NASA lennundus- ja kosmoseagentuur ja SpaceX ei püüa mitte ainult välja mõelda, kuidas inimene Marsile viia, vaid mõeldakse ka sellele, kuidas 200-päevane teekond ja elu ise Punasel planeedil võib inimese keha mõjutada ja mida sellega teha. Ilmselt ootavad inimesed kõiki pikaajalise kosmosetingimustes viibimise "rõõme": lihaste atroofiat, luutiheduse vähenemist, koljusisese rõhu suurenemist ja muid füsioloogilisi probleeme. Koos ressursside nappuse ja pikaajalise kokkupuutega kosmilise kiirgusega tõotab reis olla äärmiselt põnev ja huvitav.
Probleemi lahendamiseks töötavad NASA ja agentuuripartnerid süsteemi väljatöötamisel, mis viib inimesed täieliku tegevusetuse seisundisse, mis on tegelikult just see talveunne, mida meile ulmefilmides näidatakse. Lisaks töötatakse välja kaitsemeetodeid ja -vahendeid, mis võimaldavad inimestel Marsil ellu jääda. Hiljuti Pariisis peetud teadussümpoosionil Hello Tomorrow püüdsid Engadgeti reporterid NASA Laura Kerberi ja kosmosetehnoloogia ettevõtte Spaceworks juhi John Bradfordi kokku ning tegid detailid korda.
"Me seisame silmitsi paljude raskustega, mis ei võimalda meil tervislikus seisundis Marsile jõuda," ütles Bradford üritusel peetud kõne osana.
Inimese kosmoseuuringute asjatundjana töötab Bradford välja meetodi, mis väldib paljusid käesoleva artikli alguses kirjeldatud probleeme, asetades inimese "täieliku passiivsuse seisundisse" või pikaajalisse hüpotermiasse. Selle tehnoloogia kasutamine ei vähenda mitte ainult astronautide tervisega seotud riske, vaid lahendab ka palju tehnilisi ja inseneriprobleeme.
Meditsiinilisest vaatepunktist lahendab tehnoloogia mis tahes tüüpi nn psühhosotsiaalseid häireid (olles näiteks pidevas unes, saate vältida sellist seisundit nagu depressioon), vähendab koljusisese rõhu probleemi ja muude meetodite, näiteks elektrilise stimulatsiooni kasutamine vähendab lihaste atroofia protsessi luutiheduse vähenemine ja pikemas perspektiivis on isegi positiivne mõju kosmilise kiirguse kehale avalduva mõju probleemi lahendamisele.
Tehnilisest seisukohast lihtsustab organismi täieliku passiivsesse seisundisse viimise tehnoloogia kasutamine oluliselt NASA ja SpaceX ülesannet inimeste Marsile toimetamiseks. Esiteks vähendab see märkimisväärselt toiduvajadust ning samuti nõudeid kosmoseaparaadi sisemuses olevale elamispinnale ja sellest tulenevalt ka energiaallikaks vajalikku energiataset.
“Kõik need asjad lisavad kosmoseaparaadile lisakoormust. Vajalikul tõukejõul on eksponentsiaalne funktsioon (massi funktsioon), nii et igasugune massi vähenemine pakub meile märkimisväärset kasu,”ütles Bradford.
Lause "keha täielik passiivsus" võib tunduda jube. Kuid see asi tõesti töötab. Inimese normaalne kehatemperatuur on tavaliselt umbes 36,6 kraadi Celsiuse järgi, kuid passiivses seisundis olevate inimeste puhul on terapeutilise hüpotermia meetodi kasutamisel kehatemperatuur tavaliselt vahemikus 32-34 kraadi Celsiuse järgi. Seda meetodit kasutatakse sageli isheemilise koekahjustuse riski vähendamiseks ja seda kasutati näiteks vormel-1 meistril Michael Schumacheril kahjustatud ajus põletiku fookuse vähendamiseks.
