NASAs luftfartsagentur og SpaceX prøver ikke kun at finde ud af, hvordan man får en person til Mars, de tænker også på, hvordan en 200-dages rejse og selve livet på den røde planet kan påvirke menneskekroppen, og hvad man skal gøre ved det. Tilsyneladende forventer folk alle "glæder" ved et langvarigt ophold under rumforhold: muskelatrofi, tab af knogletæthed, øget intrakranielt tryk og andre fysiologiske problemer. Sammen med mangel på ressourcer og langvarig eksponering for kosmisk stråling, lover turen at være ekstremt spændende og interessant.
For at løse problemet arbejder NASA og agenturets partnere på et system, der vil sætte folk i en tilstand af fuldstændig inaktivitet, hvilket faktisk vil være selve dvale, som vi får vist i science fiction-film. Derudover er udviklingen af beskyttende metoder og midler, der gør det muligt for mennesker at overleve på Mars, i gang. På Hello Tomorrow-videnskabssymposiet, der for nylig blev afholdt i Paris, fangede Engadget-journalister NASAs Laura Kerber og John Bradford, leder af Spaceworks, et rumteknologivirksomhed, og sorterede detaljerne.
"Vi står over for mange vanskeligheder, der ikke tillader os nu at komme til Mars i en sund tilstand," - sagde Bradford som en del af sin tale ved arrangementet.
Som ekspert i menneskelig rumforskning udvikler Bradford en metode, der vil undgå mange af de problemer, der er beskrevet i begyndelsen af denne artikel, ved at placere en person i en "tilstand af total inaktivitet" eller langvarig hypotermi. Brug af denne teknologi reducerer ikke kun de risici, der er forbundet med astronauternes sundhed, men løser også mange tekniske og tekniske problemer.
Fra et medicinsk synspunkt løser teknologien enhver form for såkaldte psykosociale lidelser (i en tilstand af konstant søvn, for eksempel vil du være i stand til at undgå en sådan tilstand som depression), reducere problemet med intrakranielt tryk, og brugen af andre metoder, såsom elektrisk stimulering, vil minimere processen med muskelatrofi tab af knogletæthed og på lang sigt vil endda have en positiv effekt på at løse problemet med virkningerne af kosmisk stråling på kroppen.
Fra et teknisk synspunkt vil brugen af teknologien til at introducere kroppen i en tilstand af fuldstændig inaktivitet væsentligt forenkle NASA og SpaceXs opgave at levere mennesker til Mars. For det første vil dette reducere behovet for mad væsentligt samt reducere kravene til volumenet af boligareal inde i rumfartøjet og derfor det nødvendige energiniveau til at drive det.
“Alle disse ting tilføjer rumfartøjet ekstra belastning. Den krævede fremdrivende energi har en eksponentiel funktion (en funktion af masse), så enhver reduktion i masse vil åbne betydelige fordele for os,”sagde Bradford.
Udtrykket "fuldstændig inaktivitet i kroppen" kan lyde uhyggeligt. Men denne ting virker virkelig. Den normale menneskelige kropstemperatur er normalt omkring 36,6 grader Celsius, men hos mennesker, der er i en tilstand af inaktivitet, er kropstemperaturen normalt mellem 32-34 grader Celsius, når man bruger metoden til terapeutisk hypotermi. Denne metode bruges ofte til at reducere risikoen for iskæmisk vævsskade og blev for eksempel brugt hos Formel 1-mester Michael Schumacher for at reducere fokus for betændelse i den beskadigede hjerne.
Salgsfremmende video:
I modsætning til medicinsk hypotermi, som normalt kun varer et par dage, planlægges astronauter at blive sat i en tilstand af fuldstændig inaktivitet i en periode på to uger, derefter vækkes i et par dage, så de kan lindre alle deres behov og derefter gentage processen. Og så videre, indtil de kommer til Mars. Dette kan medføre visse risici. Langvarig sedation (en person vil være som en "grøntsag" hele denne tid), spørgsmålet om ernæring, hydrering, bortskaffelse af affald og korrekt klimakontrol er blot nogle få af de problemer, der skal løses, før du bruger denne metode.
For at løse problemet ønsker Spaceworks og NASA at se på en kombination af tre forskellige tilgange: medicinsk, fysiologisk og farmaceutisk. For det første overvejes muligheden for at tage specielle lægemidler, hvilket får kroppen til at tro, at temperaturen på 32-34 grader Celsius er "normal" for det. Og for det andet overvejes muligheden for at bruge PEG-metoden (perkutan endoskopisk gastrostomi). Dette er, når et rør er direkte forbundet med din mave for at føre mad ind i det. Det lyder ekstremt radikalt, men ifølge eksperter forenkler denne tilgang væsentligt kroppens overgang fra fuldstændig passivitet til opvågnen.
Det diskuterer også metoder til elektrisk stimulering af hele kroppen til at reducere muskelatrofi, brugen af et åndedrætsstøtteapparat (for at holde den korrekte balance mellem ilt og kuldioxid), sensorer til overvågning af vitale tegn, et computerstyret temperaturmiljø og selvfølgelig et system til fjernelse af affald fra kroppen. Som du kan se på billedet ovenfor, vil det samlede system være mere som de dvale-kameraer, som vi er vant til at se i forskellige science fiction-film.
