The Challenges of a Human Mission to Mars:Travel &Beyond

Triff/Shutterstock

Οι τολμηρές υποσχέσεις των δισεκατομμυριούχων της τεχνολογίας να δημιουργήσουν μια αποικία στον Άρη συνήθως περιστρέφονται γύρω από την επιβίωση στον ίδιο τον πλανήτη. Ωστόσο, το ταξίδι μεταξύ Γης και Άρη θεωρείται συχνά δεδομένο, οδηγώντας πολλούς ανθρώπους να υποθέσουν ότι οι πολλές προκλήσεις του έχουν ήδη λυθεί πλήρως. Δεν έχουν. Η τεχνολογία και η υλικοτεχνική υποστήριξη ενός ταξιδιού με πλήρωμα στον Άρη συνεπάγονται πολλούς κινδύνους για το ανθρώπινο φορτίο του, πολλοί από τους οποίους βρίσκονται ακόμη στην εννοιολογική φάση.

Για ένα, το διαστημικό ταξίδι στον Άρη απαιτεί τέλειο συγχρονισμό για να ελαχιστοποιηθεί ο χρόνος που περνούν οι αστροναύτες στη διέλευση. Καθώς ο Άρης και η Γη περιφέρονται γύρω από τον ήλιο, οι αποστάσεις μεταξύ τους αλλάζουν συνεχώς. Στο πλησιέστερο, οι δύο πλανήτες απέχουν περίπου 33 εκατομμύρια μίλια μεταξύ τους, ενώ στο πιο μακρινό τους, απέχουν περίπου 249 εκατομμύρια μίλια (ο Άρης είναι στην πραγματικότητα πιο μακριά από εμάς από την Αφροδίτη). Για να είναι σωστό, οι επιστήμονες πρέπει να λάβουν υπόψη τις ταχύτητες των οχημάτων, τις κινήσεις των δύο πλανητών και την ποσότητα του καυσίμου που είναι διατεθειμένοι να κάψουν. Η υλικοτεχνική υποστήριξη μιας τέτοιας προσπάθειας έχει παρομοιαστεί με το χτύπημα ενός bullseye σε ένα κινούμενο βελάκι από ένα κινούμενο αυτοκίνητο.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτήν την προσεκτικά υπολογισμένη τροχιά και τις τρέχουσες δυνατότητες της τεχνολογίας πυραύλων, οι ειδικοί υπολόγισαν ότι ένα ταξίδι με πλήρωμα μονής κατεύθυνσης στον Άρη θα διαρκούσε μεταξύ έξι και εννέα μηνών. Αυτό σημαίνει ότι οι αστροναύτες θα πρέπει να περάσουν τουλάχιστον μισό χρόνο σε περιορισμένες συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Και με καθυστέρηση επικοινωνίας έως και 20 λεπτά, η κύρια προτεραιότητά τους θα ήταν να παραμείνουν υγιείς και να διαχειριστούν μόνοι τους τυχόν έκτακτες ανάγκες. Μάλιστα, η NASA έχει επανειλημμένα δηλώσει ότι, «η αυτάρκεια θα είναι απαραίτητη για επιτυχημένες αποστολές στον Άρη». Αυτό σημαίνει ότι οι αστροναύτες που προορίζονται για τον Άρη θα είναι σε μεγάλο βαθμό μόνοι τους για ολόκληρους έξι μήνες.

Το σώμα χτυπά μετά από μήνες στο διάστημα

Σύμφωνα με τη NASA, υπάρχουν πέντε κύριοι κίνδυνοι που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες που κατευθύνονται στον Άρη:διαστημική ακτινοβολία, χρόνος ταξιδιού, αλλαγές στη βαρύτητα, αλλοιωμένο ανοσοποιητικό σύστημα και ψυχολογικές επιπτώσεις της εκτεταμένης απομόνωσης. Οι δύο πρώτοι κίνδυνοι είναι σε μεγάλο βαθμό έξω από τα χέρια των αστροναυτών. Οι μηχανικοί θα είναι υπεύθυνοι για την ελαχιστοποίηση της έκθεσής τους στη διαστημική ακτινοβολία θωρακίζοντας τους τοίχους του σκάφους τους, ακόμη και σε περίπτωση καταιγίδας ακτινοβολίας. Το ζήτημα του χρόνου και της απόστασης θα είναι επίσης ένα πρόβλημα που πρέπει να λύσει το επίγειο πλήρωμα. Αλλά από τη στιγμή που οι αστροναύτες είναι καθ' οδόν προς τον Άρη, η ευθύνη για την ευημερία τους πέφτει κυρίως στους δικούς τους ώμους.

