NASA's ruimtevaartagentschap en SpaceX proberen niet alleen uit te vinden hoe ze iemand naar Mars kunnen krijgen, ze denken ook na over hoe een 200-daagse reis en eigenlijk het leven zelf op de rode planeet het menselijk lichaam kan beïnvloeden en wat ze eraan kunnen doen. Blijkbaar verwachten mensen alle "geneugten" van een langdurig verblijf in de ruimte: spieratrofie, verlies van botdichtheid, verhoogde intracraniale druk en andere fysiologische problemen. In combinatie met een gebrek aan middelen en langdurige blootstelling aan kosmische straling, belooft de reis buitengewoon opwindend en interessant te worden.
Om het probleem op te lossen, werken NASA en partners van het bureau aan een systeem dat mensen in een staat van totale inactiviteit brengt, wat in feite de winterslaap zal zijn die we in sciencefictionfilms zien. Daarnaast wordt er gewerkt aan de ontwikkeling van beschermende methoden en middelen waarmee mensen op Mars kunnen overleven. Tijdens het Hello Tomorrow wetenschapssymposium dat onlangs in Parijs werd gehouden, betrapten Engadget-verslaggevers NASA's Laura Kerber en John Bradford, hoofd van ruimtetechnologiebedrijf Spaceworks, om meer te weten te komen.
"We hebben te maken met veel moeilijkheden waardoor we niet in een gezonde staat naar Mars kunnen komen", zei Bradford als onderdeel van zijn toespraak tijdens het evenement.
Als expert in het verkennen van de menselijke ruimte ontwikkelt Bradford een methode die veel van de problemen die aan het begin van dit artikel worden beschreven, zal vermijden door een persoon in een "staat van totale inactiviteit" of langdurige onderkoeling te brengen. Het gebruik van deze technologie vermindert niet alleen de risico's die samenhangen met de gezondheid van astronauten, maar lost ook veel technische en technische problemen op.
Vanuit medisch oogpunt lost de technologie alle soorten zogenaamde psychosociale stoornissen op (als u constant slaapt, kunt u bijvoorbeeld een aandoening als depressie vermijden), het probleem van intracraniële druk verminderen en het gebruik van andere methoden, zoals elektrische stimulatie, het proces van spieratrofie minimaliseren. verlies van botdichtheid en zal op de lange termijn zelfs een positief effect hebben op het oplossen van het probleem van de effecten van kosmische straling op het lichaam.
Vanuit technisch oogpunt zal het gebruik van de technologie om een organisme in een staat van volledige inactiviteit te brengen, de taak van NASA en SpaceX om mensen naar Mars te brengen aanzienlijk vereenvoudigen. Ten eerste zal dit de behoefte aan voedsel aanzienlijk verminderen, evenals de vereisten voor het volume van de leefruimte in het ruimtevaartuig en dus het niveau van energie dat nodig is om het van stroom te voorzien.
'Al deze dingen voegen extra belasting toe aan het ruimtevaartuig. De vereiste voortstuwingsenergie heeft een exponentiële functie (een functie van massa), dus elke vermindering van de massa zal aanzienlijke voordelen voor ons opleveren”, aldus Bradford.
De uitdrukking "volledige inactiviteit van het lichaam" kan eng klinken. Maar dit ding werkt echt. De normale lichaamstemperatuur van de mens is meestal rond de 36,6 graden Celsius, maar bij mensen die in een staat van inactiviteit zijn, ligt de lichaamstemperatuur bij gebruik van de methode van therapeutische onderkoeling meestal tussen de 32-34 graden Celsius. Deze methode wordt vaak gebruikt om de kans op ischemische weefselschade te verkleinen en werd bijvoorbeeld gebruikt bij Formule 1-kampioen Michael Schumacher om de focus van ontstekingen in de beschadigde hersenen te verminderen.
