20 กรกฎาคม 2019 จะเป็นวันครบรอบ 50 ปีของการขึ้นสู่ดวงจันทร์ประวัติศาสตร์ซึ่งนักบินอวกาศนีลอาร์มสตรองและ Buzz Aldrin เดินเท้าบนพื้นผิวดวงจันทร์เป็นครั้งแรก ความสำเร็จนี้เป็นจุดสูงสุดของ“ Space Race” และยังคงความสำเร็จสูงสุดของ NASA ในอวกาศ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าองค์การนาซ่าจะพยายามกลับไปยังดวงจันทร์ซึ่งพวกเขาจะเข้าร่วมกับหน่วยงานอวกาศอื่นอีกหลายแห่ง
เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับภารกิจในที่สุดเหล่านี้กลุ่มนักบินอวกาศได้เริ่มการทดลองแยกที่จะจำลองภารกิจระยะยาวไปยังดวงจันทร์ มันเรียกว่าการทดลอง SIRIUS-19 ซึ่งเริ่มก่อนหน้านี้วันนี้เวลา 02:00 น. เวลาท้องถิ่น (04:00 น. PDT; 07:00 น. EDT) ที่สถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์รัสเซีย (IBMP) ในมอสโก
การทดลองนี้เป็นความพยายามร่วมกันระหว่างศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR), องค์การอวกาศฝรั่งเศส - การศึกษาแห่งชาติเพื่อการสำรวจอวกาศ (CNES) - องค์การอวกาศรัสเซีย (Roscosmos) และนาซ่า สำหรับการทดลองแบบอะนาล็อกนี้นักบินอวกาศหญิงสามคนและชายสามคนจะใช้เวลา 122 วันข้างหน้าในศูนย์จันทรคติจำลอง IBMP (หรือที่อยู่อาศัย NEK) ในมอสโก
สถานที่นี้ถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา Mars500 ซึ่งเป็นชุดการทดลองแบบแยกส่วนที่ดำเนินการโดย Roscosmos และ ESA จากปี 2007 ถึง 2011 เพื่อจำลองภารกิจระยะยาวสู่ดาวอังคาร สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม SIRIUS ซึ่งได้รับการปรับปรุงใหม่สำหรับภารกิจทางจันทรคติซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อจัดการกับความท้าทายที่เกิดจากภารกิจทางจันทรคติในระยะยาว
ในฐานะ Christian Rogon ผู้จัดการโครงการ SIRIUS ที่ DLR ได้อธิบายไว้ในการแถลงข่าว DLR ล่าสุด:
“ การวิจัยทางชีวการแพทย์ในลักษณะนี้เท่านั้นที่จะทำให้การเดินทางในอนาคตไปสู่วัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ เป็นไปได้ การทดลองทั้งหกนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นในเยอรมนี ... อย่างไรก็ตามก่อนที่จะทำการวิจัยที่มีความหมายใด ๆ บนดวงจันทร์ทีมงานจะต้องได้รับการฝึกฝนให้สำเร็จภารกิจดังกล่าว สำหรับสิ่งนี้เช่นเดียวกับใน SIRIUS-19 พวกเขาจะต้องสามารถมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานานภายใต้เงื่อนไขที่พวกเขาจะได้รับการผสมผสานของความเครียดทางจิตใจเนื่องจากความเหงาทั้งหมดและความกดดันระดับสูงเพื่อให้ทำงานได้ดี ด้วยวิธีนี้เราสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของร่างกายและจิตใจในความเหงา”
การทดลองครั้งนี้เป็นนักบินอวกาศชาวรัสเซียวัย 44 ปี Evgeny Tarelkin ซึ่งออกเดินทางสู่อวกาศในปี 2555 และใช้เวลาหกเดือนในการเดินทางสู่สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทาง 33/34 เขาจะเข้าร่วมโดยนักบินอวกาศชาวอเมริกัน Reinhold Povilaitis และ Allen Mirkadyrov และนักบินอวกาศรัสเซีย Daria Zhidova, Anastasia Stepanova และ Stephania Fedeye
“ สิ่งที่น่าสนใจสำหรับ SIRIUS-19 คือลูกเรือประกอบด้วยจำนวนชายและหญิงเท่ากัน” Rogon กล่าว “ ลูกเรือผสมเพศรับมือกับความท้าทายของการแยกได้อย่างไร มันจะจัดการกับอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างไร? มันตอบสนองอย่างไรต่อแรงกดดันด้านประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น? ทั้งหมดนี้เป็นคำถามที่น่าสนใจและเราอยากรู้คำตอบมาก”
การทดสอบจะเริ่มต้นด้วยการเดินทางสามวันไปยังที่อยู่อาศัยซึ่งจำลองระยะเวลาที่ใช้ในการไปถึงดวงจันทร์ หลังจากนั้นไม่นานพวกเขาจะทำการนัดพบจำลองด้วยส่วนของที่อยู่อาศัยที่แสดงถึงแพลตฟอร์มโคจรรอบจันทรคติ (LOP-G) - สถานีอวกาศที่เสนอที่จะเริ่มการก่อสร้างในทศวรรษหน้า - และใช้เวลา 100 วันในการดำเนินการ ชุดการทดลอง