Η διαχείριση των φυσικών επιπτώσεων των διαστημικών ταξιδιών είναι εκπληκτικά απλή. Ωστόσο, το να ζουν σε μηδενική βαρύτητα θα έχει μεγάλο βάρος στο σώμα τους. Η μηδενική βαρύτητα μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με τον προσανατολισμό στο χώρο, την ισορροπία, τον συντονισμό χεριού-ματιού και την κίνηση. Μετά από αρκετούς μήνες σε μηδενική βαρύτητα, οι αστροναύτες θα χάσουν την οστική τους πυκνότητα, οι μύες τους θα ατροφήσουν και το καρδιαγγειακό τους σύστημα θα εξασθενήσει. Για να αντιμετωπίσουν αυτές τις επιπτώσεις, οι αστροναύτες θα πρέπει να ακολουθούν αυστηρά διατροφικά πρωτόκολλα και να ασκούνται συνεχώς. Μόλις επιστρέψουν στο σπίτι, θα εξακολουθήσουν να έχουν κάνει ανεπανόρθωτη ζημιά στο σώμα τους.

Οι αστροναύτες με προορισμό τον Άρη θα αντιμετωπίσουν επίσης μια αόρατη απειλή για την υγεία τους:τα μικρόβια. Οι μικροοργανισμοί αρχίζουν να συμπεριφέρονται διαφορετικά στη μηδενική βαρύτητα, οδηγώντας σε αλλαγές στο έντερο. Αυτές οι αλλαγές, εν μέρει, προκαλούν αλλοιώσεις στο ανοσοποιητικό σύστημα, αυξάνοντας τον κίνδυνο ασθενειών, αλλεργιών και άλλων ασθενειών. Για να κάνουν τα πράγματα χειρότερα, το κοντινό τέταρτο κάνει τη μεταφορά μικροβίων ακόμα πιο εύκολη. Οι αστροναύτες που ταξιδεύουν στον Άρη θα αφιερώσουν έτσι μεγάλο μέρος του χρόνου τους παρακολουθώντας την υγεία τους και λαμβάνοντας συμπληρώματα και φάρμακα. Ο έλεγχος των ζωτικών τους στοιχείων, των επιπέδων υγρών και του αίματος θα γίνει καθημερινό τελετουργικό.

Το ψυχολογικό κόστος του μισού έτους σε ένα σφιχτό σωλήνα

Peepo/Getty Images

Παρά τις υψηλές υποσχέσεις, μια αποστολή με πλήρωμα στον Άρη είναι ακόμα πολύ μακριά. Για παράδειγμα, το SpaceX αναβάλλει συνεχώς την ημερομηνία εκτόξευσης του στόχου του, η οποία μετατέθηκε πιο πρόσφατα από το 2028 στο 2031. Ωστόσο, το Starship του SpaceX είναι επί του παρόντος το πιο βιώσιμο σχέδιο διαστημικού σκάφους. Ο ενισχυτής Super Heavy, ο οποίος χρησιμοποιεί προωθητικό υγρού μεθανίου, είχε μερικές επιτυχείς αρχικές δοκιμές, ενώ τα προτεινόμενα πυρηνικά σκάφη της NASA παραμένουν εντελώς εννοιολογικά. Εάν το πρώτο ταξίδι στον Άρη πραγματοποιηθεί με ένα Starship του SpaceX, τότε θα μπορεί να μεταφέρει 100 έως 150 τόνους ωφέλιμου φορτίου.

Το πόσο από αυτό το ωφέλιμο φορτίο θα διατεθεί στον χώρο διαβίωσης δεν έχει ακόμη φανεί. Εάν ένα μεγάλο πλήρωμα ξεκινήσει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη, οι χώροι θα είναι στενοί. Κάθε μέλος του πληρώματος θα χρειάζεται χώρο για ύπνο, άσκηση, φαγητό, ποτά και προσωπικά αντικείμενα για να διατηρείται υγιής. Το ψυχολογικό κόστος ενός τέτοιου εγκλεισμού είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς. Ακόμη και στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, μόνο έξι χώροι ύπνου διατίθενται σε έως και επτά άτομα τη φορά. Σε ένα διαστημόπλοιο στον Άρη, οι συνθήκες θα μπορούσαν να είναι ακόμη πιο κλειστοφοβικές.

Ως αποτέλεσμα του εγκλεισμού, τα μέλη του πληρώματος θα πρέπει να επιλεγούν προσεκτικά για να διασφαλιστεί ότι ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος διαπροσωπικών «θεμάτων συμπεριφοράς». Ανεξάρτητα από το ψυχικό σθένος του αστροναύτη, οι κίνδυνοι του μακροχρόνιου εγκλεισμού περιλαμβάνουν πτώση στη γνωστική λειτουργία, τη διάθεση, την ποιότητα του ύπνου και το ηθικό. Η θεραπεία, σύμφωνα με την έρευνα της NASA, εστιάζει σε τρεις κύριους παράγοντες:τα προγράμματα φωτισμού, τον ύπνο και την άσκηση. Οι ειδικοί θα ενθαρρύνουν επίσης τους αστροναύτες να κρατούν ημερολόγια για να εκτονώνουν τις απογοητεύσεις τους. Το ψυχολογικό τίμημα είναι ίσως η μεγαλύτερη πρόκληση για τους αστροναύτες που πηγαίνουν στον Άρη, και αυτό δεν πρέπει να αναφέρουμε τις προκλήσεις που τους περιμένουν μόλις φτάσουν στον εχθρικό κόκκινο πλανήτη.