NASA-ina zrakoplovna agencija i SpaceX ne samo da pokušavaju dokučiti kako dovesti osobu do Marsa, već razmišljaju i o tome kako 200-dnevno putovanje i zapravo sam život na Crvenom planetu mogu utjecati na ljudsko tijelo i što s tim učiniti. Čini se da ljudi očekuju sve "užitke" dugotrajnog boravka u svemirskim uvjetima: atrofiju mišića, gubitak koštane gustoće, povećani intrakranijalni tlak i druge fiziološke probleme. Zajedno s nedostatkom resursa i dugotrajnom izloženošću kozmičkom zračenju, putovanje obećava da će biti izuzetno uzbudljivo i zanimljivo.
Kako bi riješili problem, NASA i agencijski partneri rade na sustavu koji će ljude dovesti u stanje potpune neaktivnosti, što će zapravo biti upravo hibernacija koju prikazujemo u znanstveno fantastičnim filmovima. Uz to, u tijeku je razvoj zaštitnih metoda i sredstava koja će omogućiti ljudima da prežive na Marsu. Na znanstvenom simpoziju Hello sutra, nedavno održanom u Parizu, novinari Engadgeta uhvatili su NASA-inu Lauru Kerber i Johna Bradforda, šefa svemirske tehnološke tvrtke Spaceworks, kako bi saznali detalje.
"Suočeni smo s puno poteškoća koje nam ne dopuštaju da na zdrav Mars dođemo do Marsa", rekao je Bradford kao dio svog govora na tom događaju.
Kao stručnjak za istraživanje ljudskog svemira, Bradford razvija metodu koja će izbjeći mnoge probleme opisane na početku ovog članka stavljanjem osobe u "stanje potpune neaktivnosti" ili dugotrajne hipotermije. Korištenje ove tehnologije neće samo smanjiti rizike povezane sa zdravljem astronauta, već će riješiti i mnoge tehničke i inženjerske probleme.
S medicinskog gledišta, tehnologija će riješiti sve vrste takozvanih psihosocijalnih poremećaja (biti u stanju konstantnog sna, na primjer, moći ćete izbjeći stanje poput depresije), smanjiti problem intrakranijalnog tlaka, a upotreba drugih metoda, poput električne stimulacije, smanjit će proces atrofije mišića gubitak koštane gustoće i dugoročno će čak imati pozitivan učinak na rješavanje problema učinaka kozmičkog zračenja na tijelo.
S tehničkog gledišta, uporaba tehnologije uvođenja organizma u stanje potpune neaktivnosti znatno će pojednostaviti zadatak NASA-e i SpaceX-a da ljude isporuče na Mars. Prvo, ovo će značajno smanjiti potrebu za hranom, kao i smanjiti zahtjeve za količinom životnog prostora unutar letjelice i, posljedično, razinom energije potrebne za njezino napajanje.
“Sve ove stvari dodaju dodatno opterećenje svemirskoj letjelici. Potrebna pogonska energija eksponencijalna je funkcija (funkcija mase), pa će nam svako smanjenje mase otvoriti značajne koristi “, rekao je Bradford.
Izraz "potpuna neaktivnost tijela" može zvučati jezivo. Ali ovo stvarno djeluje. Normalna temperatura ljudskog tijela obično je oko 36,6 Celzijevih stupnjeva, međutim, kod ljudi koji su u stanju neaktivnosti, kada se koristi metoda terapijske hipotermije, tjelesna temperatura obično je između 32-34 Celzijevih stupnjeva. Ova se metoda često koristi za smanjenje rizika od ishemijskog oštećenja tkiva, a primjerice je korištena kod prvaka Formule 1 Michaela Schumachera za smanjenje fokusa upale u oštećenom mozgu.