Reklaamvideo:
Erinevalt meditsiinilisest hüpotermiast, mis kestab tavaliselt vaid paar päeva, plaanitakse astronaudid kaheks nädalaks täielikult passiivsesse seisundisse viia, seejärel paariks päevaks üles äratada, et nad saaksid kõik oma vajadused leevendada, ja seejärel protsessi korrata. Ja nii edasi, kuni nad Marsile jõuavad. Sellega võivad kaasneda teatud riskid. Pikaajaline rahustamine (inimene on kogu selle aja "köögivilja" moodi), toitumise, niisutamise, jäätmete kõrvaldamise ja nõuetekohase kliimakontrolli küsimus on vaid mõned probleemid, mis tuleb enne selle meetodi kasutamist lahendada.
Selle probleemi lahendamiseks soovivad Spaceworks ja NASA uurida kolme erineva lähenemise kombinatsiooni: meditsiiniline, füsioloogiline ja farmatseutiline. Esiteks kaalutakse võimalust kasutada spetsiaalseid ravimeid, mis paneb keha mõtlema, et temperatuur 32–34 Celsiuse kraadi on selle jaoks „normaalne“. Ja teiseks kaalutakse võimalust kasutada PEG-meetodit (perkutaanne endoskoopiline gastrostoomia). See on siis, kui toru on otse teie kõhuga ühendatud, et toitu sinna sisse viia. See kõlab äärmiselt radikaalselt, kuid ekspertide sõnul lihtsustab selline lähenemine oluliselt keha üleminekut täielikust tegevusetusest ärkamiseni.
Samuti käsitletakse kogu keha elektrostimulatsiooni meetodeid lihaste atroofia vähendamiseks, hingamist toetava aparaadi kasutamist (hapniku ja süsinikdioksiidi õige tasakaalu hoidmiseks), andureid elutähtsate seisundite jälgimiseks, arvutiga juhitavat temperatuurikeskkonda ja loomulikult süsteemi jäätmete eemaldamiseks kehast. Nagu ülaltoodud pildilt näha, sarnaneb üldine süsteem pigem talveunekaameratega, mida oleme harjunud erinevates ulmefilmides nägema.
Sellise süsteemi kasutamise tulemusel (loodavad teadlased) saame endale täiesti terved ja õnnelikud astronaudid, aga ka kompaktsemad ja samas tõhusamad kosmoseaparaadid. Sellisel juhul saab Marsi kosmosetranspordi suurust vähendada peaaegu poole võrra, vähendades selle massi 45,5 tonnilt 25,5 tonnile, samuti kosmoselaeva siseselt vajaliku elamispinna kogust peaaegu poole võrra, vähendades samal ajal selle süsteemide energiatarbimist veerandi võrra. Tuhandete inimeste tarnimine Marsi täieõigusliku koloonia loomiseks oleks tõeline väljavaade.
Usun, et selline lähenemine avab kosmoselendude võimaluse Marsile ja teistesse suundadesse. Ilma tõeliselt arenenud tehnoloogia (näiteks meie pakutava) kasutamiseta lihtsalt ei õnnestu,”ütleb Bradford.
Võib-olla jõuate sel juhul Marsile õnneliku ja tervena, kuid teie tegelikud probleemid saavad alles alguse.
"Üks raskemaid väljakutseid, millega silmitsi seisab, on kõrgrõhkkond, mis eeldab, et kasutaksite ebamugavat, survestatud kosmosekostüümi ja öösiti äärmiselt külma temperatuuri," ütleb NASA / JPL planeedigeoloog Laura Kerber.
Selle probleemi lahendamiseks töötavad NASA spetsialistid välja kergemaid kosmosekostüüme, toetades madalamat siserõhku, kompenseerides selle mehaanilist survet kehale.
Suur probleem on ka kosmiline kiirgus, kuna Marsil pole erinevalt Maast oma kaitsvat magnetvälja. Raskusjõud on siin vaid 1/3 Maa omast ja teadlased pole veel kindlad, kuidas see asunikke täpselt mõjutab. Teadlased peavad ka Marsi tolmu kohta rohkem teada saama - kui ohtlik see inimese hingamissüsteemile ja nahale on.
Lisaks keskkonnaprobleemidele on ka geograafilisi probleeme. Marsil on suured maavarud, kuid topoloogiline pilt on üsna kare.
