Tammikuun viimeisenä päivänä, jolloin presidentti Bushin oli tarkoitus ilmoittaa merkittävästä uudesta avaruuspolitiikasta, yli 100 tutkijaa juuttui Grandstand Sports Bariin Montgomeryyn, Teksasiin, tarkkailemaan osoitetta. He olivat odottaneet vuosia tätä hetkeä, mutta jopa silloin, kun presidentti mainitsi suunnitelmat kuun perustaksi vuoteen 2020 mennessä, jota seuraa "ihmismatkat Marsiin ja muihin maailmoihin", tutkijat eivät hurranneet. "Reaktio oli vakava", muistelee väkijoukossa ollut biofyysikko John Charles. "Se oli enemmän kuin" meillä on todella paljon työtä tekemistä. ""
Tämä ryhmä fysiologia, biokemiaa, fyysikkoa, psykologia ja lääkäriä eri puolilta maata (jotka sattuivat olemaan konferenssissa Montgomeryssä) on työskennellyt haasteeseen, joka on ehkä jopa vieläkin pelottavampi kuin rakentamalla avaruusalusta, joka kuljettaa astronautteja jopa 498 miljoonan mailin päähän. Mars ja takaisin: saada heidät kotiin hengissä ja hyvin.
Vuonna 1997 NASA: n ja National Space Biomedical Research Institute -laitoksen, Houstonissa toimivan yliopistojen ja kansallisten laboratorioiden yhteenliittymän, asiantuntijat ryhtyivät tunnistamaan terveysongelmat, joita tällainen matka, joka vie noin kolme vuotta, edestakaisen matkan aiheuttama. He ovat tunnistaneet 55 uhkaa säteilyn aiheuttamista syövistä masennukseen. Joitakin ongelmia, kuten aliravitsemus (kuinka varastoida tarpeeksi vettä ja kasvattaa kolmen vuoden ruoatarjontaa), ei ole mahdotonta ratkaista, tutkijat ennustavat. Muut haasteet ovat kuitenkin niin monimutkaisia, että ne tarjoavat rehua kriitikkoille, jotka vaativat, että pitkittynyt avaruustutkimus soveltuu paremmin robotteihin kuin ihmisiin.
Pisin avaruudessa olon ennätys kuuluu venäläiselle lääketieteelliselle asiantuntijalle Valeri Polyakoville, joka vietti 438 päivää venäläisellä Mir-asemalla, joka käynnistettiin vuonna 1986 ja käytöstä poistettiin vuonna 2001. Kansainvälinen avaruusasema, jota hallinnoi 16 maan kumppanuus mukaan lukien Yhdysvallat, Kanada, Venäjä ja Japani miehitettiin ensimmäisen kerran vuonna 2000, ja se on järjestänyt yhdeksän retkikuntaa oleskeluun jopa 195 vuorokautta.
Yksi suurimmista ongelmista, jotka kohtaavat ihmisiä, jotka viettävät yli kuukauden tai kaksi avaruudessa, on mahdollisesti tuhoisa luukudoksen menetys, joka voi johtaa murtumiin. Maapallolla luukudos, jota stimuloi painovoimaa vastaan toimivien lihasten vetäminen ja työntäminen, kaappaa normaalisti uudet luusolut. Mutta avaruuden mikrogravitaatiossa, maapallon ja Marsin painovoimakenttien ulottumattomissa, luukudoksen hajoaminen kiihtyy, kun taas uusi tuotanto hidastuu, mikä johtaa vaarallisesti ohennettuihin ja hauraisiin luihin.
Vuosien ajan tutkijat ovat mitanneet astronauttien luutiheyttä ja suorittaneet myös tutkimuksia, joissa maapallon mukana olleet vapaaehtoiset viettivät viikkoja makuulla sängyssä, simuloidaksesi kuinka lihakset löystyvät mikropainossa. Johnson Space Centerin luu- ja lihaslaboratoriota johtava lääkäri Linda Shackelford sanoo, että ongelmaan työskentelevät tutkijat ovat edistyneet. Yksi tapa hidastaa luun häviämistä avaruudessa, todisteiden perusteella, on harjoittelu koneella, joka tuottaa osan vastuksesta, jonka painovoima tyypillisesti tarjoaa. NASA asetti harjoituskoneen prototyypin kansainväliselle avaruusasemalle ensimmäistä tehtäväänsä varten. Astronautti Bill Shepherd, joka vietti melkein viisi kuukautta asemalla maaliskuuhun 2001 saakka, työskenteli tällä koneella kuusi päivää viikossa jopa 45 minuuttia päivässä. "Hän näytti melko hyvältä palatessaan takaisin", Shackelford sanoo ja lisääen, että lääketieteelliset testit osoittivat, että konetta käyttäneet avaruusaseman astronautit ovat yleensä kokeneet vähemmän luun menetystä selkärankassa, lonkkassa ja lantiossa kuin Mirin kosmonautit. NASA: n tutkijat tutkivat myös, saattavatko astronautit hyötyä lääke-alendronaatista, joka hidastaa luukudoksen hajoamista ja jota määrätään rutiininomaisesti maapallon naisille, joilla on osteoporoosi.
