Die Luft- und Raumfahrtbehörde der NASA und SpaceX versuchen nicht nur herauszufinden, wie eine Person zum Mars gebracht werden kann, sondern sie überlegen auch, wie sich eine 200-tägige Reise und das Leben auf dem Roten Planeten auf den menschlichen Körper auswirken können und was dagegen zu tun ist. Anscheinend erwarten die Menschen alle "Freuden" eines langfristigen Aufenthalts unter Weltraumbedingungen: Muskelatrophie, Verlust der Knochendichte, erhöhter Hirndruck und andere physiologische Probleme. In Verbindung mit einem Mangel an Ressourcen und einer langfristigen Exposition gegenüber kosmischer Strahlung verspricht die Reise äußerst aufregend und interessant zu werden.
Um das Problem zu lösen, arbeiten die NASA und die Partner der Agentur an einem System, das die Menschen in einen Zustand völliger Inaktivität versetzt, der genau der Winterschlaf sein wird, den wir in Science-Fiction-Filmen zeigen. Darüber hinaus werden derzeit Schutzmethoden und -mittel entwickelt, mit denen Menschen auf dem Mars überleben können. Auf dem kürzlich in Paris abgehaltenen Wissenschaftssymposium Hello Tomorrow haben Engadget-Reporter Laura Kerber und John Bradford von der NASA, Leiterin von Spaceworks, einem Unternehmen für Weltraumtechnologie, gefangen und die Details geklärt.
"Wir stehen vor vielen Schwierigkeiten, die es uns nicht ermöglichen, in einem gesunden Zustand zum Mars zu gelangen", sagte Bradford im Rahmen seiner Rede auf der Veranstaltung.
Als Experte für die Erforschung des menschlichen Weltraums entwickelt Bradford eine Methode, mit der viele der am Anfang dieses Artikels beschriebenen Probleme vermieden werden können, indem eine Person in einen "Zustand völliger Inaktivität" oder anhaltender Unterkühlung versetzt wird. Der Einsatz dieser Technologie verringert nicht nur die mit der Gesundheit von Astronauten verbundenen Risiken, sondern löst auch viele technische und technische Probleme.
Aus medizinischer Sicht wird die Technologie alle Arten von sogenannten psychosozialen Störungen lösen (wenn Sie sich beispielsweise in einem Zustand ständigen Schlafes befinden, können Sie einen Zustand wie Depressionen vermeiden), das Problem des Hirndrucks verringern und die Verwendung anderer Methoden wie elektrischer Stimulation den Prozess der Muskelatrophie minimieren Ein Verlust der Knochendichte wirkt sich langfristig sogar positiv auf die Lösung des Problems der Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf den Körper aus.
Aus technischer Sicht wird der Einsatz der Technologie zur Einführung eines Organismus in einen Zustand völliger Inaktivität die Aufgabe von NASA und SpaceX, Menschen zum Mars zu bringen, erheblich vereinfachen. Erstens wird dies den Bedarf an Nahrungsmitteln erheblich verringern sowie die Anforderungen an das Wohnraumvolumen innerhalb des Raumfahrzeugs und folglich den Energiebedarf für dessen Stromversorgung verringern.
„All diese Dinge belasten das Raumschiff zusätzlich. Die benötigte Antriebsenergie hat eine Exponentialfunktion (eine Funktion der Masse), sodass jede Verringerung der Masse erhebliche Vorteile für uns eröffnet “, sagte Bradford.
Der Ausdruck "völlige Inaktivität des Körpers" kann gruselig klingen. Aber das Ding funktioniert wirklich. Die normale Körpertemperatur des Menschen liegt normalerweise bei 36,6 Grad Celsius. Bei Menschen, die sich in einem Zustand der Inaktivität befinden, liegt die Körpertemperatur bei Anwendung der Methode der therapeutischen Hypothermie normalerweise zwischen 32 und 34 Grad Celsius. Diese Methode wird häufig verwendet, um das Risiko einer ischämischen Gewebeschädigung zu verringern, und wurde beispielsweise beim Formel-1-Champion Michael Schumacher angewendet, um den Entzündungsherd im geschädigten Gehirn zu verringern.
