Jaanuari möödunud päeval, mil president Bush pidi kavandama uut olulist kosmosepoliitikat, tungis enam kui 100 teadlast Texase Montgomery linnas asuvasse Grandstandi spordibaari aadressi jälgima. Nad olid seda hetke oodanud aastaid, kuid isegi siis, kui president mainis, et aastaks 2020 on plaanis Kuu baas, millele peaksid järgnema "inimmissioonid Marsile ja teistesse maailmadesse", teadlased ei rõõmustanud. "Reaktsioon oli tõsine, " meenutab rahva seas viibinud biofüüsik John Charles. "See oli rohkem selline:" meil on vaja teha tohutult palju tööd. ""
See kogu riigi füsioloogide, biokeemikute, füüsikute, psühholoogide ja arstide rühm (kes juhtus olema Montgomery konverentsil) on töötanud väljakutsega, mis on võib-olla veelgi hirmutavam kui kosmoselaeva ehitamine, et viia astronaute kuni 498 miljoni miili kaugusele Marss ja tagasi: neid elusana ja hästi koju saada.
1997. aastal asusid NASA ja Houstonis asuva ülikoolide ja riiklike laborite konsortsiumi NASA ja Riikliku Kosmose Biomeditsiiniliste Uuringute Instituudi eksperdid välja selgitama terviseprobleeme, mis tekivad sellisel reisil, mis võtab umbes kolm aastat edasi-tagasi. Nad on tuvastanud 55 ohtu, alates kiirgusest põhjustatud vähist kuni depressioonini. Teadlased ennustavad, et mõnda probleemi, näiteks alatoitumust (kuidas piisavalt vett hoida ja kolmeaastast toidukogust kasvatada), ei ole võimatu lahendada. Teised väljakutsed on aga nii keerulised, et pakuvad sööta kriitikutele, kes rõhutavad, et pikaajaline kosmoseuuring sobib robotitele paremini kui inimestele.
Pikima kosmoses viibimise rekord kuulub Venemaa meditsiinispetsialistile Valeri Poljakovile, kes veetis 438 päeva 1986. aastal käivitatud ja 2001. aastal tegevuse lõpetatud Vene jaamas Mir. Rahvusvaheline kosmosejaam, mida juhib 16 riigi partnerlus, sealhulgas USA, Kanada, Venemaa ja Jaapan okupeeriti esmakordselt 2000. aastal ja seal on üheksa ekspeditsiooni kestnud kuni 195 päeva.
Üks suurimaid probleeme, millega silmitsi seisvad inimesed, kes veedavad kosmoses rohkem kui kuu või kaks, on potentsiaalselt laastav luukoe kaotus, mis võib põhjustada luumurdusid. Maa peal vändab luukoe, mida stimuleerib gravitatsiooni vastu tegutsevate lihaste tõmbamine ja tõukamine, tavaliselt uusi luurakke. Kuid kosmose mikrogravitatsioonis kiiremini kui Maa ja Marsi gravitatsiooniväljade ulatusest kiireneb luukoe lagunemine, samal ajal kui uus tootmine aeglustub, mille tulemuseks on ohtlikult hõrenenud ja habras luud.
Teadlased on aastaid mõõtnud astronautide luutihedust ja korraldanud ka uuringuid, milles Maaga seotud vabatahtlikud veetsid nädalaid voodis lamades, et simuleerida lihaste mikrogravitatsiooni aeglustumist. Johnsoni kosmosekeskuse luu- ja lihaslaborit juhtiv arst Linda Shackelford ütleb, et probleemiga tegelevad teadlased on edusamme teinud. Tõendite kohaselt on luude kaotuse aeglustamiseks kosmoses masinaga harjutamine, mis loob osa takistusest, mida gravitatsioon tavaliselt pakub. NASA pani esimesele missioonile rahvusvahelise kosmosejaama juurde treeningmasina prototüübi. Ligi viis kuud jaamas kuni 2001. aasta märtsini veetnud astronaut Bill Shepherd töötas selle masinaga kuus päeva nädalas kuni 45 minutit päevas. "Ta nägi tagasi tulles üsna hea välja, " räägib Shackelford, lisades, et meditsiinilised testid näitasid, et masinat kasutanud kosmosejaamade astronaudid on lülisamba, puusa ja vaagna piirkonnas üldiselt vähem luude kaotust kui Mir-i kosmonautid. NASA teadlased uurivad ka seda, kas astronautidele võiks kasu olla ravimist alendronaadist, mis aeglustab luukoe lagunemist ja on rutiinselt ette nähtud Maal elavatele osteoporoosiga naistele.
