NASA-astronauten Karen Nyberg använder ett fundoskop för att kontrollera hennes öga för rymdfluktrelaterade hälsoproblem vid den internationella rymdstationen.
(Bild: © NASA)
NASA: s tryck för att landa människor på månen 2024, tillsammans med byråns pågående forskning om den internationella rymdstationen (ISS), kan tjäna som utmärkta analoga miljöer för ett uppdrag till Mars, sade flera forskare vid Människor till Mars-toppmötet i Washington på torsdag (16 maj).
En grupp forskare från rymdbyråer, privata rymdflygbolag och andra organisationer världen över diskuterade hur man bäst ska förbereda sig för ett uppdrag till Mars. En sådan satsning innebär flera ytterligare risker jämfört med en utflykt till månen. Bland dessa risker kommer människor på Mars att behöva spendera långa perioder på planetens yta i en miljö som kan innehålla Martiska mikrober.
Redan har forskning om ISS hjälpt NASA att planera för att mildra några av riskerna med att skicka människor till Mars, säger Julie Robinson, som är chefforskare för omloppskomplexet vid NASA: s Johnson Space Center i Houston. Till exempel har forskare använt den större delen av 20 år på att undersöka effekter av mikrogravitet på människokroppen; dessa inkluderar försvagade muskler och ben, vätskeskift och konditionering av kardiovaskulära ämnen.
Det finns mindre risk för några av dessa hälsoproblem idag, dock på grund av forskning om ISS, sade Robinson. Vi vet mer om hur mikrogravitet påverkar människokroppen nu än vad vi gjorde innan ISS lanserades för mer än 20 år sedan. Men Mars förblir tufft. "När vi tittar på riskerna för alla designreferensuppdrag som kan göras ... det viktigaste skulle vara ett mänskligt uppdrag till Mars," sade hon.
Robinson tillade det NASAs plan att landa människor på månen skulle tillhandahålla användbar data för ISS-uppdrag, som sker fullständigt i mikrogravitet. Att se människor anpassa sig till gravitationen i månmiljön, där de väger en sjätte lika mycket som de gör på jorden, ger en idé om hur man kan göra sig redo att arbeta på Mars. Mars, en något större värld än månen, har en tyngdkraft som är ungefär 38% av jordens.
Robinsons omnämnande av mån- och ISS-analoger för ett mänskligt uppdrag till Mars togs också upp av en representant från det tyska flyg- och rymdcentret (DLR) och en annan från Duke University, även om deras samtal (som diskuteras nedan) fokuserade på andra ämnen.
Marsliv kan vara ett hot
Den stora okända på Mars är den möjliga närvaron av liv, säger Lisa Pratt, NASA: s planetariska skyddsombud. Hennes uppgift är att leda ett team för att minska risken för att jordutrustning förorenar ytan på Mars och för att förhindra otäcka Martian-mikrober från att överföras tillbaka till vår egen planet under framtida prov-return-uppdrag.
Att ta tillbaka prover från en plats som Mars är science fiction just nu, men framtiden "är närmare än du tror", sa Pratt. NASA: s planer kräver för det första prov-återuppdrag redan 2026, vilket ger byrån bara cirka fem år att utveckla lämplig teknik innan den slutförs för flygning. Och den Mars 2020 rover-uppdraget, som lanseras nästa år, kommer att cache-prover för det 2026-återvändande-uppdraget.
Mycket av vår osäkerhet om marsliv uppstår eftersom vi inte vet vad som ligger under jord på den röda planeten, sade Pratt. "Det råder osäkerhet om ånggrottor eller saltvatten under vattenytan på Mars, "sade hon. Vissa bakterier kan trivas i miljöer med högt salt, till exempel. Och salter tillåter flytande vatten att flöda vid mer frigida temperaturer som överensstämmer med vad som finns på Mars ytan.
