Scott Kelly, vist her i kupplen på den Internationale Rumstation, afsluttede en årelang rummission i marts 2016.
(Billede: © NASA)
SAN FRANCISCO - NASA ryster lidt op i en lav jordkredsløb for at gøre sig klar til det gigantiske spring til Mars.
Agenturet har set International rum Station (ISS) som en vigtig træningsgrund for ture længere væk, siden de første astronauter besøgte kredsløbslaboratoriet i november 2000. Men NASA planlægger at øge denne rolle for stationen i den nærmeste fremtid og behandle ISS mere eksplicit som en "Mars-transit analog "til at forberede besætningsopgaver til den røde planet i 2030'erne.
"Vi kunne virkelig gøre meget mere," sagde Julie Robinson, NASAs hovedforsker for ISS-programmet, her lørdag (2. november) på den første Space Health Innovation Conference. "Vi er klar til at gøre mere, fordi vi har 20 år med rigtig gode datasæt."
Mere: En rejse til Mars starter på den internationale rumstation
Relaterede: Den internationale rumstation: Inside and Out (Infographic)
Robinson ledede et tværfagligt team, der for nylig identificerede en håndfuld ISS-brug modifikationer der kunne hjælpe med at bane NASAs besatte sti til den røde planet. En af disse "brugssager" udfører flere et-årige missioner på kredsløbslaboratoriet.
Besætningsmedlemmer tilbringer normalt omkring seks måneder ombord på ISS, før de kommer tilbage til Jorden. Men det er langt kortere end en Mars-mission ville være; turen til den røde planet tager otte til ni måneder en måde med den aktuelle fremdrivningsteknologi. Så NASA ønsker flere data om effekter af rumfart med lang varighed om astronauters fysiologiske og psykologiske helbred. (ISS er selvfølgelig ikke en perfekt Mars-analog i denne henseende; den ligger i Jordens beskyttende magnetosfære og er derfor udsat for mindre skadelige stråling end et Mars-bundet håndværk ville være.)
Til dags dato har agenturet lanceret kun en årelang ISS-mission, sender Scott Kelly at leve på kredsløbslaboratoriet fra marts 2015 til marts 2016. Den russiske kosmonaut Mikhail Korniyenko deltog også i denne flyvning og tilbragte 342 dage i rummet, ligesom Kelly.
NASA har også udvidet to andre astronauters ISS-ophold inden for området "Mars transit": Peggy Whitson fik 289 dage med kontinuerlig flyvning i 2016 og 2017, og Christina Koch, der ankom til kredsløbslaboratoriet i marts, planlægges nu at komme ned i februar 2020.
Men disse tre datapunkter er ikke nok, sagde Robinson.
"Det, vi siger nu, er, at vi virkelig ønsker at forhøje dette hak og tilføje yderligere 10 emner til den amerikanske database," sagde hun.
ISS-programmet har godkendt den plan, som NASA kan begynde at implementere, når en privat astronauttaxi er i gang, tilføjede Robinson.
NASAs kommercielle besætningsprogram har finansieret udviklingen af to sådanne kapsler: SpaceX's Crew Dragon og Boeings CST-100 Starliner. Begge kunne begynde at flyve folk næste år. Men indtil det sker, vil NASA forblive afhængig af russisk Soyuz-rumfartøj for at få astronauter til og fra kredsløbslaboratoriet. Og det udgør et planlægningsproblem.
”Vi er nødt til at have kontrol over vores redningsbåd for at kontrollere besætningsplanen,” sagde Robinson.
"Og vi arbejder stadig med vores russiske kolleger for at definere, om de også skal have nogle kosmonauter," tilføjede hun. "Fordi det er den stærkeste [mulighed], er, hvis vi har begge enheder, der samarbejder, som vi gjorde med Mikhail og Scott."
Den anden brugssag afhænger også af tilgængeligheden af et privat køretøj - specifikt Starliner. NASA ønsker at lære mere om astronauternes kapaciteter "dekonditioneret" af rumfart i lang varighed for at se, hvad de vil være i stand til umiddelbart efter landing på Mars efter deres lange rejse. For eksempel vil de have gode nok fine motoriske evner til at udskifte strømkabler på deres lander eller udføre andre uheldige opgaver, hvis det er nødvendigt?
