NASA-ina vesoljska agencija in SpaceX ne skušata zgolj ugotoviti, kako človeka spraviti na Mars, razmišljata tudi o tem, kako lahko 200-dnevno potovanje in dejansko življenje na Rdečem planetu vpliva na človeško telo in kaj storiti glede tega. Očitno ljudje pričakujejo vse "užitke" dolgotrajnega bivanja v vesoljskih razmerah: atrofija mišic, izguba kostne gostote, povečan intrakranialni tlak in druge fiziološke težave. Ob pomanjkanju virov in dolgotrajni izpostavljenosti kozmičnemu sevanju se potovanje obeta izjemno razburljivo in zanimivo.
Da bi rešili težavo, NASA in agencijski partnerji delajo na sistemu, ki bo ljudi spravil v stanje popolne neaktivnosti, kar bo pravzaprav enako mirovanje, kot ga prikazujemo v znanstvenofantastičnih filmih. Poleg tega poteka razvoj zaščitnih metod in sredstev, ki bodo ljudem omogočili preživetje na Marsu. Na znanstvenem simpoziju Hello Tomorrow, ki je bil nedavno v Parizu, so novinarji Engadgeta ujeli Nasino Lauro Kerber in Johna Bradforda, vodjo vesoljske tehnologije Spaceworks, da bi izvedeli več.
"Soočamo se s številnimi težavami, ki nam ne omogočajo, da bi prišli na Mars v zdravem stanju," - je dejal Bradford v svojem govoru na dogodku.
Bradford kot strokovnjak za raziskovanje človeškega vesolja razvija metodo, s katero se bo izognil številnim težavam, opisanim na začetku tega članka, tako da bo človeka spravil v "stanje popolne neaktivnosti" ali dolgotrajne podhladitve. Uporaba te tehnologije ne bo le zmanjšala tveganj, povezanih z zdravjem astronavtov, temveč tudi rešila številne tehnične in inženirske težave.
Z medicinskega vidika bo tehnologija rešila vse vrste tako imenovanih psihosocialnih motenj (na primer v stanju nenehnega spanja se boste lahko izognili stanju, kot je depresija), zmanjšali problem intrakranialnega tlaka, uporaba drugih metod, kot je električna stimulacija, pa bo zmanjšala proces atrofije mišic izguba kostne gostote in bo dolgoročno celo pozitivno vplivala na reševanje problema učinkov kozmičnega sevanja na telo.
S tehničnega vidika bo uporaba tehnologije uvajanja organizma v stanje popolne neaktivnosti bistveno poenostavila nalogo NASA in SpaceX za dostavo ljudi na Mars. Prvič, to bo znatno zmanjšalo potrebo po hrani in zmanjšalo zahteve po prostornini bivalnega prostora v vesoljskem plovilu in posledično po stopnji energije, ki je potrebna za njegovo napajanje.
»Vse te stvari dodajo dodatno obremenitev vesoljskim plovilom. Potrebna pogonska energija ima eksponentno funkcijo (funkcijo mase), zato nam bo vsako zmanjšanje mase prineslo pomembne koristi, «je dejal Bradford.
Izraz "popolna neaktivnost telesa" se lahko sliši grozljivo. Ampak ta stvar resnično deluje. Običajna temperatura človeškega telesa je običajno okoli 36,6 stopinje Celzija, pri ljudeh, ki so v stanju neaktivnosti, pa je pri uporabi metode terapevtske hipotermije telesna temperatura običajno med 32-34 stopinj Celzija. Ta metoda se pogosto uporablja za zmanjšanje tveganja za ishemične poškodbe tkiva, na primer pri prvaku formule 1 Michaelu Schumacherju za zmanjšanje žarišča vnetja v poškodovanih možganih.