Füüsilised probleemid pole ainsad, millega Marsi astronaudid silmitsi seisavad. Enamiku NASA 46-aastase ajaloo jooksul on agentuur emotsionaalseid hädasid vähendanud. Ja lendurid ise, alustades võimalikest Merkuuri astronautidest, esimestest ameeriklastest, kes tiirlesid Maal (vahemikus 1961–1963), kippusid olema psühholoogiliste probleemide pärast suletud. Ehkki NASA asutas käitumis- ja jõudluslabori 1984. aastal, tunnistasid USA kosmoseametnikud alles 1995. aastal, kui USA astronaut Norm Thagard viibis Miris koos kahe Vene kosmonautiga 115 päeva, ja tunnistasid USA kosmoseametnikud avalikult, et astronaudid vajavad täiendavat väljaõpet pikad loitsud kosmoses.
Miril viibimise ajal ütles neli süstikmissiooni lennanud arst ja insener Thagard korduvalt maapealsetele lennujuhtidele, et soovib oma pere ja kolleegidega rääkida rohkem kui üks kord nädalas, nagu ta seda tegi, ja et ta tundis, et isoleeritud. NASA ja Venemaa kosmoseagentuuri kehv planeerimine hoidis teda enamiku oma katsete tegemisest, pannes ta lahtistesse otstesse. Ta kaotas 13 naela, kuna talle ei meeldinud eriti vene toidud - supid, tarretatud liha ja kala. Pärast Maale naasmist ütles ta ajakirjanikele, et kui missiooni oleks pikendatud veel kolme kuu võrra, poleks ta seda võib-olla teinud.
Ka teistel astronautidel oli Miril raskusi. Mõned tülitsesid kosmonautidega. Teised ei saanud pikka aega magada või vajusid depressiooni ja keeldusid missioonikontrolöride või lendlehtedega rääkimast. Paljud kosmonautid kaebasid, et missioonikontrolörid olid liiga nõudlikud. 1997. aastal kaotas kosmonaut Vassili Tsibliev, kes oli pärast neli kuud kosmoses kurnatud, kaotanud kontrolli läheneva mehitamata varustuslaeva üle, mis tungis Mirisse, purustas selle kere ja saatis jaama aeglasesse keerutusse, mille peatamine kestis mitu päeva.
Arvestades aeg-ajalt vajadust reaalsuse kontrollimiseks kosmoses, kus kuni ligi poole tunni pikkune hääle hilinemine võib välistada kõneravi psühholoogiga Maa peal, proovivad Pennsylvania ülikooli meditsiinikooli ja Rutgersi ülikooli teadlased pardal välja töötada arvuti, mis "loeb" astronaudi nägu emotsionaalse stressi märkide ilmnemiseks. Harvardi ülikooli teadlased on välja töötanud rea vaimseid teste, mida saab juhtida käeshoitava arvutiga ja mis aitaksid hinnata, kas astronaut on ehk liiga väsinud, et täita keerulist ülesannet nagu kosmoserada.
