Tie Marsiin on päällystetty vaaroilla.
Punaisen planeetan avaruuslentojen astronautit joutuvat kamppailemaan syvän avaruuden säteilyn, mikropainovoiman vaikutusten sekä ahtauden ja eristyksen aiheuttaman stressin kanssa samanaikaisesti ja pitkään yhtäjaksoisesti. Marsiin pääseminen kestää nykyisin vähintään kuusi kuukautta ja paluu yhtä kauan.
Miehistön jäsenten on selviydyttävä tästä urakasta fysiologisesti ja psykologisesti hyvässä kunnossa.
Seuraavaa: Avaruussäteily uhkaa ihmisen tutkimusmatkailua (Infografiikka)
Avaruusaluksen, jolla astronautit lähtevät matkaan, ”on tarjottava heille kaikki, mitä he tarvitsevat peruseloonjäämiseen, mutta vielä enemmänkin, koska odotamme heidän kykenevän tekemään työtä – työtä, johon liittyy kognitiivisia ja fyysisiä vaatimuksia”, NASAn ihmistutkimusohjelman (Human Research Program, HRP) johtava tieteentekijä Jennifer Fogarty sanoi aiemmin tässä kuussa esitellessään asiaa avaruusjärjestön Tulevaisuuden avaruusaluksen operaatioiden toimintatapahtumat (Future In-Space Operations) työryhmän kanssa.
Monet stressitekijät
HRP:n tehtävänä on luonnehtia avaruuslentojen vaikutuksia astronautteihin ja kehittää lieventämisstrategioita. Ohjelma tunnistaa viisi luokkaa ”stressitekijöitä”, jotka voivat vaikuttaa merkittävästi ihmisen terveyteen ja suorituskykyyn syvän avaruuden tehtävissä, Fogarty sanoi. Nämä ovat muuttuneet painovoimakentät, vihamieliset suljetut ympäristöt, säteily, eristäminen/sulkeminen ja etäisyys Maasta (mikä tarkoittaa, että apu on hyvin kaukana).
HRP:n tiedemiehet ja muut tutkijat eri puolilla maailmaa pyrkivät pääsemään käsiksi kaikkiin näihin stressitekijöihin tekemällä kokeita täällä maapallolla ja seuraamalla tarkoin Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS) asuvien astronauttien psyykkistä ja fyysistä terveyttä.
Tällaisen työn pitkän aikavälin tavoitteena on auttaa mahdollistamaan miehitetyt Mars-lennot, jotka NASA haluaa toteuttaa ennen 2030-luvun loppua. Muutama vuosi sitten NASA:n astronautti Scott Kelly ja kosmonautti Mihail Kornienko oleskelivat ISS:llä 11 kuukautta – noin kaksi kertaa tavanomaista pidempään – auttaakseen tutkijoita arvioimaan hyvin pitkien avaruusmatkojen, kuten Marsiin suuntautuvan edestakaisen matkan, vaikutuksia.
Ei kuitenkaan ole helppoa luonnehtia tarkasti, millaisen veron tuollainen matka vaatii astronautilta. Tämä johtuu siitä, että avaruuslennon stressitekijöiden kumulatiivinen vaikutus voi olla additiivinen tai synergistinen, Fogarty sanoi, ja kaikkien vaarojen yhdistäminen kokeellisessa ympäristössä on lähes mahdotonta.
Tutkijat tekevät esimerkiksi säteilytutkimuksia koe-eläimillä täällä maan päällä. Mikropainovoima ei kuitenkaan kuulu tähän kokeelliseen kuvaan, eikä sen lisääminen siihen ole tällä hetkellä mahdollista. (ISS ei voi tuottaa syvän avaruuden säteilytutkimuksia, koska se kiertää Maan suojaavan magnetosfäärin sisällä. Eikä säteilyä lähettävien laitteiden asentaminen kiertoradalla olevaan laboratorioon vaikuta hyvältä idealta.)
Suhteessa: How Living on Mars Could Challenge Colonists (Infographic)
Biggest concerns
Jotkut stressitekijät ovat huolestuttavampia kuin toiset. Esimerkiksi tutkijat ja NASA:n virkamiehet ovat toistuvasti maininneet säteilyn yhdeksi suurimmista Mars-operaation vaaroista.
Korkea säteilyaltistus lisää astronauttien riskiä sairastua syöpään myöhemmin elämässään, mutta on myös välittömämpiä huolenaiheita. Esimerkiksi hiljattain tehdyssä tutkimuksessa todettiin, että miehistön jäsenet punaisen planeetan matkalla saavat todennäköisesti riittävän suuria kumulatiivisia säteilyannoksia vaurioittaakseen keskushermostoa. Tutkimuksessa todettiin, että astronauttien mielialat, muisti ja oppimiskyky voivat sen seurauksena heikentyä.