Pratt oroade sig också för jordorganismer förorenar den Martiska miljön. Medan studier pågår "vet vi inte vem som är där", sa hon om mikroorganismerna i rymdskepp. "Vi vet inte så mycket om ekologin hos organismer som kan överleva i en renrumssamlingsprocess och komma på ett rymdskepp och lansering."
Medan transitering i rymden mellan Jorden och Mars, en miljö med hög strålning och inte syre, kunde döda vissa organismer, är det oklart hur många som skulle överleva, tillade hon.
Studier på marken
Medan rymdmiljöerna erbjuder bättre analoger för att studera hur människokroppen kommer att bete sig under ett Mars-uppdrag, är pågående studier på marken här på jorden också viktiga för att hjälpa forskare att förstå de risker människor står inför. Strålning, mikrobiologi, avfallshantering och människors hälsa och prestanda är de fyra huvudområdena som studeras av DLR, sade Ruth Hemmersbach. Hon är byråns chef för avdelningen för gravitationsbiologi och vice chef för byråns Institut för flyg- och rymdmedicin.
"Jag tror att det inte bara är nödvändigt att göra experiment i rymden, utan vi måste göra dessa möjligheter på marken i möjliga mikrogravitationsmiljöer," sade hon. Ett exempel är en unik DLR-testanläggning som heter Envihab; det använder "sängstödstudier, "där patienterna ligger i sängen i månader i taget för att se hur deras kropp förändras. I denna kontrollerade miljö är det lätt att ändra parametrar som ljus och atmosfäriska förhållanden och se hur människor reagerar. Ett aktivt studieområde tittar på förändringar i synen, som astronauter på ISS redan upplever.
Astronautbesättningar i dag tenderar att bestå av superhälsosamma människor som inte nödvändigtvis är representativa för den mänskliga befolkningen som helhet, konstaterade Daniel Buckland; han arbetar vid Duke University som biträdande professor i både akutmedicin och maskinteknik. Han uppmanade rymdorganisationer att överväga motåtgärder för att tillåta mer vanliga människor att delta.
"Det skulle vara ett enormt slöseri med potential om den bästa botanikern eller geologen inte kan gå [till Mars] eftersom de är diabetiker", sa Buckland. "Den nuvarande modellen för rymdmedicin är att [ta] de hälsosammaste människor du kan. Det begränsar typen av människor som kan gå och göra experimenten på ytan."
Mer studie pågår om könsbaserad hälsovård, inklusive hur olika kön reagerar på spänningarna i rymdflukt, sa Saralyn Mark, en endokrinolog, geriatriker och kvinnors hälsospecialist som brukade vara en senior medicinsk rådgivare på NASA, bland andra framstående positioner. Hon är nu ordförande för iGIANT, en ideell organisation som fokuserar på att översätta forskning till köns- och könsspecifika element.
Mark sade att decadalrecensionerna använde definitionerna från Institutet för medicin för att definiera kön och kön: nämligen kön är den biologiska konstruktionen medan kön är den psykosociala konstruktionen. Definitionen är mer nyanserad idag på grund av påverkan av epigenetik, eller förändringar i genuttryck. Hon betonade att det inte bör finnas en "strid mellan könen", utan fokus på att utveckla motåtgärder och protokoll för att säkerställa att män och kvinnor kan leva och utföra sina uppgifter säkert och väl under rymdutforskningen.
Alla sessioner för toppmötet Humans to Mars 2019 kommer att vara arkiveras på organisationens webbplats.
Redaktörens anmärkning: Denna artikel korrigerades för att ta bort en felaktig mening om synstörningar i rymden hos män kontra kvinnor och för att klargöra Markus kommentarer om definitionerna av kön och kön.
- Koloniserande Mars kan kräva att människor radikalt förändrar sina kroppar och sinnen
- Google Street View tar armstolutforskaren till Mars (faktiskt den kanadensiska arktis)
- Nat Geo-kanalens "Mars" visar faror för mänsklig rymdflyg
