NASA-astronauten Karen Nyberg bruger et fundoskop til at kontrollere hendes øje for rumfart-relaterede sundhedsmæssige problemer på den internationale rumstation.
(Billede: © NASA)
NASA's skub på at lande mennesker på månen i 2024 sammen med agenturets igangværende forskning på den internationale rumstation (ISS) kunne tjene som fremragende analoge miljøer til en mission til Mars, sagde flere forskere ved Mennesker til Mars-topmødet i Washington torsdag (16. maj).
En gruppe forskere fra rumfartsbureauer, private rumfartfirmaer og andre organisationer rundt om i verden diskuterede, hvordan man bedst kan forberede sig til en mission til Mars. En sådan satsning indebærer adskillige yderligere risici sammenlignet med en udflugt til månen. Blandt disse risici bliver mennesker på Mars nødt til at tilbringe lange perioder på planetens overflade i et miljø, der kan indeholde Martiske mikrober.
Allerede har forskning på ISS hjulpet NASA med at planlægge at afbøde nogle af risikoen ved at sende mennesker til Mars, sagde Julie Robinson, der er chefforsker for omløbskomplekset ved NASAs Johnson Space Center i Houston. For eksempel har forskere brugt den bedre del af 20 år på at undersøge effekter af mikrogravitet på den menneskelige krop; disse inkluderer svækkede muskler og knogler, væskeskift og kardiovaskulær dekonditionering.
Der er mindre risiko for nogle af disse sundhedsmæssige problemer i dag, men på grund af forskning på ISS, sagde Robinson. Vi ved mere om, hvordan mikrogravitet påvirker den menneskelige krop nu, end vi gjorde før ISS, der blev lanceret for mere end 20 år siden. Men Mars er stadig hård. "Når vi ser på risikoen for alle designreferenceopgaver, der kunne gøres ... den mest betydningsfulde ville være en menneskelig mission til Mars," sagde hun.
Robinson tilføjede det NASAs plan om at lande mennesker på månen ville give nyttige data til ISS-missioner, der finder sted fuldt ud i mikrogravitet. At se mennesker tilpasse sig tyngdekraften i månemiljøet, hvor de vejer en sjette så meget som de gør på Jorden, giver en idé om, hvordan man gør sig klar til at arbejde på Mars. En lidt større verden end månen, Mars har en tyngdekraft, der er ca. 38% af jordens.
Robinsons omtale af måne- og ISS-analoger til en menneskelig mission til Mars blev også taget op af en repræsentant for det tyske luftfartscenter (DLR) og en anden fra Duke University, skønt deres foredrag (som diskuteres nedenfor) fokuserede på andre emner.
Marsliv kan være en trussel
Den store ukendte på Mars er den mulige tilstedeværelse af liv, sagde Lisa Pratt, NASAs planetariske beskyttelsesofficer. Hendes job er at lede et team for at reducere risikoen for, at jordudstyr forurener overfladen på Mars og for at forhindre, at grimme Martiske mikrober overføres tilbage til vores egen planet under fremtidige prøve-return-missioner.
At bringe prøver tilbage fra et sted som Mars er science fiction lige nu, men fremtiden "er tættere end du tror," sagde Pratt. NASAs planer kræver det første prøve-retur-mission allerede i 2026, hvilket giver agenturet kun ca. fem år til at udvikle den passende teknologi, inden det bliver færdiggjort til flyvning. Og Mars 2020 rover mission, der lanceres næste år, vil cache prøver til den 2026 sample-return mission.
Meget af vores usikkerhed omkring Marsliv opstår, fordi vi ikke ved, hvad der ligger under jorden på den røde planet, sagde Pratt. ”Der er usikkerhed omkring damphuler eller saltvand under vandoverfladen på Mars, "sagde hun. Visse bakterier kan trives i miljøer med højt salt, f.eks. Og salte tillader flydende vand at strømme ved mere frigide temperaturer, der er i overensstemmelse med hvad der findes på Mars's overflade.
