L'agenzia aerospaziale della NASA e SpaceX non stanno solo cercando di capire come portare una persona su Marte, ma stanno anche pensando a come un viaggio di 200 giorni e la vita stessa sul Pianeta Rosso possono influenzare il corpo umano e cosa fare al riguardo. Apparentemente, le persone si aspettano tutte le "delizie" di una permanenza a lungo termine in condizioni spaziali: atrofia muscolare, perdita di densità ossea, aumento della pressione intracranica e altri problemi fisiologici. Insieme alla mancanza di risorse e all'esposizione a lungo termine alle radiazioni cosmiche, il viaggio promette di essere estremamente eccitante e interessante.
Per risolvere il problema, la NASA e le agenzie partner stanno lavorando a un sistema che metterà le persone in uno stato di completa inattività, che di fatto sarà la stessa ibernazione che ci viene mostrata nei film di fantascienza. Inoltre, è in corso lo sviluppo di metodi e mezzi protettivi che consentiranno alle persone di sopravvivere su Marte. Al simposio scientifico Hello Tomorrow tenutosi di recente a Parigi, i giornalisti di Engadget hanno incontrato Laura Kerber e John Bradford della NASA, capo della società di tecnologia spaziale Spaceworks, per saperne di più.
"Affrontiamo molte difficoltà che non ci consentono di arrivare su Marte in uno stato di salute", ha affermato Bradford nel suo discorso all'evento.
In qualità di esperto nell'esplorazione spaziale umana, Bradford sta sviluppando un metodo che eviterà molti dei problemi descritti all'inizio di questo articolo mettendo una persona in uno "stato di completa inattività" o ipotermia prolungata. L'uso di questa tecnologia non solo ridurrà i rischi associati alla salute degli astronauti, ma risolverà anche molti problemi tecnici e ingegneristici.
Da un punto di vista medico, la tecnologia risolverà qualsiasi tipo di cosiddetto disturbo psicosociale (essendo in uno stato di sonno costante, ad esempio, sarai in grado di evitare una condizione come la depressione), ridurrà il problema della pressione intracranica e l'uso di altri metodi, come la stimolazione elettrica, ridurrà al minimo il processo di atrofia muscolare la perdita di densità ossea ea lungo termine avrà anche un effetto positivo sulla risoluzione del problema degli effetti delle radiazioni cosmiche sul corpo.
Da un punto di vista tecnico, l'uso della tecnologia per introdurre un organismo in uno stato di completa inattività semplificherà in modo significativo il compito della NASA e di SpaceX di portare le persone su Marte. In primo luogo, ciò ridurrà in modo significativo la necessità di cibo, oltre a ridurre i requisiti per il volume di spazio vitale all'interno del veicolo spaziale e, di conseguenza, il livello di energia necessario per alimentarlo.
“Tutte queste cose aggiungono un carico extra alla navicella. L'energia propulsiva richiesta ha una funzione esponenziale (una funzione della massa), quindi qualsiasi riduzione della massa offrirà vantaggi significativi per noi , ha affermato Bradford.
La frase "completa inattività del corpo" può suonare inquietante. Ma questa cosa funziona davvero. La normale temperatura corporea umana è solitamente di circa 36,6 gradi Celsius, tuttavia, nelle persone che sono in uno stato di inattività, quando si utilizza il metodo dell'ipotermia terapeutica, la temperatura corporea è solitamente compresa tra 32-34 gradi Celsius. Questo metodo viene spesso utilizzato per ridurre il rischio di danni ai tessuti ischemici e, ad esempio, è stato utilizzato dal campione di Formula 1 Michael Schumacher per ridurre il focus dell'infiammazione nel cervello danneggiato.