Promotie video:
In tegenstelling tot medische onderkoeling, die meestal maar een paar dagen duurt, is het de bedoeling dat astronauten gedurende een periode van twee weken in een staat van volledige inactiviteit worden gebracht en vervolgens een paar dagen wakker worden zodat ze in al hun behoeften kunnen voorzien, en dan het proces herhalen. En zo verder totdat ze bij Mars komen. Dit kan bepaalde risico's met zich meebrengen. Langdurige sedatie (een persoon zal al die tijd als een "groente" zijn), de kwestie van voeding, hydratatie, afvalverwijdering en een goede klimaatbeheersing zijn slechts enkele van de problemen die moeten worden opgelost voordat met deze methode wordt begonnen.
Om dit probleem aan te pakken, willen Spaceworks en NASA kijken naar een combinatie van drie verschillende benaderingen: medisch, fysiologisch en farmaceutisch. Ten eerste wordt de mogelijkheid overwogen om speciale medicijnen te nemen, waardoor het lichaam denkt dat de temperatuur van 32-34 graden Celsius er "normaal" voor is. En ten tweede wordt de mogelijkheid overwogen om de PEG-methode (percutane endoscopische gastrostomie) te gebruiken. Dit is wanneer een buis rechtstreeks op uw maag is aangesloten om er voedsel in te vervoeren. Het klinkt extreem radicaal, maar volgens experts zal deze benadering de overgang van het lichaam van volledig inactiviteit naar ontwaken aanzienlijk vereenvoudigen.
Het bespreekt ook methoden voor elektrische stimulatie van het hele lichaam om spieratrofie te verminderen, het gebruik van een ademhalingsondersteuningsapparaat (om de juiste balans van zuurstof en koolstofdioxide te behouden), sensoren voor het bewaken van vitale functies, een computergestuurde temperatuuromgeving en, natuurlijk, een systeem om afval uit het lichaam te verwijderen. Zoals je op de bovenstaande afbeelding kunt zien, zal het algehele systeem meer lijken op de slaapstandcamera's die we gewend zijn in verschillende sciencefictionfilms.
Als resultaat van het gebruik van een dergelijk systeem (hopen wetenschappers), zullen we volledig gezonde en gelukkige astronauten krijgen, evenals compacter en tegelijkertijd efficiënter ruimtevaartuigen. In dit geval kan het ruimtetransport op Mars met bijna de helft worden verkleind, waardoor de massa wordt teruggebracht van 45,5 naar 25,5 ton, evenals de hoeveelheid benodigde leefruimte in het schip met bijna de helft wordt verminderd en tegelijkertijd het energieverbruik van de systemen met een kwart wordt verminderd. Duizenden mensen afleveren om een volwaardige Martiaanse kolonie te creëren, zou inderdaad een reëel vooruitzicht zijn.
“Ik geloof dat een dergelijke benadering de mogelijkheid zal openen van ruimtevluchten naar Mars en in andere richtingen. Zonder het gebruik van echt geavanceerde technologie (zoals degene die we aanbieden), zul je simpelweg niet slagen”, zegt Bradford.
Misschien kom je in dit geval gelukkig en gezond op Mars aan, maar beginnen je echte problemen pas.
"Een van de moeilijkste uitdagingen is de hogedrukomgeving, waarbij je een oncomfortabel ruimtepak onder druk moet gebruiken en 's nachts extreem koude temperaturen", zegt NASA / JPL planetair geoloog Laura Kerber.
Om dit probleem op te lossen, ontwikkelen NASA-specialisten lichtere ruimtepakken, met ondersteuning voor lagere inwendige druk, door de mechanische compressie op het lichaam te compenseren.
Kosmische straling is ook een groot probleem, aangezien Mars, in tegenstelling tot de aarde, geen eigen beschermend magnetisch veld heeft. De zwaartekracht is hier slechts 1/3 van die van de aarde en wetenschappers weten nog niet precies hoe dit de kolonisten zal beïnvloeden. Onderzoekers moeten ook meer te weten komen over Marsstof - hoe gevaarlijk het is voor de menselijke luchtwegen en huid.
Naast milieuproblemen zijn er geografische problemen. Mars heeft grote landreserves, maar het topologische beeld is nogal ruw.
