Space

Як робота на МКС і Місяці допоможе в підготовці людей до польотів на Марс

Аерокосмічне агентство NASA кинуло всі силина те, щоб повернути людину на Місяць в 2024 році. У той же час дослідження, що тривають на борту Міжнародної космічної станції (МКС), можуть послужити відмінною основою для більш віддалених пілотованих місій на Марс, вважають експерти, які виступили на щорічному саміті Humans to Mars, що проходив минулого тижня у Вашингтоні.

Група дослідників з космічних агентств,приватних космічних компаній та інших суміжних організацій з усього світу обговорили питання і висловили свою думку про те, як найкраще підготуватися до відправки людини на Червону планету. Їх короткі тези укупі з описом тих наукових і технологічних напрямків, які опрацьовуються вже зараз, наводить портал Space.com.

Експерти вказують, що польоти на Марс будутьпов'язані з додатковими ризиками в порівнянні з польотами на Місяць. Наприклад, людям, які перебувають на Марсі, доведеться проводити тривалий кількість часу в середовищі, яка може містити марсіанських мікробів.

Екіпажі, які працювали на МКС, вже істотнодопомогли NASA в зниженні деяких ризиків, пов'язаних з майбутньою відправкою людини на Марс, заявила Джулі Робертсон, головний науковий співробітник Космічного центру імені Ліндона Джонсона в Х'юстоні, що відповідає за наукові програми досліджень на орбітальній станції. Наприклад, на працюючій ось уже протягом 20 років на навколоземній орбіті Міжнародної космічної станції добру частину цього часу було відведено на дослідження, спрямовані на розуміння впливів мікрогравітації на людський організм і тих наслідків, які ці дії за собою несуть. Вчені, наприклад, з'ясували, що довге перебування в космосі може серйозно послаблювати кісткову і м'язову структуру, змінювати циркуляцію рідин в організмі, а також приводити до дезадаптації (читай: порушення) серцево-судинної системи. Але робота в марсіанських умовах буде зовсім не схожа на роботу на МКС або тієї ж Місяці.

«Якщо оцінювати всі ризики, пов'язані з роботою на МКС і Місяці, то робота на Марсі буде найнебезпечнішою», - вважає Робертсон.

У той же час вчений додає, що висадка насупутник Землі, а також робота на МКС, яка проходить в умовах мікрогравітації можуть надати безцінні дані для освоєння більш далекого космосу. Спостереження за тим, як люди пристосовуються до роботи в умовах місячної гравітації, яка становить лише 1/6 земної, забезпечить нас інформацією про те, як найкраще підготуватися до роботи на поверхні більш віддаленого сусіда Землі, чий рівень гравітації становить близько 38 відсотків земної.

Проблемою для нас може стати марсіанська життя

Як і раніше великою загадкою для вчених єймовірність наявності життя на Марсі, зазначила Ліза Пратт з департаменту планетарного захисту в NASA. Завдання цього відділу полягає в дослідженні та опрацюванні способів зниження ризиків зараження інших світів Сонячною системою земними мікробами, які можуть прилетіти на той же Марс разом з відправленим туди науково-дослідним устаткуванням, а також в запобіганні перенесення марсіанських мікробів на нашу планету. Це, як зазначила вчений, може статися в рамках майбутніх місій, спрямованих на паркан і повернення на Землю різних зразків марсіанського геології.

Зараз місії по поверненню зразків грунту з такихпланет як Марс - це чиста наукова фантастика, але ця фантастика «стала набагато ближче до реальності», зазначає Пратт. NASA планує провести першу таку місію вже в 2026 році. Таким чином у агентства залишається всього близько 6 років на те, щоб розробити відповідні технології. Більш того, початок цієї місії буде покладено вже в 2020 році, коли на Марс вирушить новий марсохід. Його завданням буде збір зразків марсінаского грунту і їх зберігання в спеціальних капсулах, які повинні будуть забрати в ході місії, запланованої на 2026 рік.

За словами Пратт, поки ми не можемо з'ясувати напевно є на Марсі життя, тому що не знаємо, що знаходиться під його поверхнею.

«Є припущення з приводу існування під поверхнею планети теплих парових тунелів і солоних підземних вод, але ми в цьому поки не впевнені», - зазначає вчений.

Дослідники відзначають, що деякі бактеріїможуть існувати в дуже солоних умовах. Крім того, солі знижують температуру замерзання води, дозволяючи їй довше перебувати в рідкому стані, що в перспективі також може збільшувати шанси на життя під поверхнею Червоної планети.

