Изследователите на НАСА планират да участват в едногодишна мисия, в която ще живеят в симулирано местообитание на Земята, наподобяващо условията на Марс.
Пътуването до Марс е изпълнено с предизвикателства и рискове. Едно от предизвикателствата включва успешното транспортиране на хора до марсианската повърхност, а друго е осигуряването на способността им да поддържат живот, след като достигнат планетата.
Съдържание:
За да подготви астронавтите за взискателните условия на дългосрочен престой на Марс, НАСА организира симулирана мисия, наречена CHAPEA (Crew Health and Performance Exploration Analog). Тази мисия ще включва изолиране на четирима души в фалшива база на Марс, разположена в Тексас, за период от 378 дни, което е приблизително времето, необходимо за пилотирана мисия до Марс.
По време на симулацията участниците ще се придържат към предварително определен график, който включва участие в симулирани дейности и научни изследвания, следвайки диета, подобна на тази на астронавтите, и боравене с поддръжка на оборудването и повреди. Те също така ще бъдат подложени на строги психологически и физиологични тестове, за да се оцени тяхната адаптивност към предизвикателната среда.
През юни ще започне първата аналогова симулация и тя ще бъде последвана от две допълнителни симулации, всяка с участието на отделен екип, но при идентични условия. Последната симулация е планирана да започне през 2026 г.
Скот М. Смит, съизследовател за CHAPEA, обяснява, че са разработили сценарий за мисия на повърхността на Марс, който много наподобява реалните условия. По време на симулацията участниците ще се сблъскат с 22-минутно забавяне на външните комуникации, симулирайки комуникационните предизвикателства, пред които са изправени астронавтите на Марс. За да се подобри автентичността на изживяването, околният шум ще се генерира от високоговорители, разположени около основата, като се гарантира, че участниците не са изложени на външни звуци.
Стремежът към вярност доведе до местообитание, което би могло да бъде изградено на Марс, добавя Смит. Базата, наречена „Mars Dune Alpha“, е персонализиран дизайн от Bjarke Ingels Group и компанията за 3D печат ICON и се намира в хангар в космическия център Johnson в Хюстън, Тексас. Отпечатана за един месец от бетонната формула на ICON, наречена „Lavacrete“, на Марс, идеята е да се строи с помощта на марсианска почва или реголит.
„НАСА е оценила огромен брой възможности за изграждане на местообитания извън света – преработени ракети и спускаеми апарати, надуваеми съоръжения, сглобени сгради и т.н.“, обяснява изпълнителният директор на ICON Джейсън Балард. „Те са повярвали в това, в което ние вярваме: че когато го оценявате от финансова гледна точка, безопасност и гъвкавост, роботизираната конструкция, използваща местни материали, е далеч най-добрият вариант.“
Оформлението на базата включва работна зона, всекидневна и кухня, самостоятелни спални, баня, медицинска зона, комуникационен център, зала за упражнения, въздушен шлюз и „външна“ зона, имитираща марсианската повърхност.
„Разделянето на жилищната част от работната зона беше много умишлено“, казва Смит. „Това беше един от коментарите, които (дизайнерите) чуха от екипажите на Международната космическа станция (МКС) … когато живеете в офиса, буквално възможността да се разделите физически беше важна.“
За повече от 12 месеца това пространство от 1700 квадратни фута ще бъде целият първи екипаж на CHAPEA, Кели Хастън, Рос Брокуел, Нейтън Джоунс и Алиса Шанън, смесица от учени и инженери, ще знаят.
Попълване на пропуски в знанията
НАСА се опитва да запълни това, което нарича „пропуски в стратегическите знания“, които в момента правят пилотираната мисия на Марс твърде рискована.
В момента има четири „червени риска“, казва Смит: „радиация; SANS ( невроокуларен синдром, свързан с космически полети, подуване на очната ябълка, което засяга повечето астронавти по време на дълги периоди в микрогравитация); поведение и представяне на екипажа; и храна и хранене.
„Това са рискове, които според мен представляват неща, които, ако днес имахме превозно средство на стартовата площадка, за да отидем до Марс, бихме посъветвали да не пътуваме“, обяснява той.
Въпреки че аналогът няма да може да тества ефектите от радиацията и намалената гравитация ( което на Марс е приблизително 38% от това на Земята ), оценката на човешкото здраве и ефективност е основната цел на CHAPEA. Голяма част от това е тестване на въздействието на марсианската диета за продължителен период от време.