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Im Gegensatz zur medizinischen Unterkühlung, die normalerweise nur wenige Tage dauert, sollen Astronauten für einen Zeitraum von zwei Wochen in einen Zustand völliger Inaktivität versetzt und dann für ein paar Tage geweckt werden, damit sie alle ihre Bedürfnisse lindern und den Vorgang wiederholen können. Und so weiter, bis sie zum Mars kommen. Dies kann bestimmte Risiken bergen. Langzeit-Sedierung (eine Person wird die ganze Zeit wie ein "Gemüse" sein), das Thema Ernährung, Flüssigkeitszufuhr, Abfallentsorgung und ordnungsgemäße Klimatisierung sind nur einige der Probleme, die vor der Anwendung dieser Methode gelöst werden müssen.
Um dieses Problem anzugehen, möchten Spaceworks und die NASA eine Kombination aus drei verschiedenen Ansätzen untersuchen: medizinisch, physiologisch und pharmazeutisch. Erstens wird die Möglichkeit in Betracht gezogen, spezielle Medikamente einzunehmen, die den Körper glauben lassen, dass die Temperatur von 32-34 Grad Celsius für ihn "normal" ist. Und zweitens wird die Möglichkeit der Verwendung der PEG-Methode (perkutane endoskopische Gastrostomie) in Betracht gezogen. Dies ist der Fall, wenn ein Schlauch direkt mit Ihrem Magen verbunden ist, um Lebensmittel hinein zu transportieren. Es klingt extrem radikal, aber laut Experten wird dieser Ansatz den Übergang des Körpers von völliger Untätigkeit zum Erwachen erheblich vereinfachen.
Ebenfalls diskutiert werden Methoden zur elektrischen Stimulation des gesamten Körpers zur Verringerung der Muskelatrophie, die Verwendung eines Atemunterstützungsgeräts (um das richtige Gleichgewicht von Sauerstoff und Kohlendioxid aufrechtzuerhalten), Sensoren zur Überwachung der Vitalfunktionen, eine computergesteuerte Temperaturumgebung und natürlich ein System zum Entfernen von Abfällen aus dem Körper. Wie Sie im obigen Bild sehen können, ähnelt das Gesamtsystem eher den Winterschlafkameras, die wir in verschiedenen Science-Fiction-Filmen gewohnt sind.
Durch die Verwendung eines solchen Systems, so hoffen die Wissenschaftler, werden wir vollkommen gesunde und glückliche Astronauten sowie kompaktere und gleichzeitig effizientere Raumschiffe erhalten. In diesem Fall kann der Mars-Weltraumtransport um fast die Hälfte verkleinert werden, wodurch seine Masse von 45,5 auf 25,5 Tonnen sowie der benötigte Wohnraum innerhalb des Raumfahrzeugs um fast die Hälfte reduziert wird, während der Energieverbrauch seiner Systeme um ein Viertel gesenkt wird. Tausende von Menschen zu liefern, um eine vollwertige Mars-Kolonie zu gründen, wäre in der Tat eine echte Perspektive.
„Ich glaube, dass ein solcher Ansatz die Möglichkeit von Raumflügen zum Mars und in andere Richtungen eröffnen wird. Ohne den Einsatz wirklich fortschrittlicher Technologie (wie die von uns angebotene) werden Sie einfach keinen Erfolg haben “, sagt Bradford.
Vielleicht kommen Sie in diesem Fall glücklich und gesund auf dem Mars an, aber Ihre wirklichen Probleme beginnen erst.
"Eine der schwierigsten Herausforderungen ist die Hochdruckumgebung, in der Sie einen unbequemen Raumanzug mit Druck und extrem kalte Temperaturen in der Nacht verwenden müssen", sagt Laura Kerber, Planetengeologin der NASA / JPL.
Um dieses Problem anzugehen, entwickeln NASA-Spezialisten leichtere Raumanzüge mit Unterstützung für einen niedrigeren Innendruck, indem sie die mechanische Kompression des Körpers ausgleichen.
Kosmische Strahlung ist ebenfalls ein großes Problem, da der Mars im Gegensatz zur Erde kein eigenes schützendes Magnetfeld besitzt. Die Schwerkraft beträgt hier nur 1/3 der der Erde, und die Wissenschaftler sind sich noch nicht sicher, wie sie sich genau auf die Siedler auswirken wird. Die Forscher müssen auch mehr über Marsstaub erfahren - wie gefährlich er für die menschlichen Atemwege und die Haut ist.
Neben Umweltproblemen gibt es geografische Probleme. Der Mars verfügt über große Landreserven, aber das topologische Bild ist ziemlich rau.
„Die Länge des Mariner Valley Canyon Systems entspricht hier der Größe der Vereinigten Staaten. Wenn Sie hier mit Ihrem Rover fahren, können Sie sich vorstellen, durch die Gegend zu fahren, da der Canyon dreimal so tief ist wie der Grand Canyon. Vergiss es sofort. Hier gibt es keine Möglichkeit, herumzukommen."