Som et resultat af brugen af et sådant system, håber forskere, at vi får helt sunde og glade astronauter såvel som mere kompakte og samtidig mere effektive rumfartøjer. I dette tilfælde kan Mars-rumtransporten reduceres i størrelse med næsten halvdelen, hvilket reducerer dets masse fra 45,5 til 25,5 ton samt reducerer mængden af krævet beboelsesrum inde i skibet med næsten halvdelen, samtidig med at energiforbruget i dets systemer reduceres med en fjerdedel. At levere tusindvis af mennesker til at skabe en fuldgyldig Mars-koloni ville faktisk være et reelt udsigter.
”Jeg tror, at denne tilgang vil åbne mulighed for rumflyvninger til Mars og i andre retninger. Uden brug af virkelig avanceret teknologi (som den, vi tilbyder), vil du simpelthen ikke lykkes,”siger Bradford.
Måske i dette tilfælde ankommer du glad og sund til Mars, men dine virkelige problemer begynder kun.
”En af de sværeste udfordringer at imødegå er miljøet med højt tryk, der kræver, at du bruger en ubehagelig, rumdragt under tryk og ekstremt kolde temperaturer om natten”, siger NASA / JPL planetgeolog Laura Kerber.
For at løse dette problem udvikler NASA-specialister lettere rumdragter med støtte til lavere internt tryk ved at kompensere for dets mekaniske kompression på kroppen.
Kosmisk stråling er også et stort problem, da Mars i modsætning til Jorden ikke har sit eget beskyttende magnetfelt. Tyngdekraften her er kun 1/3 af Jordens, og forskere er endnu ikke sikre på, nøjagtigt hvordan det vil påvirke bosættere. Forskere har også brug for at lære mere om marsstøv - hvor farligt det er på det menneskelige åndedrætssystem og huden.
Ud over miljøproblemer er der geografiske. Mars har store jordreserver, men det topologiske billede er ret groft.
”Længden af Mariner Valley canyon-systemet her svarer til størrelsen på De Forenede Stater. Når du kører her i din rover, kan du tænke på at gå rundt på dette sted, da kløften er tre gange dybden af Grand Canyon. Glem med det samme. Der er ingen måde at gå rundt her."
Jordskred, stødkratere (forekommer meget oftere her end på Jorden), kuldioxidgejsere, støvstorme over jordens overflade og meget mere - blandt andet bliver du nødt til at stå over for disse. Ressourcer er et andet problem.
”Hovedfangsten er, at det meste af Mars vandforsyning er koncentreret på steder, hvor livet simpelthen er umuligt,” siger Kerber.
”Der er meget vand ved polens poler, hvor det er meget koldt. Men hvis du går ned tættere på ækvator, er det meget varmere her og meget lettere at gå i kredsløb. Sandt nok er der ikke vand her. Absolut. Nå eller næsten helt,”tilføjer videnskabsmanden.
Selvom astronauterne formår at finde vand her, vil de have et valg - at bruge det som en drikkekilde eller som en kilde til brint- og iltproduktion til raketbrændstof.
Der er en positiv side af livet på Mars, spøger Kerber. Du vil straks miste to tredjedele af din masse, du vil have 40 minutter mere tid hver dag, og du vil også være yngre end jordboere, da året her varer næsten dobbelt så længe.
NASA bruger rovers til at undersøge niveauet for stråling, atmosfære og geologi på den røde planet, men der er stadig mange uafklarede spørgsmål vedrørende dette sted. Der kræves nye missioner for at indsamle yderligere oplysninger og kontrollere de samme indikatorer i forskellige dele af verden. Kerber bemærker, at det at have et nyt rumfartøj i kredsløb med kameraer med højere opløsning for at søge efter værdifulde mineraler, der kunne være nyttige til overlevelse på planeten, ville være til enorm fordel.
Bagnold Dunes ved Sharpe-bjerget
Så hvor på Mars er det mest egnede sted at bo? Ifølge den samme Kerber kunne hun godt lide regionen nær ækvator. Der er forskellige finkornede materialer, der kan bruges til vejbygning. Tilstedeværelsen af klipper på dette sted åbner muligheden for at bore huler i dem, som kan bruges som boliger.
”Bor du på Mars, vil du være i forkant med teknologien, hvilket betyder, at du får den mest avancerede teknologi til rådighed. Ikke desto mindre er dette liv mere sandsynligt som en primitiv eksistens,”siger Kerber.
”Jeg forestiller mig det som en tid i vores historie, hvor alle mennesker boede i huler. I vores tilfælde, mens du er i en hule, vil du blive beskyttet mod kosmisk stråling og pludselige temperaturændringer. Når du kommer tættere på udgangen, venter et fantastisk billede af den omkringliggende verden og en strøm af frisk kosmisk stråling. Hver dag.
Generelt, når man flyver til den røde planet, skal en person være i en tilstand af hypotermisk koma, mere som en grøntsag med mange ledninger fast i den, og ved ankomsten klatre ind i en hule og tælle dagene indtil hans elendige eksistens død. Bare gode udsigter! Hvem i helvede ville nogensinde vove at gøre dette? Bestemt ikke en person, der bare vil være yngre og have mere fritid, som Kerber tidligere bemærkede.
Til dette er kun rigtige desperate vovehunde egnede, som dem (og lige af begge køn), som den anglo-irske antarktiske opdagelsesrejsende Sir Enrest Henry Shackleton ledte efter i begyndelsen af 1900-tallet, som skrev følgende i en avisannonce:
"Et ekstremt farligt eventyr kræver folk, der ikke er bange for små lønninger, bitter kulde, lange måneder med fuldstændigt mørke, den konstante tilstedeværelse af fare, den usandsynlige hjemkomst i live samt berømmelse og anerkendelse, hvis det lykkes."
Nikolay Khizhnyak
