Na dan minulega januarja, ko naj bi predsednik Bush napovedal veliko novo vesoljsko politiko, se je več kot 100 znanstvenikov zvrstilo v športni bar Grandstand v Montgomeryju v Teksasu in si ogledalo nagovor. Na ta trenutek so čakali leta, toda tudi ko je predsednik omenil načrte za luno do leta 2020, ki bi ji sledile "človeške misije na Mars in v svetove onstran", se znanstveniki niso razveselili. "Reakcija je bila resna, " se spominja John Charles, biofizik, ki je bil v množici. "Bilo je bolj všeč:" Imamo veliko dela. "
Ta skupina fiziologov, biokemikov, fizikov, psihologov in zdravnikov iz celotne države (ki se je zgodil na konferenci v Montgomeryju) se ukvarja z izzivom, ki je morda celo bolj zastrašujoč kot gradnja vesoljskega plovila za prevoz astronavtov do 498 milijonov milj do Mars in nazaj: vrnitev domov v živo in zdravo.
Leta 1997 so strokovnjaki iz NASA in na Nacionalnem inštitutu za vesoljske biomedicinske raziskave, konzorciju univerzitetnih in nacionalnih laboratorijev iz Houstona, določili zdravstvene težave, ki jih povzroči takšna pot, ki bi trajalo približno tri leta v krogu. Ugotovili so 55 groženj, od rakavih žarkov do depresije. Znanstveniki napovedujejo, da nekaterih težav, kot je podhranjenost (kako shraniti dovolj vode in gojiti triletno zalogo hrane), ni mogoče rešiti. Drugi izzivi so sicer tako zapleteni, da zagotavljajo krmo kritikom, ki vztrajajo, da je daljše raziskovanje vesolja bolj primerno za robote kot ljudi.
Rekord za najdaljše bivanje v vesolju pripada ruskemu zdravniku Valeriju Polyakovu, ki je preživel 438 dni na ruski postaji Mir, ki je bila izstreljena leta 1986 in razpuščena leta 2001. Mednarodna vesoljska postaja, ki jo vodi partnerstvo 16 držav, vključno z Združene države, Kanada, Rusija in Japonska so bile prvič okupirane leta 2000 in so gostile devet odprav za bivanje do 195 dni.
Ena največjih težav, s katerimi se soočajo ljudje, ki v prostoru preživijo več kot mesec ali dva, je potencialno uničujoča izguba kostnega tkiva, kar bi lahko povzročilo zlome. Na Zemlji kostno tkivo, ki ga spodbudijo vlečenje in potiskanje mišic, ki delujejo proti gravitaciji, običajno izvleče nove kostne celice. Toda v mikrogravitaciji vesolja, izven dosega Zemljinih in Marsovih gravitacijskih polj, se razpadanje kostnega tkiva pospeši, medtem ko se nova proizvodnja upočasni, kar ima za posledico nevarno stanjšanje in krhke kosti.
Že leta so znanstveniki izmerili gostoto kosti astronavtov in izvajali tudi študije, v katerih so prostovoljci, ki so bili vezani na Zemljo, tedne preživeli v postelji, da bi simulirali, kako mišice v mikrogravitaciji popustijo. Linda Shackelford, zdravnica, ki vodi laboratorij za kosti in mišice vesoljskega centra Johnson, pravi, da so raziskovalci, ki delajo na tej težavi, napredovali. Dokazi kažejo, da je eden od načinov za upočasnitev izgube kosti v vesolju vadba s strojem, ki ustvari del upora, ki ga gravitacija običajno nudi. NASA je za prvo misijo postavila prototip vadbenega stroja na Mednarodno vesoljsko postajo. Astronavt Bill Shepherd, ki je do marca 2001 preživel skoraj pet mesecev na postaji, je s tem strojem delal šest dni na teden do 45 minut na dan. "Izgledal je precej dobro, ko se je vrnil, " pravi Shackelford in dodaja, da so medicinski testi pokazali, da imajo astronavti vesoljske postaje, ki so uporabljali stroj, na splošno manj izgube kosti v hrbtenici, kolkih in medenici kot Mir kozmonavti. Nasini znanstveniki preučujejo tudi, ali bi astronavti imeli koristi od zdravila alendronat, ki upočasni razpad kostnega tkiva in ga rutinsko predpisujejo ženskam na Zemlji z osteoporozo.
Fizične težave niso edine vrste, s katerimi se srečujejo astronavti Marsa. Večino 46-letne zgodovine Nasine agencije je zmanjšala čustvena stiska. In sami letalci, začenši z astronavti Mercury-ja, ki so bili prvi Američani, ki so krožili na Zemljo (med letoma 1961 in 1963), so se nagibali k psihološkim težavam. Čeprav je NASA leta 1984 ustanovila laboratorij za vedenje in uspešnost, so ameriški vesoljski uradniki javno priznali, da astronavti potrebujejo dodatno usposabljanje za psihološke izzive leta 1995, ko je ameriški astronavt Norm Thagard v Miru preživel 115 dni na Miru z dvema ruskim kozmonavtom. dolge uroke v vesolju.
Med bivanjem na Miru je Thagard, zdravnik in inženir, ki je letel v štirih misijah šatla, večkrat dejal zemeljskim kontrolorjem, da želi več kot enkrat na teden govoriti z družino in sodelavci, in da se počuti izolirana. Slabo načrtovanje NASA in ruske vesoljske agencije mu je preprečilo, da ni izvedel večine svojih eksperimentov, kar ga je postavilo na prosto. Izgubil je 13 kilogramov, ker ni maral ruske hrane - juhe, želeja in mesa. Po vrnitvi na Zemljo je novinarjem povedal, da če misije ne bi podaljšali še za tri mesece, je morda ne bi opravil.