Erdrutsche, Einschlagkrater (die hier viel häufiger auftreten als auf der Erde), Kohlendioxid-Geysire, Staubstürme über die Erdoberfläche und vieles mehr - unter anderem müssen Sie sich dem stellen. Ressourcen sind ein weiteres Problem.
„Der Hauptfang ist, dass der größte Teil der Wasserversorgung des Mars an Orten konzentriert ist, an denen Leben einfach unmöglich ist“, sagt Kerber.
„Es gibt viel Wasser an den Polen des Planeten, wo es sehr kalt ist. Wenn Sie sich jedoch dem Äquator nähern, ist es hier viel wärmer und es ist viel einfacher, in die Umlaufbahn zu gelangen. Es stimmt, hier gibt es kein Wasser. Absolut. Gut oder fast vollständig “, fügt der Wissenschaftler hinzu.
Selbst wenn es den Astronauten gelingt, hier Wasser zu finden, haben sie die Wahl, es als Trinkquelle oder als Quelle für die Wasserstoff- und Sauerstoffproduktion von Raketentreibstoff zu verwenden.
Das Leben auf dem Mars hat eine positive Seite, scherzt Kerber. Sie verlieren sofort zwei Drittel Ihrer Masse, Sie haben jeden Tag 40 Minuten mehr Zeit und Sie sind auch jünger als Erdbewohner, da das Jahr hier fast doppelt so lange dauert.
Die NASA verwendet Rover, um das Strahlungsniveau, die Atmosphäre und die Geologie des Roten Planeten zu untersuchen, aber es gibt noch viele ungelöste Fragen zu diesem Ort. Neue Missionen werden erforderlich sein, um zusätzliche Informationen zu sammeln und dieselben Indikatoren in verschiedenen Teilen der Welt zu überprüfen. Kerber merkt an, dass ein neues umlaufendes Raumschiff mit höher auflösenden Kameras zur Suche nach wertvollen Mineralien, die für das Überleben auf dem Planeten nützlich sein könnten, von immensem Vorteil wäre.
Bagnold Dunes am Mount Sharpe
Wo auf dem Mars ist der am besten geeignete Ort zum Leben? Laut demselben Kerber mochte sie die Region in der Nähe des Äquators. Es gibt verschiedene feinkörnige Materialien, die für den Straßenbau verwendet werden können. Das Vorhandensein von Steinen an diesem Ort eröffnet die Möglichkeit, in ihnen Höhlen zu bohren, die als Wohnhäuser genutzt werden können.
„Wenn Sie auf dem Mars leben, werden Sie an der Spitze der Technologie stehen, was bedeutet, dass Sie über die fortschrittlichste verfügbare Technologie verfügen. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass dieses Leben einer primitiven Existenz gleicht “, sagt Kerber.
„Ich stelle es mir als eine Zeit in unserer Geschichte vor, in der alle Menschen in Höhlen lebten. In unserem Fall sind Sie in einer Höhle vor kosmischer Strahlung und plötzlichen Temperaturänderungen geschützt. Wenn Sie sich dem Ausgang nähern, erwarten Sie ein fantastisches Bild der umgebenden Welt und ein Strom frischer kosmischer Strahlung. Täglich.
Im Allgemeinen muss sich ein Mensch beim Fliegen zum Roten Planeten im hypothermischen Koma befinden, eher wie ein Gemüse mit zahlreichen Drähten, und bei seiner Ankunft in eine Höhle klettern und die Tage bis zum Tod seiner elenden Existenz zählen. Einfach tolle Aussichten! Wer zum Teufel würde es jemals wagen, dies zu tun? Mit Sicherheit keine Person, die nur jünger sein und mehr Freizeit haben möchte, wie Kerber zuvor bemerkt hat.
Dafür eignen sich nur wirklich verzweifelte Draufgänger, wie jene (und beide Geschlechter), nach denen der anglo-irische Antarktisforscher Sir Enrest Henry Shackleton Anfang des 20. Jahrhunderts suchte und die in einer Zeitungsanzeige Folgendes schrieben:
"Ein äußerst gefährliches Abenteuer erfordert Menschen, die keine Angst vor kleinen Löhnen, bitterer Kälte, langen Monaten völliger Dunkelheit, ständiger Gefahr, der unwahrscheinlichen Rückkehr nach Hause sowie Ruhm und Anerkennung haben, wenn sie erfolgreich sind."
Nikolay Khizhnyak