Promocijski video:
Za razliko od medicinske hipotermije, ki običajno traja le nekaj dni, naj bi astronavte za dva tedna spravili v stanje popolne neaktivnosti, nato pa jih nekaj dni zbujali, da bi lahko razbremenili vse svoje potrebe, in nato postopek ponovili. In tako naprej, dokler ne pridejo na Mars. To lahko prinese določena tveganja. Dolgotrajna sedacija (človek bo ves ta čas kot "zelenjava"), vprašanje prehrane, hidracije, odlaganja odpadkov in ustreznega nadzora podnebja je le nekaj težav, ki jih bo treba rešiti pred uporabo te metode.
Za reševanje vprašanja želijo Spaceworks in NASA preučiti kombinacijo treh različnih pristopov: medicinskega, fiziološkega in farmacevtskega. Najprej se razmišlja o možnosti jemanja posebnih zdravil, zaradi katerih bo telo pomislilo, da je temperatura 32-34 stopinj Celzija zanj "normalna". In drugič, preučuje se možnost uporabe metode PEG (perkutana endoskopska gastrostoma). To je takrat, ko je cev neposredno povezana z želodcem in v njej nosi hrano. Sliši se izredno radikalno, a po mnenju strokovnjakov bo ta pristop bistveno poenostavil prehod telesa iz popolnega neukrepanja v prebujanje.
Obravnava tudi metode električne stimulacije celotnega telesa za zmanjšanje atrofije mišic, uporabo dihalnih aparatov (za vzdrževanje pravilnega ravnovesja kisika in ogljikovega dioksida), senzorje za spremljanje vitalnih znakov, računalniško nadzorovano temperaturno okolje in seveda sistem za odstranjevanje odpadkov iz telesa. Kot lahko vidite na zgornji sliki, bo celoten sistem bolj podoben hibernacijskim kameram, ki smo jih vajeni videti v različnih znanstvenofantastičnih filmih.
Kot rezultat uporabe takšnega sistema, upajo znanstveniki, bomo dobili povsem zdrave in srečne astronavte, pa tudi bolj kompaktna in hkrati učinkovitejša vesoljska plovila. V tem primeru se lahko vesoljski transport Marsovcev zmanjša za skoraj polovico, njegova masa se zmanjša s 45,5 na 25,5 tone, hkrati pa se zmanjša za skoraj polovico potrebna življenjska površina znotraj ladje in hkrati zmanjša poraba energije njenih sistemov za četrtino. Zagotoviti tisoče ljudi, da bi ustvarili polnopravno Marsovsko kolonijo, bi bila resnična perspektiva.
»Verjamem, da bo ta pristop odprl možnost vesoljskih letov na Mars in v druge smeri. Brez uporabe resnično napredne tehnologije (kakršne ponujamo mi) vam preprosto ne bo uspelo, «pravi Bradford.
Morda boste v tem primeru na Mars prispeli srečni in zdravi, vendar se bodo vaše resnične težave šele začele.
"Eden najtežjih izzivov je okolje pod visokim pritiskom, po katerem morate ponoči uporabljati neprijetno vesoljsko obleko pod pritiskom in izjemno nizke temperature," pravi planetarna geologinja NASA / JPL Laura Kerber.
Da bi rešili to težavo, strokovnjaki NASA razvijajo lažje vesoljske obleke s podporo za nižji notranji tlak, tako da kompenzirajo mehansko stiskanje telesa.
Velik problem je tudi kozmično sevanje, saj Mars za razliko od Zemlje nima lastnega zaščitnega magnetnega polja. Tu je gravitacija le 1/3 Zemljine in znanstveniki še niso prepričani, kako natančno bo vplivala na naseljence. Raziskovalci se morajo naučiti tudi več o marsovskem prahu - kako nevaren je za človeški dihalni sistem in kožo.
Poleg okoljskih problemov obstajajo tudi geografski. Mars ima velike kopenske rezerve, vendar je topološka slika precej groba.
»Dolžina kanjonskega sistema Mariner Valley je tukaj enaka velikosti ZDA. Ko se s svojim roverjem pripeljete sem, si morda omislite, da bi šli po okolici, saj je kanjon trikrat globlji od Grand Canyona. Takoj pozabi. Tu se nikakor ne gre."
