Vi er vant til, at astronauter trækker deres mission uden problemer. De går op til den internationale rumstation i flere måneder ad gangen og gør, hvad de gør, og kommer derefter hjem. Men kommende missioner til månens overflade og måske Mars præsenterer et helt nyt sæt udfordringer.
En måde astronauter forbereder sig på disse udfordringer er ved at udforske det ekstreme miljø inde i hulerne.
Det Europæiske Rumagenturs program CAVES (Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behavior and performance Skills) er et tre ugers træningsprogram for astronauter. I CAVES lærer team af astronauter at arbejde kooperativt, sikkert og effektivt i multikulturelle teams.
Denne uge bruger et hold på seks astronauter en uge på at køre eksperimenter dybt inde i en hule i Karst Plateau i Slovenien. Tiden bruges til at udføre eksperimenter som at søge efter mikroplast. De tester vandkemi og finder måder at følge vandet på og forstå, hvordan det strømmer gennem huler. De leder også efter tegn på ethvert ekstremt liv, der er tilpasset hulen.
For at opnå alt dette er astronauterne nødt til at overvinde fysiske hindringer sammen, kortlægge hulerne, fange billeder og indsamle videnskabelige prøver.
Men måske er den vigtigste del af deres mission at finde ud af, hvordan man arbejder sammen i en forskelligartet gruppe mennesker. De lærer at kommunikere effektivt, samarbejde og løse problemer. Lederskab og teamdynamik er også under pres.
Deres arbejde starter, før de går ind i hulerne. Astronauterne tilbragte en uge over jorden med at forberede sig til missionen. De bruger den tid til at forberede sig på den mentale udfordring ved at være i et begrænset rum uden privatliv. De er også nødt til at forberede sig på alle de teknologiske udfordringer, de står over for med minimalt udstyr.
Holdet med astronauter udfører i alt 12 videnskabelige eksperimenter, når de er inde i hulerne, med fokus på hulens sarte klima, fauna og vand. En vigtig del af deres arbejde er jagten på livet.
”Dette vil være første gang, at et hold observerer det underjordiske liv i adskillige dage i denne særlige hule på Karst Plateau,” påpeger Franci Gabrovšek, professor ved Karst Research Institute ZRC SAZU i Slovenien, i en blog. ”Vi håber at finde nye arter igen,” siger Franci. Det var ESAs anden CAVES-ekspedition, der opdagede krebsdyr Alpioniscus sideralis i 2012.
Alpioniscus sideralis er bemærkelsesværdig, fordi den har afsluttet en evolutionær cyklus fra at leve i vand, til på land, til tilbage til vand.
Biologien inde i hulerne er af særlig interesse for CAVES-teamet. Der er ikke noget lys der, og ikke meget mad. Men huler er stadig vært for arter, der har fundet ud af, hvordan man lever i disse ekstreme miljøer. Arter, der findes i huler, kan være meget sjældne, og deres tilstedeværelse kan hjælpe forskere med at rekonstruere klimatiske forhold og levesteder.
Astronauterne indsamler prøver fra hulernes vægge og gulve samt fra klipper og bassiner med dryppvand. De analyserer DNA'et og studerer morfologien. Disse analyser og observationer vil kaste lys over, hvordan livsformer har tilpasset sig hulemiljøet.
Af særlig interesse er ekstremofilerne, der er fundet i huler. Disse mikrober har tilpasset sig næringsfattige miljøer, og nogle af dem bruger biologiske cyklusser baseret på nitrogen og svovl snarere end kulstof. Nogle af dem lever kun på klipper. Hvis vi støder på livet et sted i vores solsystem, er det muligt, at disse livsformer vil være ekstremofile, der tegner en parallel mellem CAVES-missionerne og den eventuelle efterforskning af andre verdener i solsystemet.
Mens de er under jorden, vil astronauterne kommunikere med missionskontrol på overfladen. Overfladeteamet kan følge det underjordiske holds fremskridt på et genereret 3D-kort og finde de eksperimenter, de udfører. De kan parre eksperimenterne med billeder, som huleteamet sender dem, og de kan også sende kommentarer til det underjordiske hold.
De seks astronauter i denne udgave af CAVES er ESA-astronaut Alexander Gerst, NASA-astronauter Joe Acaba og Jeanette Epps, Roscosmos 'kosmonaut Nikolai Chub, den canadiske rumfartsagenturs astronaut Josh Kutryk og JAXAs Takuya Onishi. Chub og Gerst tjener som medkommanderende for ekspeditionen.
Mere:
- Pressemeddelelse: Into the Deep
- ESA-blog: Videnskab under overfladen
- Pressemeddelelse: Tilbage til vandet
- Pressemeddelelse: Hvad er CAVES?