Promotivni video:
Za razliku od medicinske hipotermije, koja obično traje samo nekoliko dana, astronaute se planira dovesti u stanje potpune neaktivnosti na razdoblje od dva tjedna, a zatim probuditi na par dana kako bi mogli ublažiti sve svoje potrebe, a zatim ponoviti postupak. I tako sve dok ne dođu na Mars. To može nositi određene rizike. Dugotrajna sedacija (čovjek će cijelo to vrijeme biti poput "povrća"), pitanje prehrane, hidratacije, zbrinjavanja otpada i pravilne kontrole klime samo su neki od problema koje će se morati riješiti prije korištenja ove metode.
Kako bi se pozabavili tim problemom, Spaceworks i NASA žele razmotriti kombinaciju tri različita pristupa: medicinskog, fiziološkog i farmaceutskog. Prvo se razmatra mogućnost uzimanja posebnih lijekova, što će natjerati tijelo da pomisli da je temperatura od 32-34 Celzijeva stupnja za to "normalna". I drugo, razmatra se mogućnost korištenja PEG metode (perkutana endoskopska gastrostomija). To je kada je cijev izravno povezana sa vašim želucem kako bi u nju unijela hranu. Zvuči krajnje radikalno, ali, prema stručnjacima, ovaj će pristup uvelike pojednostaviti prijelaz tijela iz potpune neaktivnosti u buđenje.
Također se raspravlja o metodama električne stimulacije cijelog tijela za smanjenje atrofije mišića, upotrebi aparata za potporu dišnom sustavu (za održavanje ispravne ravnoteže kisika i ugljičnog dioksida), senzorima za praćenje vitalnih znakova, računalnom kontroliranom temperaturnom okruženju i, naravno, sustavu za uklanjanje otpada iz tijela. Kao što možete vidjeti na gornjoj slici, cjelokupni sustav više će nalikovati hibernacijskim kamerama koje smo navikli gledati u raznim filmovima znanstvene fantastike.
Kao rezultat korištenja takvog sustava (nadaju se znanstvenici) dobit ćemo potpuno zdrave i sretne astronaute, kao i kompaktnije i istodobno učinkovitije letjelice. U ovom slučaju, Marsov svemirski transport može se smanjiti za gotovo polovicu, smanjivši njegovu masu s 45,5 na 25,5 tona, kao i smanjiti količinu potrebnog životnog prostora unutar broda za gotovo polovinu, istodobno smanjujući potrošnju energije svojih sustava za četvrtinu. Isporuka tisuća ljudi da stvore punopravnu marsovsku koloniju doista bi bila prava perspektiva.
“Vjerujem da će takav pristup otvoriti mogućnost svemirskih letova do Marsa i u drugim smjerovima. Bez upotrebe zaista napredne tehnologije (poput one koju nudimo) jednostavno nećete uspjeti”, kaže Bradford.
Možda u ovom slučaju stignete na Mars sretni i zdravi, ali vaši stvarni problemi tek započinju.
"Jedan od najtežih izazova s kojim se treba suočiti je okoliš visokog tlaka koji zahtijeva da noću koristite neugodno svemirsko odijelo pod pritiskom i ekstremno hladne temperature", kaže planetarna geologinja NASA / JPL Laura Kerber.
Kako bi riješili ovaj problem, NASA-ini stručnjaci razvijaju lakša svemirska odijela, s podrškom za niži unutarnji tlak, nadoknađujući njegovu mehaničku kompresiju na tijelu.
Veliki problem predstavlja i kozmičko zračenje, jer Mars, za razliku od Zemlje, nema svoje zaštitno magnetsko polje. Ovdje je gravitacija samo 1/3 Zemljine, a znanstvenici još nisu sigurni kako će točno utjecati na doseljenike. Istraživači također trebaju naučiti više o marsovskoj prašini - koliko je opasna za ljudski dišni sustav i kožu.
Osim ekoloških problema, postoje i geografski. Mars ima velike rezerve kopna, ali topološka slika prilično je gruba.
“Duljina kanjonskog sustava Mariner Valley ovdje je jednaka veličini Sjedinjenih Država. Vozeći se ovdje svojim roverom, možda biste pomislili zaobići ovo mjesto, jer je kanjon tri puta dublji od Velikog kanjona. Odmah to zaboravi. Ovdje se nikako ne može obići."
