Den internationella rymdstationen i omloppsbana runt jorden.
(Bild: © NASA)
NASA letar efter sätt att besöka Internationell rymdstation lite mer som en resa till Mars.
Naturligtvis kan ingenting någonsin verkligen replikera upplevelsen av en Mars uppdrag innan människor påbörjar den resan på riktigt. Men NASA kan förbereda sig genom att härma så många olika aspekter av resan som möjligt. Så byrån strategiserar sätt rymdstationen kan vara värd för sådana övningar - utan att blanda sig i kretslaboratoriets andra prioriteringar.
"Mitt jobb är att föreställa mig hur ett Mars-uppdrag skulle se ut: Var skulle vi åka, vad skulle vi göra och hur skulle vi göra det?" Michelle Rucker, ingenjör vid NASA: s kontor för planering för prospekteringsuppdrag, sa under en panel som hölls vid Internationella astronautiska kongressen i Washington förra månaden. "Att gå till Mars skulle vara svårt, men lyckligtvis behöver vi inte börja från början, eftersom vi redan har byggt dessa andra plattformar som vi kan använda för att öva några av de operationer som vi skulle använda på ett mänskligt Mars-uppdrag. "
Mer: NASA vill ha ytterligare 10 årslånga rymdstationsuppdrag för Mars Prep
Relaterad: International Space Station at 20: A Photo Tour
Rymdflygningspersonal kallar dessa träningsscenarier analoga uppdrag. De hittills mest slående Mars-analoga uppdragen är de som isolerar besättningsmedlemmarna på jorden, kanske på en exotisk destination. Men dessa analoger kan inte kopiera specifika egenskaper för rymdflukt, och det är därför NASA beslutade att undersöka sätt som byrån uttryckligen skulle kunna använda den internationella rymdstationen som en analog för Mars-uppdrag.
"Varje analog har vissa fördelar, och varje analog har vissa nackdelar," berättade Julie Robinson, chefforskare vid NASA: s internationella rymdstationsprogram, till Space.com. "Det är värt att tänka på vad som [rymdstationen] matchar och inte överensstämmer med alla de olika riskerna för människors rymdflyg."
Så NASA bad forskare, ingenjörer och astronauter att överväga hur de kunde använda tiden på rymdstationen för att bättre förbereda sig för den långa resan till Mars, utan att ignorera de traditionella begränsningarna som styr på det kretsande laboratoriet. Ett team har utvärderat dessa möjligheter och övervägt hur de skulle kunna genomföras.
Vissa är inte särskilt genomförbara. Till exempel, avslutade teamet, det finns inget enkelt sätt att justera moduler på rymdstationen till härma klämman det skulle vara nödvändigt för ett Mars-uppdrag. Det är bättre gjort på jorden.
Rymdstationen är också en mer dynamisk miljö än ett rymdfarkoster som leder till Mars skulle vara, vilket gör kretsloboratoriet till en dålig modell för den typ av sociala begränsningar som Mars-bundna astronauter skulle uppleva.
"ISS är enormt, "Sade Robinson." Jämfört med vad jag tror är ett troligt Mars-transitfordon, är det ett palats, och det har massor av att komma och gå. "Att försöka göra om dessa aspekter av rymdstationen som en analog skulle störa dramatiskt med allt annat om rymdstationen.
Men teamet fann att andra viktiga aspekter av den långa resan kunde replikeras ombord på rymdstationen. En prioritering är att öka antalet astronauter som förblir i rymden längre än den typiska sexmånaders vistelsen, eftersom en resa till Mars till och med troligen kommer att pågå i cirka tre år.
"På ISS har vi gjort ett par ett års uppdrag, och de har gett oss en viss oro, "sade Robinson." Vi måste ha tillräckligt med besättningsmedlemmar som har varit på ISS under en längre tid så att vi verkligen känner att vi förstår variationen i mänskliga svar på att vara i mikrogravitet för det tidsperiod."
Två NASA-astronauter som för närvarande är i omloppsbana, Christina Koch och Andrew Morgan, kommer att spendera lite längre tid än vanligt under flygningen. Men innan byrån kan studera längre flygningar på allvar behöver den sina kommersiella besättningsleverantörer, SpaceX och Boeing, för att börja färja astronauter till rymdstationen nästa år.
Tid på rymdstationen kan också ge NASA: s personal en bättre känsla av hur exakt de kan förbereda sig för en resa som skulle ta dem långt utom räckhåll för alla uppdragsuppdrag. Rucker föreställer sig en övning där uppdragspersonalen försöker planera ut allt som astronauter behöver under en viss tid och sedan kontrollera hur väl planeringen matchade verkliga besättningsbehov.
"Fanns det inte något på listan? Har vi glömt något att du, till halvvägs till Mars, skulle ha sagt: 'Åh, vi har slut på våtservetter,' eller vad som helst, 'sade Rucker. "Det är en mycket enkel sak att göra, men om du är halvvägs till Mars och du är ur ett kritiskt objekt kommer det inte att bli en bra dag."
En andra kategori av analoger som förlitar sig på rymdstationen använder återvändande besättningsmedlemmar när de åter brukar sig för att hantera markbunden allvar. Detta fungerar som en modell för mängden och typ av aktivitet som astronauter skulle kunna utföra under sina första timmar på Mars. "Vad du kan och inte kan anta att besättningen kan göra under den första dagen är en enorm drivkraft för uppdragets massa," sade Robinson. Det beror på att mer nedsatta astronauter behöver mer utrustning; mer utrustning ökar uppdragskostnaderna.
Just nu återvänder astronauter röra ner i Kazakstan, där det är svårt att köra de typer av tester som NASA skulle vilja ha. Och bemannade SpaceX-kapslar kommer att landa i havet, där vågor kommer att störa övergången till gravitationen. Så för den här typen av test kommer NASA att vänta tills Boeing Starliner-kapslar kommer att återlämna, vilket kommer att vara på land.
Ett sista typ av analogt scenario som involverar ISS är lättare att implementera, tack vare en ny uppgradering till stationens datoranläggningar. Dessa scenarier tacklar utmaningarna med kommunikation under ett Mars-uppdrag.
Två sådana typer av utmaningar står inför Mars-besökare: hur mycket tid som krävs hör tillbaka från kollegor på jorden under en tidskänslig situation och enstaka kommunikationsavbrytning, som skulle pågå i upp till två veckor. Det senare är svårare att efterlikna på rymdstationen, men praxis som NASA redan använder för att förbereda rymdpromenader kan bli grunden för förfaranden för mörkläggning av Mars, sade Robinson.
Och en ny datoruppdatering innebär att NASA nu kan implementera ett virtuellt kommunikationsfördröjning som gör att alla som är involverade i ett uppdrag att öva hantera ett sådant avstånd från jorden. Just nu, sade Robinson, är NASA redo för forskare att utveckla specifika scenarier för att använda den tekniken. "Vi vill inte bara använda det för en dag för skojs skull."
Att ha kul är inte ett bra sätt att efterlikna ett Mars-uppdrag ändå, tillade hon. "Tänk på en besättning som går ombord på det fordonet och vinkar adjö och sedan är bara de fyra av dem under de kommande eventuella tre åren," sade Robinson. "Den första delen av det, det första året, är som den värsta familjesemester du någonsin har föreställt dig, för det finns inget att göra."
- Bor på "Mars": 8-månaders HI-SEAS Mock Space Mission in Photos
- Forskare besöker en sällsynt ny ö som de såg växa ut ur vågorna
- 'Infinite Wonder': Foton från Scott Kelly's Year in Space Mission