ทีมจะมีกิจวัตรประจำวันที่จะจำลองสภาพความเป็นอยู่และสภาพการทำงานบน LOP-G ซึ่งจะประกอบด้วยการตรวจสุขภาพและออกกำลังกายรายวันกิจกรรมกีฬาการฝึกอบรมด้านความปลอดภัยการทำความสะอาดและการบำรุงรักษาตามปกติ พวกเขาจะได้รับอาหารและเสบียงเป็นประจำเช่นสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ 30 วัน
เพื่อให้สิ่งต่าง ๆ น่าสนใจลูกเรือจะต้องจัดการกับการพัฒนาที่ไม่คาดคิดระหว่างที่พวกเขาอยู่ด้วย ตามที่ Rogon อธิบาย:
“ เนื่องจากความซ้ำซากจากการทำงานในพื้นที่ที่ จำกัด อย่างมากสามารถกลายเป็นความท้าทายที่สำคัญทีมงานก็จะต้องตอบสนองต่อความล้มเหลวทางเทคนิคที่ไม่คาดคิดและการทำงานผิดพลาดเช่นการหยุดพักห้าวันในการสื่อสารด้วย 'การควบคุมภาคพื้นดิน'”
เป็นเวลาแปดชั่วโมงต่อวันทีมจะทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์โดยมีการเตรียมทั้งหมด 70 ครั้งโดย DLR ได้รับหกครั้ง ตัวอย่างเช่นสถาบันการแพทย์อวกาศของ DLR ในเมืองโคโลญจน์ใช้ภารกิจนี้เพื่อทดสอบโปรแกรมการฝึกอบรมใหม่ที่ช่วยให้นักบินอวกาศฝึกยานอวกาศด้วยตนเองด้วยสถานีอวกาศ
สถาบันระบบอวกาศของมหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ทภายใต้การแนะนำของอดีตนักบินอวกาศชาวเยอรมัน Reinhold Ewald ได้คิดค้นโครงการที่มุ่งเน้นไปที่การจัดวาง สำหรับการทดลองนี้นักบินอวกาศทั้งหกคนจะต้องจำลองการควบคุมยานอวกาศ PTK Federatsiya รัสเซียใหม่และเชื่อมต่อกับ LOP-G
นอกจากนี้ German Sport University Cologne ยังคิดค้นการทดลองสองวิธีเพื่อตรวจสอบวิธีการฝึกอบรมที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการต่อสู้กับผลกระทบที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำต่อสรีรวิทยาและจิตวิทยาของนักบินอวกาศ เหล่านี้รวมถึงกล้ามเนื้อลีบและการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูก แต่ยังรวมถึงสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดลดลง, ความบกพร่องทางสายตาและสุขภาพจิตที่ดี
แพทย์ที่หลับจากโรงพยาบาลเบอร์ลินCharitéกำลังทดสอบว่าการอดนอนจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานและระบบประสาทของ 'cosmonauts' ที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นอย่างดี นอกจากนี้มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ Beuth ในกรุงเบอร์ลินกำลังทำการทดสอบพื้นผิวเงินและกราไฟต์เฉพาะเพื่อดูว่าสิ่งเหล่านี้อาจป้องกันหรือต่อต้านการปนเปื้อนของแบคทีเรียในภารกิจระยะยาว
นอกจากนี้ลูกเรือจะมีส่วนร่วมในภารกิจจำลองขึ้นสู่พื้นผิวดวงจันทร์ “ ครึ่งทางผ่านการศึกษาแยกแบบ SIRIUS จะมี 'cosmonauts' สี่ดวงจอดอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ในแคปซูลขนาดเล็ก” Rogon กล่าว “ เมื่อไปถึงที่นั่นพวกเขาจะดำเนินการ 'Moon Walk' ในขณะที่สวมชุดอวกาศรวบรวมตัวอย่างและเตรียม 'การตั้งถิ่นฐาน' บนดวงจันทร์ - เป็นประสบการณ์ที่พิเศษมาก”
ในช่วง 30 วันสุดท้ายของการทดลองลูกเรือจะทำการจำลองการสำรวจพื้นผิวโดยใช้รถแลนด์โรเวอร์ที่ควบคุมจากระยะไกล พวกเขาจะทำการจำลองการเทียบท่าอีกหลายครั้งและเสร็จสิ้นการทดลองครั้งสุดท้ายก่อนจะกลับไปมอสโคว์
นี่คือการทดลอง SIRIUS ครั้งที่สามซึ่งเกิดขึ้นครั้งแรกในปี 2560 (SIRIUS-17) สำหรับการทดลองนี้นักบินอวกาศ NASA สามคนและนักบินอวกาศ Roscosmos สามคนใช้เวลาสิบเจ็ดวันในที่อยู่อาศัยของ IBMP ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้ามีการวางแผนการจำลองระยะเวลาเพิ่มมากขึ้นซึ่งรวมถึงภารกิจแปดเดือนในปี 2020 และภารกิจ 12 เดือนในปี 2021 (SIRIUS-20 และ 21)
การทดลองเหล่านี้และอื่น ๆ กำลังช่วยเตรียมหน่วยงานอวกาศและนักบินอวกาศสำหรับการสำรวจดวงจันทร์รุ่นต่อไปบทเรียนที่จะนำไปใช้กับภารกิจในอนาคตสู่ดาวอังคารและวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ
