars. For det første vil dette redusere behovet for mat betydelig, samt redusere kravene til volum boareal inne i romfartøyet, og følgelig nivået av energi som kreves for å drive det.
“Alle disse tingene tilfører romfartøyet ekstra belastning. Den nødvendige fremdriftsenergien har en eksponensiell funksjon (en funksjon av masse), så enhver reduksjon i masse vil gi oss betydelige fordeler,”sa Bradford.
Uttrykket "fullstendig inaktivitet i kroppen" kan høres skummelt ut. Men denne tingen fungerer virkelig. Den normale menneskelige kroppstemperaturen er vanligvis rundt 36,6 grader Celsius, men hos mennesker som er i en tilstand av inaktivitet, er kroppstemperaturen vanligvis mellom 32-34 grader Celsius når man bruker metoden for terapeutisk hypotermi. Denne metoden brukes ofte for å redusere risikoen for iskemisk vevsskade, og ble for eksempel brukt på Formel 1-mesteren Michael Schumacher for å redusere fokuset på betennelse i den skadede hjernen.
Kampanjevideo:
I motsetning til medisinsk hypotermi, som vanligvis varer bare noen få dager, er astronauter planlagt å bli satt i en tilstand av fullstendig inaktivitet i en periode på to uker, og deretter våkne i et par dager slik at de kan lindre alle deres behov, og deretter gjenta prosessen. Og så videre til de kommer til Mars. Dette kan medføre visse risikoer. Langsiktig sedasjon (en person vil være som en "grønnsak" hele tiden), spørsmålet om ernæring, hydrering, avfallshåndtering og riktig klimakontroll er bare noen få av problemene som må løses før du bruker denne metoden.
For å løse problemet ønsker Spaceworks og NASA å se på en kombinasjon av tre forskjellige tilnærminger: medisinsk, fysiologisk og farmasøytisk. For det første vurderes muligheten for å ta spesielle medisiner, noe som får kroppen til å tro at temperaturen på 32-34 grader Celsius er "normal" for det. Og for det andre vurderes muligheten for å bruke PEG-metoden (perkutan endoskopisk gastrostomi). Dette er når et rør er direkte koblet til magen for å føre mat inn i det. Det høres ekstremt radikalt ut, men ifølge eksperter vil denne tilnærmingen forenkle kroppens overgang fra fullstendig passivitet til oppvåkning betydelig.
Også diskutert er metoder for elektrisk stimulering av hele kroppen for å redusere muskelatrofi, bruk av åndedrettsstøtteapparat (for å holde riktig balanse mellom oksygen og karbondioksid), sensorer for overvåking av vitale tegn, et datastyrt temperaturmiljø og selvfølgelig et system for å fjerne avfall fra kroppen. Som du kan se på bildet ovenfor, vil det samlede systemet være mer som dvalemodus-kameraene som vi er vant til å se i forskjellige science fiction-filmer.
Som et resultat av bruk av et slikt system (forskere håper) vil vi få helt sunne og glade astronauter, samt mer kompakte og samtidig mer effektive romfartøyer. I dette tilfellet kan Mars-romtransporten reduseres i størrelse med nesten halvparten, redusere massen fra 45,5 til 25,5 tonn, samt redusere med nesten halvparten av den nødvendige levearealet inne i skipet og samtidig redusere energiforbruket til systemene med en fjerdedel. Å levere tusenvis av mennesker til å skape en fullverdig marskoloni ville faktisk være et reelt potensial.
“Jeg tror at denne tilnærmingen vil åpne muligheten for romfart til Mars og i andre retninger. Uten bruk av virkelig avansert teknologi (som den vi tilbyr), vil du ganske enkelt ikke lykkes, sier Bradford.
Kanskje i dette tilfellet vil du ankomme Mars lykkelig og sunn, men dine virkelige problemer vil bare begynne.
"En av de tøffeste utfordringene å møte er høytrykksmiljøet, og krever at du bruker en ubehagelig romdrakt under ekstreme temperaturer og ekstremt kalde temperaturer om natten," sier NASA / JPL planetgeolog Laura Kerber.
For å løse dette problemet utvikler NASA-spesialister lettere romdrakter, med støtte for lavere indre trykk, ved å kompensere for dets mekaniske kompresjon på kroppen.
Kosmisk stråling er også et stort problem, siden Mars, i motsetning til jorden, ikke har sitt eget beskyttende magnetfelt. Tyngdekraften her er bare 1/3 av jorda, og forskere er ennå ikke sikre på nøyaktig hvordan det vil påvirke bosetterne. Forskere må også lære mer om marsstøv - hvor farlig det er på menneskets luftveier og hud.
I tillegg til miljøproblemer, er det geografiske. Mars har store landreserver, men det topologiske bildet er ganske grovt.
”Lengden på Mariner Valley canyon-systemet her tilsvarer størrelsen på USA. Når du kjører hit i roveren din, kan du tenke deg å gå rundt i området, da juvet er tre ganger dybden av Grand Canyon. Glem det med en gang. Det er ingen måte å gå rundt her."
Skred, kollisjonskratere (forekommer mye oftere her enn på jorden), karbondioksid geysirer, støvstormer over jordens overflate og mye mer - blant annet må du møte disse. Ressurser er et annet tema.
"Hovedfangsten er at det meste av Mars vannforsyning er konsentrert på steder der livet rett og slett er umulig," sier Kerber.
“Det er mye vann ved polene på planeten, der det er veldig kaldt. Men hvis du går ned nærmere ekvator, er det mye varmere her, og det er mye lettere å gå i bane. Det er sant at det ikke er vann her. Absolutt. Vel, eller nesten helt,”legger forskeren til.
Selv om astronautene klarer å finne vann her, vil de ha et valg - å bruke det som en drikkekilde eller som en kilde til hydrogen og oksygenproduksjon for rakettdrivstoff.
Det er en positiv side av livet på Mars, fleiper Kerber. Du vil umiddelbart miste to tredjedeler av massen din, du vil ha 40 minutter mer tid hver dag, og du vil også være yngre enn jordboere, siden året her varer nesten dobbelt så lenge.
NASA bruker rovers for å studere nivået av stråling, atmosfære og geologi til den røde planeten, men det er fortsatt mange uløste spørsmål angående dette stedet. Det vil være behov for nye oppdrag for å samle inn tilleggsinformasjon og verifisere de samme indikatorene i forskjellige deler av verden. Kerber bemerker at å ha et nytt bane romfartøy med kameraer med høyere oppløsning for å søke etter verdifulle mineraler som kan være nyttige for å overleve på planeten, vil være til stor fordel.
Bagnold Dunes ved Mount Sharpe
Så hvor på Mars er det mest passende stedet å bo? I følge samme Kerber likte hun regionen nær ekvator. Det er forskjellige finkornede materialer som kan brukes til veibygging. Tilstedeværelsen av bergarter på dette stedet åpner muligheten for å bore huler i dem, som kan brukes som boliger.
”Bor du på Mars, vil du være i forkant av teknologien, noe som betyr at du vil ha den mest avanserte teknologien tilgjengelig. Imidlertid er dette livet mer sannsynlig som en primitiv eksistens, sier Kerber.
“Jeg forestiller meg det som en tid i vår historie da alle mennesker bodde i huler. I vårt tilfelle, mens du er i en hule, vil du bli beskyttet mot kosmisk stråling og plutselige temperaturendringer. Når du kommer nærmere utgangen, venter et fantastisk bilde av omverdenen og en strøm av ny kosmisk stråling. Hver dag.
Generelt, først når en flyr til den røde planeten, må en person være i en tilstand av hypotermisk koma, mer som en grønnsak med mange ledninger fast i den, og ved ankomst klatre inn i en hule og telle dagene til døden av hans elendige eksistens. Bare gode utsikter! Hvem i helvete ville noen gang våge å gjøre dette? Absolutt ikke en person som bare vil være yngre og ha mer fritid, som Kerber tidligere bemerket.
For dette er bare ekte desperate våghalser passende, som de (og like av begge kjønn), som den anglo-irske Antarktisforskeren Sir Enrest Henry Shackleton lette etter på begynnelsen av 1900-tallet, som skrev følgende i en avisannonse:
"Et ekstremt farlig eventyr krever folk som ikke er redd for små lønninger, bitter kulde, lange måneder med fullstendig mørke, konstant tilstedeværelse av fare, den usannsynlige hjemkomsten i live, samt berømmelse og anerkjennelse hvis de lykkes."
Nikolay Khizhnyak