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A differenza dell'ipotermia medica, che di solito dura solo pochi giorni, gli astronauti sono pianificati per essere messi in uno stato di completa inattività per un periodo di due settimane, quindi risvegliati per un paio di giorni in modo che possano alleviare tutti i loro bisogni e quindi ripetere il processo. E così via fino ad arrivare su Marte. Questo può comportare alcuni rischi. La sedazione a lungo termine (una persona sarà come un "vegetale" per tutto questo tempo), il problema della nutrizione, dell'idratazione, dello smaltimento dei rifiuti e della corretta climatizzazione sono solo alcuni dei problemi che dovranno essere risolti prima di utilizzare questo metodo.
Per affrontare il problema, Spaceworks e la NASA vogliono esaminare una combinazione di tre diversi approcci: medico, fisiologico e farmaceutico. Innanzitutto, viene presa in considerazione la possibilità di assumere farmaci speciali, che faranno pensare al corpo che la temperatura di 32-34 gradi Celsius sia "normale" per questo. In secondo luogo, viene presa in considerazione l'opzione di utilizzare il metodo PEG (gastrostomia endoscopica percutanea). Questo è quando un tubo è direttamente collegato allo stomaco per trasportare il cibo al suo interno. Sembra estremamente radicale, ma, secondo gli esperti, questo approccio semplificherà in modo significativo il passaggio del corpo dalla completa inazione al risveglio.
Discute anche metodi di stimolazione elettrica di tutto il corpo per ridurre l'atrofia muscolare, l'uso di un apparato di supporto respiratorio (per mantenere il corretto equilibrio di ossigeno e anidride carbonica), sensori per il monitoraggio dei segni vitali, un ambiente a temperatura controllata da computer e, naturalmente, un sistema per rimuovere i rifiuti dal corpo. Come puoi vedere nella foto sopra, il sistema complessivo sarà più simile alle telecamere di ibernazione che siamo abituati a vedere in vari film di fantascienza.
Come risultato dell'utilizzo di un tale sistema, sperano gli scienziati, otterremo astronauti completamente sani e felici, oltre a veicoli spaziali più compatti e allo stesso tempo più efficienti. In questo caso, il trasporto spaziale marziano può essere ridotto di quasi la metà, riducendo la sua massa da 45,5 a 25,5 tonnellate, oltre a ridurre di quasi la metà la quantità di spazio vitale richiesto all'interno della nave e allo stesso tempo ridurre di un quarto il consumo energetico dei suoi sistemi. Consegnare migliaia di persone per creare una colonia marziana a tutti gli effetti sarebbe davvero una prospettiva reale.
“Credo che un tale approccio aprirà la possibilità di voli spaziali su Marte e in altre direzioni. Senza l'uso di una tecnologia davvero avanzata (come quella che offriamo), semplicemente non avrai successo , afferma Bradford.
Forse in questo caso arriverai su Marte felice e sano, ma i tuoi veri problemi inizieranno solo.
"Una delle sfide più difficili da affrontare è l'ambiente ad alta pressione, che richiede di utilizzare una scomoda tuta spaziale pressurizzata e temperature estremamente fredde di notte", afferma la geologa planetaria della NASA / JPL Laura Kerber.
Per risolvere questo problema, gli specialisti della NASA stanno sviluppando tute spaziali più leggere, con supporto per una pressione interna inferiore, compensando la sua compressione meccanica sul corpo.
Anche la radiazione cosmica è un grosso problema, poiché Marte, a differenza della Terra, non ha un proprio campo magnetico protettivo. La gravità qui è solo 1/3 di quella della Terra e gli scienziati non sono ancora sicuri di come influenzerà i coloni. I ricercatori devono anche saperne di più sulla polvere marziana, quanto sia pericolosa per il sistema respiratorio umano e la pelle.
Oltre ai problemi ambientali, ci sono quelli geografici. Marte ha grandi riserve di terra, ma il quadro topologico è piuttosto approssimativo.
“La lunghezza del sistema di canyon della Mariner Valley qui è equivalente alla dimensione degli Stati Uniti. Guidando qui con il tuo rover, potresti pensare di girare per questo posto, poiché il canyon è tre volte la profondità del Grand Canyon. Dimentica subito. Non c'è modo di andare da queste parti."