Fogarty mainitsi toisen kysymyksen, joka vaatii keskittynyttä tutkimushuomiota – avaruuslentoihin liittyvän neuro-okulaarisen oireyhtymän (SANS), joka tunnetaan myös nimellä visuaalinen heikkeneminen / kallonsisäinen paine (VIIP). SANS kuvaa mahdollisesti merkittäviä ja pitkäkestoisia näköongelmia, joita avaruuslento voi aiheuttaa astronauteille, todennäköisesti kallon sisäistä painetta lisäävien nestesiirtymien vuoksi.
SANS ”tällä hetkellä matalalla Maan kiertoradalla on hyvin, hyvin hallittavissa ja palautettavissa, mutta emme tunne järjestelmää tarpeeksi hyvin voidaksemme ennustaa, pysyykö se sellaisena jonkinlaisen tutkimuslentomatkan aikana”, Fogarty sanoi. ”Tämä on siis yksi tärkeimmistä fysiologisista alueista, joita tutkimme juuri nyt.”
Kuu koekenttänä
NASA ei suunnittele suoraan Marsiin. Viraston tavoitteena on laskeutua kahdella astronautilla Kuun etelänavan läheisyyteen vuoteen 2024 mennessä ja perustaa pian sen jälkeen pitkäaikainen ja kestävä läsnäolo Kuuhun ja sen ympärille.
Todellakin näiden toimintojen, jotka NASA toteuttaa Artemis-nimisen ohjelman kautta, päätavoitteena on oppia taitoja ja tekniikoita, joita tarvitaan astronauttien lähettämiseksi Marsiin, viraston virkamiehet ovat sanoneet.
Yksi Artemiksen tärkeimmistä infrastruktuurin osista on pieni kuun kiertävä avaruusasema nimeltä Gateway, joka toimii pinnalla tapahtuvien toimintojen solmukohtana. Esimerkiksi laskeutumisalukset, sekä robotti- että miehistöalukset, laskeutuvat Gatewaystä kohti Kuun pintaa, ja etuvartioasemalla olevat astronautit tulevat todennäköisesti käyttämään Rovereita myös sieltä ylhäältä käsin, NASA:n virkamiehet ovat sanoneet.
Gataylla tullaan tekemään myös paljon tutkimusta, ja suuressa osassa siitä tutkitaan astronauttien terveyttä ja suorituskykyä todellisessa syvän avaruuden ympäristössä. Fogarty mainitsi yhden tutkimusstrategian, joka voi olla erityisen hyödyllinen Marsiin johtavaa tietä kartoittaville suunnittelijoille – pienten ihmiskudosnäytteiden tutkiminen Kuua kiertävällä etuvartioasemalla.
Tällainen työ auttaa tutkijoita kiertämään yhden suurimmista ongelmista, joka vaikuttaa tutkimuksiin, joissa käytetään jyrsijöitä ja muita eläimiä malliorganismina, Fogarty sanoi – ”siirrettävyyden”.”
”Miten voimme kuroa umpeen rottia, hiirtä tai muuta eläinkudosta ja ihmistä. Koska se ei ole suoraan sovellettavissa, ja se vaivaa myös maanpäällistä lääketiedettä ja tutkimusta”, hän sanoi.
”Mutta sirussa olevien elinten ja kudosten keksimisen ja jatkuvan validoinnin myötä – ne ovat todellisia ihmiskudoksia, ja ne voidaan liittää toisiinsa, ja pohjimmiltaan näiden sirujen avulla voidaan toistaa ihmisen hyvin hienostuneita näkökohtia”, Fogarty lisäsi. ”Uskon, että voimme edetä merkittävästi monimutkaisen ympäristön ymmärtämisessä käyttämällä siruskenaariota malliorganismina, jotta voimme todella tulkita, mihin olemme menossa ihmisen rajoittamisessa.”
- Miten voisimme tehdä Marsista asumiskelpoisen, yksi maapala kerrallaan
- Nämä upeat piirustukset osoittavat, miltä tulevaisuutemme Marsissa voisi näyttää
- NASA suunnittelee rakentavansa kuuta kiertävän avaruusaseman: Here’s What You Should Know
Mike Wallin kirja avaruusolentojen elämän etsinnästä, ”Out There” (Grand Central Publishing, 2018; kuvittanut Karl Tate), on ilmestynyt. Seuraa häntä Twitterissä @michaeldwall. Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebookissa.
Uudemmat uutiset