Tudi drugi astronavti so imeli težave na Miru. Nekateri so se prepirali s kozmonavti. Drugi niso mogli dolgo spati ali pa so potonili v depresijo in nočejo govoriti s kontrolorji misije ali drugimi letalci. Številni kozmonavti so se pritožili, da so bili nadzorniki misij preveč zahtevni. Leta 1997 je kozmonavt Vasilij Cilibliev, izčrpan po štirih mesecih v vesolju, izgubil nadzor nad bližajočo se brezpilotno oskrbovalno ladjo, ki se je zaletela v Mir, zlomil trup in poslal postajo v počasno vrtenje, ki je trajalo nekaj dni, da se ustavi.
Glede na občasne potrebe po preverjanju resničnosti v vesolju, kjer lahko glasovna zamuda do skoraj pol ure prepreči pogovorno terapijo s psihologom na Zemlji, raziskovalci z Medicinske šole Univerze v Pensilvaniji in Univerze Rutgers poskušajo razviti na krovu računalnik, ki "bere" obraz astronavta zaradi znakov čustvene stiske. Raziskovalci z univerze Harvard so zasnovali vrsto miselnih testov, ki jih lahko upravlja ročni računalnik in ki bi pomagali oceniti, ali je astronavt morda preveč utrujen, da bi lahko opravljal tako zapleteno nalogo, kot je vesoljska pot.
V nasprotju z letom na ladji ali celo na vesoljski postaji bi potovanje na Mars najverjetneje preprečilo pošiljanje bolnega astronavta domov na zdravljenje. In če je dajanje CPR na Zemlji težavno, je naravnost nenavadno, če oživljalec lebdi v vesoljskem plovilu. Znanstveniki so programirali računalniško podprto pacientko, na kateri astronavti izvajajo nujno oskrbo med letom. Preizkusili so - z dobrimi rezultati, pravi Hal Doerr, vodja medicinske operativne podpore na vesoljskem biomedicinskem inštitutu - lutka na letalu KC-135, ki jo NASA uporablja za simulacijo breztežnosti. Tako imenovani komet z bruhanjem izvaja potope in se povzpne, da izniči učinek gravitacije kar 25 sekund hkrati.
Ionizirajoče sevanje, ki ga oddaja Sonce in drugi nebesni predmeti, lahko prodre v vesoljsko plovilo in pustoši s človeškimi celicami, kar lahko poveča tveganje za nastanek raka. Zagotovo še noben astronavt ni razvil raka, ki bi ga bilo mogoče izpostavljati izpostavljenosti sevanju v vesolju, vendar so bili do zdaj leti omejeni na orbito z nizko Zemljo ali nekaj kratkih juntur na Luno. Preprečevanje škode zaradi sončnega in kozmičnega sevanja je že dolgo, pravi Frank Sulzman, vodja projekta zdravja vesoljskega sevanja v vesoljskem centru Johnson. Po nekaterih ocenah bi dodajanje sevalnega ščita vesoljskemu plovilu lahko dodalo milijarde stroškov. Čeprav so znanstveniki razvili smernice za to, koliko sevalnim astronavtom lahko izpostavimo v orbiti nizke Zemlje, kjer magnetno polje planeta blokira nekaj sevanja, so še vedno v temi glede varnih ravni sevanja v globljem vesolju, kjer so ravni sevanja višje . Lani je NASA odprla nov laboratorij vesoljskega sevanja v vrednosti 34 milijonov dolarjev v Brookhaven National Laboratory v Uptonu v New Yorku, da bi preizkusila učinke sevanja na mikroorganizme, človeške celice v laboratorijskih posodah in laboratorijske glodavce. Raziskovalci želijo vedeti, kako kozmično sevanje vpliva na centralni živčni sistem in na kakšnih ravneh sevanje povzroči celično škodo, ki bi lahko privedla do maligne rasti. Čez nekaj let, pravi Sulzman, bo agencija postavila nove standarde za izpostavljenost sevanju ob kratkotrajnih misijah na Luno, vendar bo minilo približno desetletje, preden bodo naredili dovolj laboratorijskih raziskav, da bodo lahko določili smernice za plovbo na Mars .
Nekateri znanstveniki dvomijo, ali je mogoče storiti dovolj, da bo potovanje po Marsu razumno varno. "Mislim, da vsi vemo, da bo visokoenergijsko sevanje resnično huda težava, " pravi Robert Park, fizik z univerze v Marylandu in direktor javnega obveščanja pri American Physical Society. Park že dolgo trdi, da so za raziskovanje vesolja primerni samo roboti. Prav tako je prepričan, da tudi medicinsko usposobljeni astronavti ne bodo imeli tako tehnologije kot tudi izkušenj z breztežnostjo za obvladovanje resnih medicinskih nujnih primerov v vesolju, ki bodo verjetno nastali. "Vedno pride do težav, ko imamo opravka z ljudmi, " pravi. "Če robot razvije težavo, je škoda, vendar pošljemo še enega in ne razglasimo za državni dan žalovanja."
Charles, iz skupine za biomedicinsko astronavtiko, pravi, da če se bodo ZDA odločile poslati ljudi na Mars in nazaj, bo država preprosto morala živeti z resničnostjo, da plovba - med najbolj nevarnimi podvigi v zgodovini - ne bi mogla biti neuspešna - varno. "Vse težave se morda nikoli ne bodo rešili, " pravi in dodaja: "V nekem trenutku bo odgovorni programski uradnik moral s pikčasto črto podpisati svoje ime in reči:" Priznamo, da je še vedno prisotna stopnja tveganja in sprejmemo ga. ""