Frane, crateri da impatto (che si verificano molto più spesso qui che sulla Terra), geyser di anidride carbonica, tempeste di polvere sulla superficie del pianeta e molto altro ancora - tra le altre cose, dovrai affrontarlo. Le risorse sono un altro problema.
"Il problema principale è che la maggior parte dell'approvvigionamento idrico di Marte è concentrato in luoghi in cui la vita è semplicemente impossibile", afferma Kerber.
“C'è molta acqua ai poli del pianeta, dove fa molto freddo. Ma se ti avvicini all'equatore, qui fa molto più caldo ed è molto più facile entrare in orbita. È vero, non c'è acqua qui. Assolutamente. Bene, o quasi completamente , aggiunge lo scienziato.
Anche se gli astronauti riescono a trovare l'acqua qui, avranno una scelta: usarla come fonte di acqua potabile o come fonte di produzione di idrogeno e ossigeno per il carburante per missili.
C'è un lato positivo nella vita su Marte, scherza Kerber. Perderai immediatamente due terzi della tua massa, avrai 40 minuti di tempo in più ogni giorno e sarai anche più giovane dei terrestri, poiché qui l'anno dura quasi il doppio.
La NASA utilizza rover per studiare il livello di radiazione, atmosfera e geologia del Pianeta Rosso, ma ci sono ancora molte domande irrisolte riguardo a questo luogo. Saranno necessarie nuove missioni per raccogliere informazioni aggiuntive e verificare gli stessi indicatori in diverse parti del mondo. Kerber osserva che disporre di un nuovo veicolo spaziale orbitante con telecamere ad alta risoluzione per cercare minerali preziosi che potrebbero essere utili per la sopravvivenza sul pianeta sarebbe di immenso vantaggio.
Bagnold Dunes a Mount Sharpe
Allora, dove su Marte è il posto più adatto in cui vivere? Secondo la stessa Kerber, le piaceva la regione vicino all'equatore. Esistono vari materiali a grana fine che possono essere utilizzati per la costruzione di strade. La presenza di rocce in questo luogo apre la possibilità di perforare delle grotte al loro interno, che possono essere utilizzate come abitazioni.
“Vivendo su Marte, sarai all'avanguardia della tecnologia, il che significa che avrai la tecnologia più avanzata disponibile. Tuttavia, è più probabile che questa vita sia come un'esistenza primitiva , afferma Kerber.
“Lo immagino come un momento della nostra storia in cui tutte le persone vivevano nelle grotte. Nel nostro caso, mentre sei in una grotta, sarai protetto dalle radiazioni cosmiche e dagli sbalzi di temperatura improvvisi. Avvicinandoti all'uscita, ti aspetteranno una fantastica immagine del mondo circostante e un flusso di fresca radiazione cosmica. Ogni giorno.
In generale, all'inizio, quando vola sul Pianeta Rosso, una persona dovrà essere in uno stato di coma ipotermico, più simile a un vegetale con numerosi fili conficcati, e all'arrivo, arrampicarsi in una grotta e contare i giorni fino alla morte della sua miserabile esistenza. Solo grandi prospettive! Chi diavolo avrebbe mai osato farlo? Certamente non una persona che vuole solo essere più giovane e avere più tempo libero, come aveva precedentemente notato Kerber.
Per questo, solo i veri temerari disperati sono adatti, come quelli (e ugualmente di entrambi i sessi), che l'esploratore anglo-irlandese dell'Antartico Sir Enrest Henry Shackleton stava cercando all'inizio del 1900, che scrisse quanto segue in un annuncio su un giornale:
"Un'avventura estremamente pericolosa richiede persone che non abbiano paura di piccoli stipendi, freddo pungente, lunghi mesi di completa oscurità, la presenza costante di pericolo, l'improbabile ritorno a casa vivo, nonché fama e riconoscimento in caso di successo".
Nikolay Khizhnyak