“De lengte van het Mariner Valley canyon-systeem hier is gelijk aan de grootte van de Verenigde Staten. Als je hier in je rover rijdt, denk je misschien aan een rondje door het gebied, want de kloof is drie keer zo diep als de Grand Canyon. Vergeet het maar meteen. Er is hier geen manier om rond te gaan. '
Aardverschuivingen, inslagkraters (komen hier veel vaker voor dan op aarde), kooldioxide-geisers, stofstormen over het aardoppervlak en nog veel meer - je zult dit onder andere het hoofd moeten bieden. Middelen zijn een ander probleem.
"De belangrijkste vangst is dat het grootste deel van de watervoorziening van Mars geconcentreerd is op plaatsen waar leven simpelweg onmogelijk is", zegt Kerber.
“Er is veel water aan de polen van de planeet, waar het erg koud is. Maar als je dichter bij de evenaar naar beneden gaat, is het hier veel warmer en is het veel gemakkelijker om in een baan om de aarde te komen. Toegegeven, er is hier geen water. Absoluut. Nou ja, of bijna helemaal,”voegt de wetenschapper toe.
Zelfs als het de astronauten lukt om hier water te vinden, zullen ze de keuze hebben - om het te gebruiken als drinkwater of als een bron voor de productie van waterstof en zuurstof voor raketbrandstof.
Het leven op Mars heeft een positieve kant, grapt Kerber. Je verliest meteen tweederde van je massa, je hebt elke dag 40 minuten meer tijd en je bent ook jonger dan aardbewoners, aangezien het jaar hier bijna twee keer zo lang duurt.
NASA gebruikt rovers om het stralingsniveau, de atmosfeer en de geologie van de Rode Planeet te bestuderen, maar er zijn nog veel onopgeloste vragen over deze plek. Nieuwe missies zullen nodig zijn om aanvullende informatie te verzamelen en dezelfde indicatoren in verschillende delen van de wereld te verifiëren. Kerber merkt op dat een nieuw ruimtevaartuig in een baan met camera's met een hogere resolutie om te zoeken naar waardevolle mineralen die nuttig zouden kunnen zijn om te overleven op de planeet van enorm voordeel zou zijn.
Bagnold Dunes bij Mount Sharpe
Dus waar op Mars is de meest geschikte plek om te wonen? Volgens dezelfde Kerber hield ze van de regio bij de evenaar. Er zijn verschillende fijnkorrelige materialen die kunnen worden gebruikt voor de wegenbouw. De aanwezigheid van rotsen op deze plek opent de mogelijkheid om er grotten in te boren, die als woning kunnen worden gebruikt.
“Als je op Mars leeft, loop je voorop op het gebied van technologie, wat betekent dat je over de meest geavanceerde technologie beschikt. Dit leven lijkt echter eerder op een primitief bestaan ”, zegt Kerber.
“Ik stel me het voor als een tijd in onze geschiedenis waarin alle mensen in grotten leefden. In ons geval wordt u in een grot beschermd tegen kosmische straling en plotselinge temperatuurveranderingen. Als je dichter bij de uitgang komt, wacht je een fantastisch beeld van de omringende wereld en een stroom verse kosmische straling. Elke dag.
Over het algemeen zal een persoon, wanneer hij naar de Rode Planeet vliegt, in een staat van onderkoeld coma moeten zijn, meer als een groente met talloze draden erin, en bij aankomst in een grot klimmen en de dagen tellen tot de dood van zijn ellendige bestaan. Gewoon geweldige vooruitzichten! Wie zou dit ooit durven doen? Zeker niet iemand die gewoon jonger wil zijn en meer vrije tijd wil hebben, zoals Kerber eerder opmerkte.
Hiervoor zijn alleen echte wanhopige waaghalzen geschikt, zoals degenen (en evenzeer van beide geslachten), naar wie de Anglo-Ierse Antarctische ontdekkingsreiziger Sir Enrest Henry Shackleton in de vroege jaren 1900 op zoek was, die het volgende schreef in een krantenadvertentie:
"Een buitengewoon gevaarlijk avontuur vereist mensen die niet bang zijn voor lage lonen, strenge kou, lange maanden van totale duisternis, de constante aanwezigheid van gevaar, de onwaarschijnlijke terugkeer levend naar huis, evenals roem en erkenning als ze slagen."
Nikolay Khizhnyak