„Siinne Marineri oru kanjonisüsteemi pikkus on võrdne Ameerika Ühendriikide suurusega. Oma roveriga siia sõites võiksite mõelda selle koha peal ringi käimisele, kuna kanjon on kolm korda suurem kui Grand Canyon. Unusta see kohe ära. Siin ei saa kuidagi ringi käia."
Maapinnad, löögikraatrid (esinevad siin palju sagedamini kui Maal), süsinikdioksiidi geiserid, tolmutormid üle kogu planeedi pinna ja palju muud - muu hulgas peate nendega silmitsi seisma. Ressursid on teine teema.
"Peamine püük on see, et suurem osa Marsi veevarustusest on koondunud kohtadesse, kus elu on lihtsalt võimatu," ütleb Kerber.
“Planeedi poolustel, kus on väga külm, on palju vett. Kuid kui minna ekvaatorile lähemale, on siin palju soojem ja orbiidile minna on palju lihtsam. Tõsi, siin pole vett. Absoluutselt. Noh, või peaaegu täielikult,”lisab teadlane.
Isegi kui astronautidel õnnestub siit vett leida, on neil valida - kas kasutada seda joogiallikana või raketikütuse vesiniku ja hapniku tootmise allikana.
Marsielul on positiivne külg, viskab Kerber nalja. Kaotate kohe kaks kolmandikku oma massist, teil on iga päev 40 minutit rohkem aega ja te olete ka noorem kui maalased, kuna siinne aasta kestab peaaegu kaks korda kauem.
NASA kasutab punase planeedi kiirgustaseme, atmosfääri ja geoloogia uurimiseks röövleid, kuid selle koha kohta on endiselt palju lahendamata küsimusi. Lisateabe kogumiseks ja samade näitajate kontrollimiseks maailma erinevates osades on vaja uusi missioone. Kerber märgib, et uue orbiidil oleva, suurema eraldusvõimega kaameratega kosmoseaparaadi leidmine planeedil ellujäämiseks kasulike väärtuslike mineraalide otsimiseks oleks tohutu kasu.
Bagnoldi luited Sharpe mäel
Niisiis, kus Marsil on kõige sobivam koht elamiseks? Sama Kerberi sõnul meeldis talle piirkond ekvaatori lähedal. Tee-ehituses saab kasutada erinevaid peeneteralisi materjale. Kivimite olemasolu selles kohas avab võimaluse puurida nendesse koopaid, mida saab kasutada elamutena.
„Marsil elades olete tehnoloogia esirinnas, mis tähendab, et teil on saadaval kõige arenenum tehnoloogia. Kuid see elu sarnaneb pigem ürgse eksistentsiga,”ütleb Kerber.
"Kujutan seda ette kui aega meie ajaloos, kui kõik inimesed elasid koobastes. Meie puhul olete koopas olles kaitstud kosmilise kiirguse ja järskude temperatuurimuutuste eest. Väljapääsule lähemale tulles ootab teid fantastiline pilt ümbritsevast maailmast ja värske kosmilise kiirguse voog. Iga päev".
Üldiselt peab inimene kõigepealt Punasele planeedile lennates olema hüpotermilises koomas, rohkem nagu köögivilja, kuhu on sisse pistetud arvukad juhtmed, ja saabudes ronima koopasse ning lugema päevi oma armetu eksistentsi surmani. Lihtsalt suurepärased väljavaated! Kes kurat üldse seda teha julgeks? Kindlasti mitte inimene, kes soovib olla lihtsalt noorem ja rohkem vaba aega, nagu Kerber varem märkis.
Selleks sobivad ainult tõelised meeleheitel uljad, nagu need (ja võrdselt mõlemast soost), keda Anglo-Iiri Antarktika uurija Sir Enrest Henry Shackleton 1900. aastate alguses otsis, kes kirjutas ajalehekuulutusse järgmise:
"Äärmiselt ohtlik seiklus nõuab inimesi, kes ei karda väikseid palkasid, karmi külma, pikka kuud täielikku pimedust, pidevat ohu olemasolu, ebatõenäolist elusalt koju naasmist, aga ka kuulsust ja tunnustust õnnestumise korral."
Nikolay Khizhnyak