Plazovi, udarni kraterji (ki se tukaj pojavljajo veliko pogosteje kot na Zemlji), gejzirji z ogljikovim dioksidom, prašne nevihte po površini planeta in še veliko več - s tem se boste morali med drugim soočiti. Viri so drugo vprašanje.
"Glavni ulov je, da je večina oskrbe z vodo na Marsu skoncentrirana v krajih, kjer je preprosto nemogoče živeti," pravi Kerber.
»Na polah planeta je veliko vode, kjer je zelo mrzlo. Če pa se spustimo bližje ekvatorju, je tukaj veliko topleje in veliko lažje je iti v orbito. Res je, tu ni vode. Vsekakor. No, ali skoraj v celoti, «dodaja znanstvenik.
Tudi če bodo astronavti tu našli vodo, bodo imeli na izbiro - jo bodo uporabili kot vir pitja ali kot vir proizvodnje vodika in kisika za raketno gorivo.
V življenju na Marsu je pozitivna plat, se šali Kerber. Takoj boste izgubili dve tretjini svoje mase, vsak dan boste imeli 40 minut več časa in tudi mlajši boste od zemljanov, saj leto tukaj traja skoraj dvakrat dlje.
NASA z roverji preučuje stopnjo sevanja, atmosfere in geologije Rdečega planeta, vendar je glede tega kraja še vedno veliko nerešenih vprašanj. Nove misije bodo zahtevale zbiranje dodatnih informacij in preverjanje istih kazalnikov na različnih koncih sveta. Kerber ugotavlja, da bi imelo novo vesoljsko plovilo v orbiti s kamerami z višjo ločljivostjo za iskanje dragocenih mineralov, ki bi lahko bili koristni za preživetje na planetu, izjemno koristno.
Sipine Bagnold na gori Sharpe
Kje je torej na Marsu najprimernejši kraj za življenje? Po besedah istega Kerberja ji je bila všeč regija blizu ekvatorja. Obstajajo različni drobnozrnati materiali, ki jih lahko uporabimo za gradnjo cest. Prisotnost kamnin na tem mestu odpira možnost vrtanja jam v njih, ki jih lahko uporabimo kot bivališča.
»Živite na Marsu in boste v ospredju tehnologije, kar pomeni, da boste imeli na voljo najnaprednejšo tehnologijo. Vendar je to življenje bolj verjetno kot primitivni obstoj, «pravi Kerber.
»Predstavljam si to kot čas v naši zgodovini, ko so vsi ljudje živeli v jamah. V našem primeru boste v jami zaščiteni pred kozmičnim sevanjem in nenadnimi temperaturnimi spremembami. Ko se približate izhodu, vas bo pričakala fantastična slika okoliškega sveta in tok svežega kozmičnega sevanja. Vsak dan.
Na splošno mora biti človek prvič, ko leti na Rdeči planet, v stanju podhladitvene kome, bolj kot zelenjava s številnimi žicami, zataknjenimi vanj, po prihodu pa se povzpne v jamo in šteje dneve do smrti svojega bednega obstoja. Samo odlične možnosti! Kdo za vraga bi si to upal storiti? Vsekakor ne človek, ki želi samo biti mlajši in imeti več prostega časa, kot je že ugotovil Kerber.
Za to so primerni samo resnični obupani drzni, kot tisti (in enako obeh spolov), ki jih je iskal anglo-irski antarktični raziskovalec Sir Enrest Henry Shackleton v začetku 19. stoletja, ki je v časopisnem oglasu zapisal naslednje:
"Izjemno nevarna pustolovščina zahteva ljudi, ki se ne bojijo majhnih plač, hudega mraza, dolgih mesecev popolne teme, stalne prisotnosti nevarnosti, malo verjetnega živega vrnitve domov, pa tudi slave in priznanja, če bodo uspešni."
Nikolay Khizhnyak