Pratt bekymrede sig også for jordorganismer forurening af Marsmiljøet. Mens der pågår undersøgelser, ”ved vi ikke, hvem der er der,” sagde hun om mikroorganismerne i rumfartøjer. "Vi ved ikke meget om økologien hos organismer, der kan overleve i en renrumssamlingsproces og komme på et rumfartøj og lancere."
Mens transit i rummet mellem Jorden og Mars, et miljø med høj stråling og uden ilt, kunne dræbe nogle organismer, er det uklart, hvor mange der ville overleve, tilføjede hun.
Undersøgelser på jorden
Mens rummiljøer tilbyder bedre analoger til at studere, hvordan den menneskelige krop vil opføre sig under en Mars-mission, er igangværende undersøgelser på jorden her på Jorden også vigtige for at hjælpe forskere med at forstå de risici, mennesker står overfor. Stråling, mikrobiologi, affaldshåndtering og menneskers sundhed og ydeevne er de fire hovedområder, der undersøges af DLR, sagde Ruth Hemmersbach. Hun er agenturets chef for divisionen af gravitationsbiologi og vicechef for agenturets Institut for Aerospace Medicine.
"Jeg tror, det ikke kun er nødvendigt at udføre eksperimenter i rummet, men vi er nødt til at gøre disse muligheder på jorden i mulige mikrogravitationsmiljøer," sagde hun. Et eksempel er en unik DLR-testfacilitet kaldet Envihab; det bruger "sengelejeundersøgelser, "hvor patienter forbliver i sengen i flere måneder ad gangen for at se, hvordan deres krop ændrer sig. I dette kontrollerede miljø er det let at ændre parametre som lette og atmosfæriske forhold og se, hvordan folk reagerer. Et aktivt studieområde ser på ændringer i synet, som astronauter på ISS allerede oplever.
Astronautbesætninger i dag har en tendens til at bestå af superhunde mennesker, som ikke nødvendigvis er repræsentative for den menneskelige befolkning som helhed, bemærkede Daniel Buckland; han arbejder på Duke University som adjunkt i både akutmedicin og maskinteknik. Han opfordrede rumfartsbureauer til at overveje modforanstaltninger for at give mere almindelige mennesker mulighed for at deltage.
"Det ville være et enormt spild af potentiale, hvis den bedste botaniker eller geolog ikke kan gå [til Mars], fordi de er diabetikere," sagde Buckland. "Den nuværende model for rummedicin er [at] tage de sundeste mennesker, du kan. Det begrænser den slags mennesker, der kan gå og udføre eksperimenterne på overfladen."
Der gennemgår mere undersøgelse af sexbaseret sundhedspleje, herunder hvordan forskellige køn reagerer på spændingerne i rumfart, sagde Saralyn Mark, en endokrinolog, geriatriker og kvinders sundhedsspecialist, der plejede at være senior medicinsk rådgiver ved NASA, blandt andre fremtrædende positioner. Hun er nu præsident for iGIANT, en nonprofit, der fokuserer på at oversætte forskning til køns- og kønsspecifikke elementer.
Mark sagde, at de decadale anmeldelser anvendte definitionerne fra Institute of Medicine til at definere køn og køn: køn er den biologiske konstruktion, mens køn er den psykosociale konstruktion. Definitionen er mere nuanceret i dag på grund af påvirkningen af epigenetik eller ændringer i genekspression. Hun understregede, at der ikke skulle være en "kamp om kønnene", men et fokus på at udvikle modforanstaltninger og protokoller for at sikre, at mænd og kvinder kan leve og udføre deres pligter sikkert og godt under udforskning af rummet.
Alle sessioner til topmødet i Humans to Mars i 2019 vil være arkiveres på organisationens websted.
Redaktørens note: Denne artikel blev rettet for at fjerne en fejlagtig sætning om synsforstyrrelser i rummet hos mænd versus kvinder og for at afklare Markus bemærkninger om definitionerne af køn og køn.
- Koloniserende Mars kan kræve, at mennesker radikalt ændrer deres kroppe og sind
- Google Street View tager lænestolforsker til Mars (faktisk det canadiske arktisk)
- Nat Geo Channel 'Mars' viser farer for menneskelig rumfart