Fyysiset ongelmat eivät ole ainoita Marsin astronautien kohtaamia. Suurimman osan NASA: n 46-vuotisesta historiasta virasto on vähentänyt tunteita. Ja itse lehdet, aloittaen tekemättömiltä Mercury-astronauteilta, ensimmäisiltä amerikkalaisilta, jotka kiertävät maata (vuosien 1961 ja 1963 välillä), olivat yleensä taipuvaisia psykologisista ongelmista. Vaikka NASA perusti käyttäytymis- ja suorituskykylaboratorion vuonna 1984, vasta vuonna 1995, kun Yhdysvaltain astronautti Norm Thagard vietti 115 päivää Mirissä kahden venäläisen kosmonautin kanssa, Yhdysvaltojen avaruusvirkamiehet tunnustivat julkisesti, että astronautit tarvitsivat lisäkoulutusta psykologisten haasteiden torjumiseksi. pitkät loitsut avaruudessa.
Mirillä ollessaan lääkäri ja insinööri Thagard, joka oli suorittanut neljä sukkulamatkaa, toistuvasti kertoi maanpäälliköille haluavansa puhua perheensä ja kollegoidensa kanssa enemmän kuin kerran viikossa, kuten hän oli tehnyt, ja että hän tunsi olevansa eristetty. NASA: n ja venäläisen avaruusjärjestön huono suunnittelu lopetti hänet suorittamasta suurimpaa osaa kokeistaan, jolloin hänet löysään päähän. Hän menetti 13 kiloa, koska hän ei pitänyt paljon venäläisestä ruuasta - keitot, hyytelöity liha ja kala. Palattuaan maan päälle, hän kertoi toimittajille, että jos operaatiota olisi jatkettu vielä kolme kuukautta, hän ei ehkä olisi tehnyt sitä.
Muilla astronauteilla oli vaikeuksia myös Mirissä. Jotkut riittivät kosmonautien kanssa. Toiset eivät voineet nukkua pitkään tai upposivat masennukseen ja kieltäytyivät puhumasta operaation ohjaajien tai kanssakäyjien kanssa. Monet kosmonautit valittivat, että operaation ohjaajat olivat liian vaativia. Vuonna 1997 kosmonautti Vasily Tsibliev, joka oli uupunut neljän kuukauden avaruudessa, menetti hallinnan lähestyvälle miehittämättömälle alukselle, joka törmäsi Miriin, säröi rungonsa ja lähetti aseman hitaaseen pyörähdykseen, jonka pysähtyminen kesti päiviä.
Pennsylvanian yliopiston lääketieteen koulun ja Rutgersin yliopiston tutkijat yrittävät kehittää todellisuuden tarkistamista avaruudessa, jossa jopa lähes puolen tunnin ääniviive voi estää puheterapian psykologin kanssa maapallolla. tietokone, joka "lukee" astronautin kasvot tunnetilanteen merkkien varalta. Harvardin yliopiston tutkijat ovat suunnitelleet sarjan henkisiä testejä, joita voidaan hallita kämmentietokoneella ja jotka auttaisivat arvioimaan onko astronautti liian väsynyt suorittamaan monimutkaisia tehtäviä, kuten avaruuskävely.