Пратт виділила цілий топік на обговорення ризиків зараження марсіанського середовища земними мікробами.

«Не дивлячись на триваючі дослідження, ми не знаємо, хто туди зможе добиратися», - зазначила Пратт, вказуючи на можливість деяких мікроорганізмів пережити космічну подорож.

«Ми мало знаємо про тих бактеріях, які можуть не тільки проникнути в стерильні цеху складання космічних апаратів, а й вижити під час запусків і польотів на Марс», - додала вчена.

Незважаючи на суворі умови польоту між Землею іМарсом, високу радіацію, повна відсутність кисню і низькі температури поки незрозуміло, чи точно все мікроогранізми, що потрапили «безбілетниками» на борт марсіанського корабля зможуть їх не пережити, додає Пратт.

Дослідження на Землі

Незважаючи на те, що космічні умови єнайбільш підходящим аналогом середовища для досліджень поведінки людського організму у відповідь на довгі польоти до Марса, що продовжуються дослідження на Землі також стали значним внеском в розумінні ризиків, з якими доведеться зіткнутися майбутнім марсіанським екіпажам.

Космічна радіація, мікробіологія, утилізаціявідходів, а також людське здоров'я і його ефективність в космосі - ось ті чотири напрямки, в яких працює Німецький центр авіації та космонавтики, зазначила Рут Хеммерсбах, глава департаменту гравітаційної біології, а також заступник директора Інституту аерокосмічної медицини агентства DLR.

«Я вважаю, що експерименти потрібно проводити не тільки в космосі. Необхідно вивчати питання мікрогравітації в тому числі і в земних умовах », - зазначила фахівець.

Наприклад, одні з найважливіших досліджень заразпроводяться на унікальній тестової установки Envihab, встановленої в Німецькому центрі космонавтики. За допомогою неї вчені проводять так звані «лежачі дослідження», в ході яких їх учасникам потрібно перебувати в лежачому положенні протягом місяців. Тим самим вчені хочуть зрозуміти, як це вплине на стан здоров'я людей. У такій керованому середовищі дуже легко змінювати потрібні парламенти експерименту і стежити за тим, як на це реагують люди. Один з цікавих для дослідників питань пов'язаний з тим, як такі умови можуть впливати на зір людей, яке, як показала робота на МКС, дійсно може змінюватися не в кращу сторону.

В даний час космічні екіпажі складаються восновному з дуже здорових людей, які, звичайно ж, не можуть представляти в цілому всіх людей, зазначив Деніел Бакленд з Університету Дьюка, що займається питаннями екстреної медичної допомоги та інженерної механікою. Він закликав космічні агентства розглянути можливість участі в космічних місіях людей з середньостатистичним здоров'ям.

«Це буде повним розчаруванням, якщо наш кращийботанік або геолог не зможуть полетіти на Марс тільки тому, що у них, наприклад, виявлений діабет. Поточна модель космічної медицини має на увазі відбір тільки здорових людей для космічних місій. Це не правильно. Це обмежує те коло людей, які можуть політати і внести дійсно неоціненний внесок у проведених експериментах на поверхні », - прокоментував Бакленд.

За словами Саралін Марк, ендокринолога, геріатра іспеціаліста по жіночому здоров'ю, яка раніше працювала старшим медичним консультантом в NASA, зараз стало проводитися більше досліджень в області охорони здоров'я з урахуванням статей. Частина цих досліджень спрямовані на те, щоб зрозуміти, як представники різних статей можуть реагувати на стресові ситуації, перебуваючи в космосі. На даний момент Марк є керівником некомерційної організації iGIANT, яка займається в тому числі і питаннями статевого та гендерного підходів в програмах космічних досліджень.

Вона зазначає, що завдання полягає не в тому, щоб«Влаштувати битву підлог» в питаннях космічного здоров'я, але сфокусуватися на виявленні конкретних медичних проблем і способів їх вирішення у чоловіків і жінок (в основному робота пов'язана з соціально-психологічними аспектами, але також ведуться напрямки і біологічного характеру). Наприклад, зазначає фахівець, чоловіки частіше, ніж жінки відчувають проблеми із зором від довгого перебування в космічних умовах. Це може пояснюватися тим, що вік чоловіків-астронавтів як правило вище, ніж у жінок, а також тим, що жіночий статевий гормон естроген здатний краще захищати здоров'я очей, ніж чоловічий гормон тестостерон.

Обговорити статтю можна в нашому Telegram-чаті.