Klizišta, udarni krateri (koji se ovdje javljaju puno češće nego na Zemlji), gejziri s ugljikovim dioksidom, oluje prašine po površini planeta i još mnogo toga - između ostalog, morat ćete se s njima suočiti. Resursi su drugo pitanje.
"Glavna je kvaka u tome što je većina opskrbe vodom Marsa koncentrirana na mjestima gdje je život jednostavno nemoguć", kaže Kerber.
“Puno je vode na polovima planeta, gdje je vrlo hladno. Ali ako se spustite bliže ekvatoru, ovdje je puno toplije i puno je lakše izaći u orbitu. Istina, ovdje nema vode. Apsolutno. Pa, ili gotovo u potpunosti”, dodaje znanstvenik.
Čak i ako astronauti ovdje uspiju pronaći vodu, imat će izbor - koristiti je kao izvor za piće ili kao izvor proizvodnje vodika i kisika za raketno gorivo.
Postoji pozitivna strana života na Marsu, šali se Kerber. Odmah ćete izgubiti dvije trećine svoje mase, svaki dan imat ćete 40 minuta više vremena, a bit ćete i mlađi od zemljana, jer ovdje godina traje gotovo dvostruko duže.
NASA koristi rovere za proučavanje razine zračenja, atmosfere i geologije Crvenog planeta, ali još uvijek ima mnogo neriješenih pitanja u vezi s ovim mjestom. Za prikupljanje dodatnih podataka i provjeru istih pokazatelja u različitim dijelovima svijeta bit će potrebne nove misije. Kerber napominje da bi neizmjerna korist bila nova orbitirajuća letjelica s kamerama veće rezolucije za traženje vrijednih minerala koji bi mogli biti korisni za preživljavanje na planetu.
Dine Bagnold na planini Sharpe
Pa gdje je na Marsu najprikladnije mjesto za život? Prema istom Kerberu, svidjela joj se regija u blizini ekvatora. Postoje razni sitnozrnati materijali koji se mogu koristiti za izgradnju cesta. Prisutnost stijena na ovom mjestu otvara mogućnost bušenja špilja u njima, koje se mogu koristiti kao stanovi.
“Živeći na Marsu, bit ćete u prvom planu tehnologije, što znači da ćete imati najnapredniju dostupnu tehnologiju. Međutim, vjerojatnije je da će ovaj život biti poput primitivnog postojanja”, kaže Kerber.
„Zamišljam to kao vrijeme u našoj povijesti kada su svi ljudi živjeli u špiljama. U našem slučaju, dok ste u špilji, bit ćete zaštićeni od kozmičkog zračenja i naglih promjena temperature. Kad se približite izlazu, čekati će vas fantastična slika okolnog svijeta i mlaz svježeg kozmičkog zračenja. Svaki dan.
Općenito, prvo, kad leti na Crveni planet, osoba će morati biti u stanju hipotermične kome, više poput povrća s brojnim žicama zaglavljenim u njemu, a po dolasku se popeti u špilju i brojati dane do smrti svog bijednog postojanja. Samo sjajni izgledi! Tko bi se, dovraga, ikad usudio to učiniti? Svakako nije osoba koja samo želi biti mlađa i imati više slobodnog vremena, kao što je ranije primijetio Kerber.
Za to su prikladni samo pravi očajni drznici, poput onih (i podjednako oba spola), koje je anglo-irski antarktički istraživač Sir Enrest Henry Shackleton tražio početkom 1900-ih, koji je u novinskom oglasu napisao sljedeće:
"Izuzetno opasna avantura zahtijeva ljude koji se ne boje male plaće, žestoke hladnoće, dugih mjeseci potpunog mraka, stalne prisutnosti opasnosti, malo vjerojatnog povratka kući živog, kao i slave i priznanja ako uspiju."
Nikolay Khizhnyak