Päinvastoin kuin sukkulalennolla tapahtuva lento tai jopa pilkku avaruusasemalla, matka Marsiin estää todennäköisesti sairaan astronautin lähettämisen kotiin hoitoon. Ja jos CPR: n antaminen on hankalaa maan päällä, se on suoraan outoa, jos elvytyslaite kelluu avaruusaluksen sisällä. Tutkijat ovat ohjelmoineet tietokoneistetun nukkepotilaan, jolla astronautit harjoittavat hätäapua lennon aikana. He ovat kokeilleet - hyvillä tuloksilla, kertoo viraston avaruusbiolääketieteen laitoksen lääketieteellisen operatiivisen tuen päällikkö Hal Doerr - nukke KC-135 -lentokoneella, jota NASA käyttää painottomuuden simulointiin. Ns. Oksennuskometa suorittaa sukelluksia ja kiipeää painovoiman vaikutuksen estämiseksi jopa 25 sekuntia kerrallaan.
Auringon ja muiden taivaankappaleiden lähettämä ionisoiva säteily voi tunkeutua avaruusalukseen ja aiheuttaa tuhoa ihmissoluille, mikä voi lisätä syöpäriskiä. Varmasti mikään astronautti ei ole kehittänyt syöpää, joka johtuu säteilyaltistuksesta avaruudessa, mutta toistaiseksi lennot ovat rajoittuneet matalaan maapallon kiertoradalle tai muutamiin lyhyisiin muutoksiin kuuhun. Auringon ja kosmisen säteilyn aiheuttamien vahinkojen estäminen on vuosien päässä, kertoo Johnson Space Centerin avaruussäteilyterveyshankkeen johtaja Frank Sulzman. Säteilysuojan lisääminen avaruusalukseen voisi joidenkin arvioiden mukaan lisätä miljardeja kustannuksiin. Vaikka tutkijat ovat kehittäneet ohjeet siitä, kuinka paljon säteilyä astronautit voivat altistaa matalan maapallon kiertoradalla, jossa planeetan magneettikenttä estää jonkin säteilyn, he ovat edelleen pimeässä turvallisista säteilytasoista syvemmässä tilassa, missä säteilytasot ovat korkeammat . Viime vuonna NASA avasi uuden 34 miljoonan dollarin avaruussäteilylaboratorion Brookhavenin kansallisessa laboratoriossa Uptonissa, New Yorkissa, testatakseen säteilyn vaikutuksia mikro-organismeihin, laboratoriosien ihmissoluihin ja jyrsijöihin. Tutkijat haluavat tietää, miten kosminen säteily vaikuttaa keskushermostoon ja millä tasolla säteily aiheuttaa soluvaurioita, jotka voivat johtaa pahanlaatuiseen kasvuun. Sulzman sanoo, että muutaman vuoden kuluttua virasto asettaa uusia normeja säteilyaltistukselle lyhyissä matkoissa Kuussa, mutta kestää noin vuosikymmenen, ennen kuin he ovat tehneet tarpeeksi laboratoriotutkimuksia linjojen laatimiseksi Marsiin. .
Jotkut tutkijat kysyvät, voidaanko koskaan tehdä tarpeeksi Marsin matkan tekemiseksi kohtuullisen turvalliseksi. "Uskon, että kaikki tietävät, että korkeaenergisesta säteilystä tulee erittäin vaikea ongelma", sanoo Robert Park, Marylandin yliopiston fyysikko ja American Physical Society -yhtiön julkisen tiedon johtaja. Park on jo pitkään väittänyt, että vain robotit soveltuvat tutkimaan avaruutta. Hän uskoo myös, että jopa lääketieteellisesti koulutetut astronautit puuttuvat tekniikasta ja kokemuksesta painottomuudesta käsitellä vakavia lääketieteellisiä hätätilanteita avaruudessa, joita syntyy. "Suhteessa ihmisiin on aina ongelma", hän sanoo. "Jos robotti kehittää ongelman, on sääli, mutta lähetämme uuden ongelman, emmekä julista kansallista surupäivää."
Charles, biolääketieteen astronautiikkaryhmästä, sanoo, että jos Yhdysvallat päättää lähettää ihmisiä Marsille ja takaisin, kansakunnan on ehkä jouduttava yksinkertaisesti elämään tosiasian kanssa, että matka - historian vaarallisimpien yritysten joukossa - ei voisi mahdollisesti olla epäonnistunut- turvallisia. "Kaikkia ongelmia ei voida koskaan ratkaista", hän sanoo ja lisää: "Jossain vaiheessa vastuullisen ohjelman virkamiehen on allekirjoitettava nimensä katkoviivalla ja sanottava:" Tunnustamme, että riskitaso on jäljellä ja hyväksymme sen. '"