„Ако се върнете назад в историческите книги, храната и храненето направиха или провалиха много изследователски пътувания. Отвъд океаните или до Антарктида или Арктика, ако не сте планирали добре храненето, не се е получило добре“, казва Смит, който също е мениджър по хранителна биохимия в космическия център Джонсън.
Очаква се пътуването до Марс да отнеме между шест и девет месеца. Пилотирана мисия на Марс ще изпрати храна до планетата преди хората, което означава, че ще се нуждае от дълъг срок на годност. „Последната храна ще бъде изядена около пет години след като я пуснем“, обяснява Смит. „Ако мислите да напълните килера си с храна, която ще ви поддържа през следващите пет години, това е предизвикателство.“
Вътре в местообитанието екипажът ще яде дажби, подобни на тези на МКС, макар и без възможност да избират процент от менюто си, като настоящите астронавти (Смит казва, че изборът на екипаж за мисия на Марс вероятно ще бъде финализиран, след като провизиите започнат своето пътуване към планетата). Участниците също така ще отглеждат зеленчуци с помощта на хидропонна система – както психологически, така и хранителен тласък, добавя Смит.
На екипажа ще бъдат изследвани кръвта, урината, слюнката и изпражненията, поведението им ще бъде наблюдавано и физическото им представяне ще бъде измерено. Тяхната телесна маса и състав, хранителен статус, функция на имунната система, познанието и микробиома ще бъдат оценени – „ние разглеждаме по същество всички елементи на физиологията“, казва Смит.
Дори след като аналогът е завършен, участниците ще преминат през седмици медицински прегледи в космическия център Джонсън.
„Необходима е известна отдаденост, за да сте готови да прекарате една година с нас“, добавя Смит. „Не всеки е подходящ за тази мисия.“
Свят от аналози
По света отделни аналози работят в различни области, а НАСА и други космически агенции изграждат мозайка от знания, надявайки се, че обхващат цяла мисия на Марс.
Аналозите на Марс се предлагат във всякакви форми и размери. Вземете например грандиозните планове на ОАЕ за Mars Science City , център от 176 000 квадратни метра и 136 милиона долара, който се обсъжда за строителство в пустинята извън Дубай. Предназначен като място за емирството за разработване на технология за евентуална мисия на Марс, той също е проектиран от Bjarke Ingels Group с 3D отпечатани сгради.
От другата страна на скалата, Марсианската пустинна изследователска станция в Юта се управлява от организацията с нестопанска цел The Mars Society и е населена – много успешно – от екип от доброволци, които са симулирали общо седем и половина години на Марс за две десетилетия.
Може би най-цитираният аналог днес е Марс-500, съвместна работа между Европейската космическа агенция и Руския институт за биомедицински проблеми. Разположени в Москва и проведени между 2007 и 2011 г., три симулации завършиха с 520-дневна мисия във фалшиво местообитание на Марс от 2010-2011 г. , което включваше пътуването до Марс и обратно, както и спускането и кацането.
Същият руски институт преди това си сътрудничи с НАСА по SIRIUS ( Международни научни изследвания в уникална наземна станция ), поредица от аналози за изолация и затворени в Москва, изучаващи динамиката на мултикултурните екипажи. Междувременно HERA ( Human Exploration Research Analog ) е провела шест мисии за ограничаване и изолиране в макет на космически модул от 650 квадратни фута.
НАСА гледа на Антарктика и Конкордия – изследователска база, по-изолирана от самата МКС – като аналог на враждебната среда на космоса.
Тъй като данните продължават да прииждат от свързани със Земята аналози, НАСА също ще търси информация в програмата Artemis, която има за цел да върне хората на Луната, в области като радиацията – „червеният риск“, който може да е най-трудното препятствие пред път към Марс, като се има предвид неговата склонност да причинява рак и други физиологични и психологически пречки.
„По време на мисиите Artemis те ще бъдат изложени на по-голяма радиация, така че може да има някои научени уроци, въпреки че те ще бъдат – поне в ранните фази – по-краткотрайни“, казва Смит.
За щастие екипажът, който влиза в CHAPEA през юни, няма да трябва да се занимава с този потенциално смъртоносен елемент от мисията на Марс. Независимо от това, данните, генерирани от CHAPEA, все още могат да се окажат полезни – както отбелязва Смит, има текущи изследвания на ефекта от диетата и храненето върху заболеваемостта от рак.
„Идеята, че някога ще успеем да намалим риска до нула, е дълъг шанс“, казва той. — Но ние ще направим каквото можем.
