สถานีอวกาศและภารกิจของดวงจันทร์จะเตรียมนักบินอวกาศสำหรับดาวอังคารอย่างไร

นักบินอวกาศของนาซ่า Karen Nyberg ใช้กล้องส่องตรวจสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับยานอวกาศที่สถานีอวกาศนานาชาติ

(ภาพ: © NASA)

นักวิทยาศาสตร์หลายคนกล่าวว่าการผลักดันให้มนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์ของนาซ่าในปี 2024 พร้อมกับการวิจัยอย่างต่อเนื่องของหน่วยงานในสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) สามารถทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมแบบอะนาล็อกที่ยอดเยี่ยมสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคาร มนุษย์สู่ยอดดาวอังคาร ในวอชิงตันในวันพฤหัสบดี (16 พฤษภาคม)

กลุ่มนักวิจัยจากหน่วยงานอวกาศ บริษัท ยานอวกาศส่วนตัวและองค์กรอื่น ๆ ทั่วโลกกล่าวถึงวิธีการเตรียมการที่ดีที่สุดสำหรับภารกิจสู่ดาวอังคาร กิจการดังกล่าวเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงเพิ่มเติมหลายประการเมื่อเทียบกับการเดินทางไปยังดวงจันทร์ ท่ามกลางความเสี่ยงเหล่านั้นมนุษย์บนดาวอังคารจะต้องใช้เวลานานบนพื้นผิวโลกในสภาพแวดล้อมที่อาจมีจุลินทรีย์บนดาวอังคาร

การวิจัยเกี่ยวกับสถานีอวกาศนานาชาติได้ช่วยให้องค์การนาซ่าวางแผนที่จะลดความเสี่ยงในการส่งมนุษย์ไปยังดาวอังคารจูลี่โรบินสันซึ่งเป็นหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของศูนย์การโคจรที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในฮูสตันกล่าว ตัวอย่างเช่นนักวิจัยใช้เวลาส่วนที่ดีกว่า 20 ปีในการตรวจสอบ ผลกระทบของแรงโน้มถ่วง ในร่างกายมนุษย์ เหล่านี้รวมถึงกล้ามเนื้อและกระดูกที่อ่อนแอ, การเลื่อนของของไหลและการเสื่อมสภาพของหลอดเลือดและหัวใจ

มีความเสี่ยงน้อยกว่าปัญหาสุขภาพบางอย่างในปัจจุบันอย่างไรก็ตามจากการวิจัยเกี่ยวกับสถานีอวกาศนานาชาติโรบินสันกล่าว เรารู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของแรงโน้มถ่วงที่มีต่อร่างกายมนุษย์ในขณะนี้มากกว่าที่เราเคยทำก่อนที่สถานีอวกาศนานาชาติเปิดตัวมานานกว่า 20 ปี แต่ดาวอังคารยังคงแข็งแกร่ง “ เมื่อเรามองถึงความเสี่ยงสำหรับภารกิจอ้างอิงการออกแบบทั้งหมดที่สามารถทำได้ ... สิ่งที่สำคัญที่สุดคือภารกิจของมนุษย์สู่ดาวอังคาร” เธอกล่าว

โรบินสันเสริมว่า แผนการของนาซ่าเพื่อลงจอดมนุษย์บนดวงจันทร์ จะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับภารกิจของสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งเกิดขึ้นอย่างเต็มที่ในสภาวะไร้น้ำหนัก การเฝ้าดูผู้คนปรับให้เข้ากับแรงโน้มถ่วงในสภาพแวดล้อมทางจันทรคติซึ่งพวกเขามีน้ำหนักหนึ่งในหกเท่าที่พวกเขาทำบนโลกนี้ให้แนวคิดว่าจะเตรียมพร้อมสำหรับการทำงานบนดาวอังคารได้อย่างไร โลกที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์เล็กน้อยดาวอังคารมีแรงโน้มถ่วงประมาณ 38% ของโลก

โรบินสันพูดถึงดวงจันทร์และสถานีอวกาศนานาชาติสำหรับภารกิจของมนุษย์ไปยังดาวอังคารก็ถูกนำขึ้นโดยตัวแทนจากศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR) และจากมหาวิทยาลัยดุ๊กแม้จะมีการพูดคุยกัน