Vastupidiselt süstikus toimuvale lennule või isegi kosmosejaama varitsusele välistaks teekond Marsile suure tõenäosusega haige astronaudi koju ravile saatmise. Ja kui CPR-i andmine on Maal keeruline, on see täiesti veider, kui elustaja hõljub kosmoselaevas. Teadlased on programmeerinud arvutipõhise mannekeeni patsiendi, kellele astronaudid harjutavad lennu ajal pakutavat erakorralist abi. Nad on katsetanud - heade tulemustega, ütles agentuuri kosmose biomeditsiinilise instituudi meditsiinilise operatiivtoe juhataja Hal Doerr - lennukis KC-135 mannekeeni, mida NASA kasutab kehakaalu simuleerimiseks. Niinimetatud okse komeet teostab sukeldumisi ja ronib, et gravitatsiooni mõju mõjutada korraga kuni 25 sekundit.
Päikese ja muude taevaobjektide kiirgav ioniseeriv kiirgus võib tungida kosmoseaparaadisse ja põhjustada inimrakkudega hävingut, suurendades potentsiaalselt vähiriski. Kindel on see, et ühelgi astronaudil pole vähki tekkinud kosmose kiirguse mõjul, kuid siiani on lennud piirdunud madala Maa orbiidil või mõne lühikese tõukega Kuule. Päikese- ja kosmilise kiirguse tekitatud kahju ennetamine on aastate kaugusel, ütles Johnsoni kosmosekeskuse kosmosekiirguse tervise projekti juht Frank Sulzman. Kiirguskilbi lisamine kosmoseaparaadile võib mõnede hinnangute kohaselt lisada kuludele miljardeid. Ehkki teadlased on välja töötanud juhised selle kohta, kui palju kiirgust astronaudid võivad kokku puutuda madala Maa orbiidil, kus planeedi magnetväli blokeerib teatud kiirgust, on nad siiski hämaras ohutu kiirgustaseme kohta sügavamas kosmoses, kus radiatsiooni tase on kõrgem . Eelmisel aastal avas NASA New Yorgis Uptonis Brookhaveni riiklikus laboris uue 34 miljoni dollari väärtuses kosmosekiirguse laboratooriumi, et testida kiirguse mõju mikroorganismidele, laborianumate inimrakkudele ja närilistele. Teadlased tahavad teada, kuidas kosmiline kiirgus mõjutab kesknärvisüsteemi ja millisel tasemel põhjustab kiirgus rakukahjustusi, mis võivad põhjustada pahaloomulist kasvu. Sulzmani sõnul kehtestab agentuur mõne aasta pärast Kuule lühiajaliste missioonide korral uued kiirguskiirguse standardid, kuid selleks kulub kümmekond aastat enne, kui nad on teinud piisavalt laboriuuringuid, et kehtestada suunised Marsile suunamiseks. .
Mõned teadlased kahtlevad, kas kunagi saab piisavalt ära teha, et muuta Marsi teekond mõistlikult ohutuks. "Ma arvan, et kõik teavad, et kõrge energiaga kiirgus saab olema kohutavalt tõsine probleem, " ütleb Mary Park'i ülikooli füüsik ja Ameerika füüsikaühingu avaliku teabe direktor Robert Park. Park on pikka aega väitnud, et kosmose uurimiseks sobivad ainult robotid. Samuti usub ta, et isegi meditsiiniliselt koolitatud astronautidel napib nii tehnoloogiat kui ka kogemusi kaaluta raskuste korral kosmoses esinevate tõsiste meditsiiniliste hädaolukordade lahendamiseks. "Inimestega suheldes on alati probleem, " ütleb ta. "Kui robotil tekib probleem, on sellest kahju, kuid saadame veel ühe ja ei kuuluta riiklikku leinapäeva."
Biomeditsiinilise astronautika rühmituse esindaja Charles ütleb, et kui USA otsustab saata inimesi Marsile ja tagasi, võib rahvas lihtsalt hakkama elama reaalsusega, et reis - ajaloo kõige ohtlikumate ettevõtjate hulgas - ei saa tõenäoliselt läbi kukkuda - ohutu. "Kõiki probleeme ei pruugi kunagi lahendada, " ütleb ta ja lisab: "Mingil hetkel peab vastutav programmi ametnik allkirjastama oma nime punktiirjoonega ja ütlema:" Me tunnistame, et riskitase jääb alles ja me aktsepteerime seda. '"