Dette er ikke et fjollet spørgsmål. Overvej, hvordan hjælpeløse astronauter ser ud, når de er vendt tilbage fra ISS-missioner; de trækkes ud af deres Soyuz af genopretningsbesætninger, pakket ind i tæpper og ligger i komfortable stole for at afvente grundige medicinske undersøgelser.
Og der er logistiske betænkeligheder med hensyn til sundhedsspørgsmål. For eksempel viste tidligere undersøgelser udført med NASAs Mars-arkitekturteam, at hvis Red Planet-pionerer ikke kunne forventes at gøre noget i en uge, ville meget mere batterikraft skulle indbygges i deres lander og fordoble dens masse, sagde Robinson.
NASA udførte en 10-timers sensorimotortest af lige-landede ISS-besætningsmedlemmer i sidste uge i juni og vil gerne foretage en en-to-dages version med astronauter, der kommer ned på Starliner, sagde Robinson. Boeing-kapsel er valget her, fordi den rører ned på terra firma, ligesom Soyuz (og som en Mars-lander), mens Crew Dragon sprøjter ned i havet.
"Landinger i vandet er virkelig ikke gode som en Mars-analog, fordi du tager noget, der allerede var ret dårligt, og du gør det forfærdeligt værre ved at hoppe rundt i havet," sagde Robinson.
Hvis ISS-programmet godkender denne plan, kunne dybdegående prøver - hvis art stadig arbejdes - teoretisk kunne gennemføres så snart 2022, på den tredje besætningsede Starliner-landing, tilføjede hun.
Astronauter, der rejser til Mars, har ikke adgang til alle de faciliteter, ISS har, som har omtrent det samme interne volumen som en 747-jet og regelmæssigt leveres tilbage fra jorden. Disse faciliteter uden for grænserne inkluderer også rådgivning i realtid fra jordkontrollører i betragtning af kommunikationsforsinkelsen forårsaget af den store afstand mellem et Mars-bundet fartøj og Jorden. Så pionererne på Red Planet skal være mere selvforsynende, især når de håndterer nødsituationer.
Det bringer os til yderligere to brugssager: simulering af et alvorligt medicinsk problem, der vokser op under turen til den røde planet og pålægger kommunikation med missionskontrol en Mars-mission-lignende tidsforsinkelse. NASA planlægger at lave en medicinsk simulering på ISS næste forår. ISS-programmet har accepteret at planlægge et to-ugers comm-forsinkelseseksperiment, sagde Robinson, og det er muligt, at længere stints kan følge i fremtiden.
ISS kan dog ikke rumme alle potentielle brugssager. For eksempel ville det være rart at begrænse den tilgængelige plads til 880 kubikfod (25 kubikmeter) pr. Besætningsmedlem, fordi det er mere eller mindre, hvad et Mars-bundet fartøj forventes at give, sagde Robinson. Men denne ændring kan ikke foretages på den tætpakede ISS; der er bare ingen måde at flytte ting rundt for at få den ønskede effekt.
Imidlertid kunne pladsbegrænsningseksperimenter udføres på kommercielle moduler, der anløber ISS i fremtiden, sagde Robinson, eller med fritflyvende rumstationer, der oprettede butik i en lav jordbane. Sådan arbejde kan også udføres porten, den lille, månekredse udpost, som NASA planlægger at begynde at bygge i 2022 som en del af agenturets Artemis-måneforsøgningsprogram.
Og Artemis Selve er en springbræt til Mars, har NASA-embedsmænd understreget. Agenturet ønsker at etablere en langsigtet, bæredygtig tilstedeværelse på og omkring månen i 2028 og derved lære de færdigheder og teknikker, der er nødvendige for at få astronauter til den røde planet.
- Et år i rummet: Epic Space Station Mission in Photos
- Astronauter vil møde mange farer på en rejse til Mars
- Hvordan vi kunne gøre Mars beboelig, en plet jord ad gangen
Mike Walls bog om søgning efter fremmed liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