ชีวิตบนดาวอังคารอาจเป็นภัยคุกคาม

สิ่งที่ไม่รู้จักขนาดใหญ่บนดาวอังคารคือการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตลิซ่าแพรตต์เจ้าหน้าที่คุ้มครองดาวเคราะห์ของนาซ่ากล่าว งานของเธอคือนำทีมเพื่อลดความเสี่ยงของอุปกรณ์ Earth ที่ปนเปื้อนบนพื้นผิวของดาวอังคารและเพื่อป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์บนดาวอังคารที่น่ารังเกียจถูกย้ายกลับไปยังโลกของเราในระหว่างภารกิจส่งคืนตัวอย่างในอนาคต

การนำตัวอย่างกลับมาจากสถานที่อย่างดาวอังคารเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ในขณะนี้ แต่อนาคต "ใกล้กว่าที่คุณคิด" Pratt กล่าว แผนการของนาซาเรียกร้องแผนแรก ภารกิจส่งคืนตัวอย่าง เร็วเท่าที่ปี 2026 ซึ่งให้หน่วยงานเพียงประมาณห้าปีในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสมก่อนที่จะได้รับการสรุปสำหรับเที่ยวบิน และ ดาวอังคาร 2020 ภารกิจ rover ซึ่งจะเปิดตัวในปีหน้าจะทำการแคชตัวอย่างสำหรับภารกิจส่งคืนตัวอย่าง 2026 นั้น

ความไม่แน่นอนของเราเกี่ยวกับชีวิตบนดาวอังคารเกิดขึ้นเพราะเราไม่รู้ว่าสิ่งที่อยู่ใต้ดินบนดาวเคราะห์สีแดงแพรตต์กล่าว "มีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับ ถ้ำไอ หรือน้ำใต้ดินเค็มใต้พื้นผิวของดาวอังคารเธอกล่าวแบคทีเรียบางตัวสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือสูงและเกลือช่วยให้ น้ำของเหลว ไหลที่อุณหภูมิเยือกเย็นมากขึ้นที่สอดคล้องกับสิ่งที่พบที่พื้นผิวของดาวอังคาร

แพรตต์ยังกังวลเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในโลก ปนเปื้อนสภาพแวดล้อมของดาวอังคาร. ในขณะที่การศึกษายังดำเนินอยู่“ เราไม่รู้ว่าใครอยู่ที่นั่น” เธอกล่าวถึงจุลินทรีย์บนยานอวกาศ "เราไม่รู้อะไรมากเกี่ยวกับนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่รอดได้ในกระบวนการประกอบห้องปลอดเชื้อและขึ้นสู่ยานอวกาศและยานอวกาศ"

ในขณะที่การขนส่งในอวกาศระหว่างโลกกับดาวอังคารซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูงและไม่มีออกซิเจนสามารถฆ่าสิ่งมีชีวิตบางอย่างได้

การศึกษาบนพื้นดิน

ในขณะที่สภาพพื้นที่มี analogs ที่ดีกว่าสำหรับการศึกษาว่าร่างกายมนุษย์จะทำหน้าที่อย่างไรในภารกิจของดาวอังคารการศึกษาอย่างต่อเนื่องบนพื้นโลกบนโลกก็มีความสำคัญเช่นกันที่จะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจความเสี่ยงที่มนุษย์ต้องเผชิญ การฉายรังสีจุลชีววิทยาการจัดการของเสียและสุขภาพของมนุษย์และประสิทธิภาพการทำงานเป็นสี่พื้นที่หลักภายใต้การศึกษาโดย DLR, Ruth Hemmersbach กล่าว เธอเป็นหัวหน้าหน่วยงานด้านชีววิทยาแรงโน้มถ่วงและรองผู้อำนวยการสถาบันเวชศาสตร์การบินและอวกาศของหน่วยงาน

