Експедиция до Марс. Кои са нерешените проблеми?

Земя - Марс. Сравнение на размерите

Със завършването на 33-я полет на совалката "Атлантис" беше сложен край на една ключова глава в историята на овладяването на Космоса. НАСА реши да изтегли совалките, след като беше завършена работата по строителството на МКС - проект на стойност 100 млрд. долара, в който взеха участие 16 нации. Подробностите за следващите програми все още не са изцяло уточнени, но набелязаната цел е изграждането на нови космически кораби, които да могат да пътуват отвъд 400-километровата земна орбита. Те трябва да придвижат астронавтите до Луната, до астероиди и до други дестинации в далечния Космос. 

С поглед към бъдещето, най-близката заветна цел остава Марс - видим през лещите на умни орбитални апарати и марсоходи, но извън обсега на човешкия крак засега. Въпреки десетилетията изследователска дейност и научни открития, една дълготрайна мисия до Червената планета все още е само формула на черната дъска. Без да се взима предвид цената на подобно начинание, все още има някои основни пречки и затруднения - инженерни и физиологични, пред изпълнението й. Ето някои от тях в "Дискавъри нюз".

Повърхността на Марс

Радиация

Комбинираният ефект от космическото лъчение от извънгалактически източници и силната радиация от слънчевата дейност правят пътуването в Космоса шест месеца натам и шест обратно меко казано опасно. Засега изчисленията сочат, че астронавтите биха прескочили доста бързо прага за развиване на фатални ракови заболявания. Лекарите се боят и от ефекта на облъчването върху сърцето и централната нервна система. При това тези прогнози вземат предвид защитата на кораба, вероятно от някаква форма на полиетиленова пластмаса, тъй като оловните щитове създават вторична радиация, когато са изложени на космическото лъчение, докато водата, може би най-добрият щит, ще трябва да е поне няколкометров слой, за да осигури достатъчно протекция. Последните два варианта са и твърде тежки (буквално) предвид необходимите количества, което ще се отрази и на бюджета за тях. 

Решение: Да се изберат астронавти, които никога не са пушили, никога не са били около пушачи и имат вродена, генетична устойчивост за радиационни увреждания. Учените признават, че не са знаели за тази възможност доскоро и че ще имат пълна яснота по въпроса след още 10-15 години. Да се надяваме, че генетичната устойчивост плюс специален защитен материал ще свършат работа. 

Марс - червената планета

Тела без гравитация

Да видим как се "разпада" човешкото тяло в такива условия:
1) 1% месечна загуба на костно вещество.
2) Припадъци (при жените повече) след връщането в гравитационното поле.
3) Когнитивни проблеми, вкл. симптоми като при Алцхаймер.
4) Слабост и сърдечносъдови проблеми.
5) Атрофия на мускулите. 

Тези медицински проблеми биха затруднили много екипажа след кацането. Ако някой се опита да вдигне среднотежък предмет на Марс в подобно състояние, може да получи дискова херния, обяснява ортопед, който изучава ефекта на гравитацията върху астронавтите. В този смисъл, едно от най-големите притеснения е, че макар достигнали Марс за астронавтите няма да има кой да се погрижи там. 

Решение: Много време, прекарано във фитнес в условия на микрогравитация, както и някакъв вид изкуствена гравитация, могат да намалят, но не и елиминират рисковете. Екипажът ще има нужда от малко помещение вътре в космическия кораб, което се върти около централна ос и което може да създаде еквивалента на гравитация като на Земята - при морското равнище, например. По-маломерни центрофуги, обаче, са предизвиквали гадене у астронавтите и задръстват и без това претоварения кораб. Друга възможност е специален костюм, който помага да се поддържа във форма тялото.

Клаустрофобия

Шест-седем души в затворено пространство за 18 месеца и то на място, където никой никога не е бил преди, без възможност да излязат или да избягат, е равно на стрес, напрежение и дори психически проблеми. Според доклад на НАСА от 2009 г., базиран на изследвания в Антарктика и други изолирани среди под вода, съществува по-голям риск от човешки грешки по време на работа поради загуба на сън, умора, прекомерна работа, нарушаване на циркадния ритъм. Проблеми могат да настъпят и поради лоша координация между екипа, неадекватно обучение и недостатъчна психосоциална адаптация. Дрязги на борда на руската "Мир" върна преждевременно у дома една от мисиите. НАСА също признава за напрежение между астронавтите. 

Решение: В подбора на персонала. НАСА смята да използва специални монитори за глас и лицеви движения, с които да диагностицира предварително ранни симптоми на стрес. Психолог на борда също е идея, но кой пък ще консултира него?  

Храна

За пътуване до Марс ще се допускат само вегетарианци, тъй като месото не може да се съхрани в космически условия. Храната е допълнителен стимул за екипажа, тъй като правилната диета може да окаже поне донякъде антиоксидантен ефект върху организма "там". Изследвания обаче сочат, че радиацията може да увреди витамините в храните, а загубата дори на един от тях може да има сериозни последствия при подобно пътуване. Все още се знае малко за ефекта на радиацията върху храната, тъй като екипажите на МКС донякъде са били предпазвани от магнитосферата на Земята. Очаква се астронавтите, тръгнали за Марс, да си отглеждат свои зеленчуци в нещо като парник - което изследователи на Южния полюс вече правят.

Оборудване

По "пряка линия" Марс е на над 56 млн. км от Земята, но тази цифра става шест пъти по-голяма, в зависимост от подравняването на орбитите на двете планети. Според някои експерти отговорът на всички проблеми пред една мисия до Червената планета е да се стигне до нея по най-бързия начин. Бившият астронавт Франклин Чанг-Диаз работи по създаването на плазмен двигател, с който се надява пътуването да се съкрати до 39 дни. Президентът Барак Обама спомена за него при скорошно посещение до Кейп Канаверал. Други обаче, като основателят на "Марсианско общество" Робърт Зубрин, са силно критични към този план, тъй като смятат, че човечеството вече разполага с нужната технология за експедиция до Марс. Според Зубрин проектът VASIMR е залъгалка, с която политиците искат да отложат подобна мисия.