“ ฉันคิดว่ามันไม่เพียง แต่จำเป็นในการทำการทดลองในอวกาศเท่านั้น แต่เรายังต้องทำสิ่งเหล่านี้บนพื้นดินในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำหนักเบามาก” เธอกล่าว ตัวอย่างหนึ่งคือเครื่องมือทดสอบ DLR ที่เป็นเอกลักษณ์ที่เรียกว่า Envihab มันใช้ "การศึกษาส่วนที่เหลือเตียง"ซึ่งผู้ป่วยยังคงนอนอยู่บนเตียงเป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้งเพื่อดูว่าร่างกายของพวกเขาเปลี่ยนแปลงอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมนี้มันง่ายที่จะเปลี่ยนพารามิเตอร์เช่นสภาพแสงและบรรยากาศและดูว่าผู้คนมีปฏิกิริยาอย่างไร การเปลี่ยนแปลงในวิสัยทัศน์ซึ่งนักบินอวกาศในสถานีอวกาศนานาชาติได้สัมผัสแล้ว

ทีมงานนักบินอวกาศวันนี้มีแนวโน้มที่จะประกอบด้วยคนที่มีสุขภาพดีซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นตัวแทนของประชากรมนุษย์โดยรวม Daniel Buckland กล่าว เขาทำงานที่มหาวิทยาลัย Duke ในฐานะผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์ฉุกเฉินและวิศวกรรมเครื่องกล เขากระตุ้นให้หน่วยงานอวกาศพิจารณามาตรการตอบโต้เพื่อให้มนุษย์ธรรมดาสามัญเข้าร่วม

“ มันอาจเป็นการสูญเสียศักยภาพอย่างมหาศาลหากนักพฤกษศาสตร์หรือนักธรณีวิทยาที่ดีที่สุดไม่สามารถไปยังดาวอังคารได้เพราะพวกเขาเป็นโรคเบาหวาน Buckland กล่าว "รูปแบบปัจจุบันของเวชศาสตร์อวกาศคือ [ไป] นำคนที่มีสุขภาพดีที่สุดที่คุณสามารถทำได้มัน จำกัด ประเภทของคนที่สามารถไปและทำการทดลองบนพื้นผิว"

การศึกษาเพิ่มเติมกำลังดำเนินการต่อไปในการดูแลสุขภาพทางเพศรวมถึงเพศที่แตกต่างกันตอบสนองต่อความเครียดของ spaceflight กล่าว Saralyn Mark นักต่อมไร้ท่อแพทย์ผู้สูงอายุและผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพสตรีที่เคยเป็นที่ปรึกษาทางการแพทย์อาวุโสของ NASA กล่าว ตอนนี้เธอเป็นประธานของ iGIANT องค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่มุ่งเน้นการแปลการวิจัยไปสู่องค์ประกอบเฉพาะทางเพศและเพศ

Mark กล่าวว่าการตรวจสอบ decadal ใช้คำจำกัดความที่กำหนดโดยสถาบันการแพทย์เพื่อกำหนดเพศและเพศ: กล่าวคือเพศเป็นโครงสร้างทางชีวภาพในขณะที่เพศเป็นโครงสร้างทางจิตสังคม คำจำกัดความที่เหมาะสมยิ่งขึ้นในวันนี้เนื่องจากอิทธิพลของ epigenetics หรือการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน เธอเน้นว่าไม่ควรมี "การต่อสู้ทางเพศ" แต่มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวิธีการรับมือและโปรโตคอลเพื่อให้แน่ใจว่าชายและหญิงสามารถมีชีวิตอยู่และปฏิบัติหน้าที่ได้อย่างปลอดภัยและดีในระหว่างการสำรวจอวกาศ

การประชุมทั้งหมดสำหรับการประชุมสุดยอดมนุษย์ 2019 สู่ดาวอังคารจะเป็น เก็บถาวรบนเว็บไซต์ขององค์กร.

หมายเหตุของบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการแก้ไขเพื่อลบประโยคที่ผิดพลาดเกี่ยวกับการรบกวนทางสายตาในพื้นที่ในผู้ชายกับผู้หญิงและเพื่อชี้แจงคำพูดของมาร์คเกี่ยวกับคำจำกัดความของเพศและเพศ

• การตั้งอาณานิคมบนดาวอังคารอาจทำให้มนุษย์ต้องเปลี่ยนแปลงร่างกายและจิตใจอย่างรุนแรง
• Google Street View นำ Armchair Explorer ไปยังดาวอังคาร (จริงๆแล้ว Arctic Canada)
• 'Mars' ของ Nat Nat Geo Channel แสดงอันตรายจากยานอวกาศของมนุษย์