Die NASA-Astronautin Karen Nyberg verwendet ein Fundoskop, um auf der Internationalen Raumstation ihr Auge auf gesundheitliche Probleme im Zusammenhang mit der Raumfahrt zu untersuchen.
(Bild: © NASA)
Der Vorstoß der NASA, Menschen 2024 auf dem Mond zu landen, sowie die laufenden Forschungen der Agentur zur Internationalen Raumstation (ISS) könnten als hervorragende analoge Umgebungen für eine Mission zum Mars dienen, sagten mehrere Forscher auf der Menschen zum Marsgipfel in Washington am Donnerstag (16. Mai).
Eine Gruppe von Forschern von Weltraumagenturen, privaten Raumfahrtunternehmen und anderen Organisationen auf der ganzen Welt diskutierte, wie man sich am besten auf eine Mission zum Mars vorbereiten kann. Ein solches Unterfangen birgt im Vergleich zu einem Ausflug zum Mond mehrere zusätzliche Risiken. Unter diesen Risiken müssen Menschen auf dem Mars lange Zeit auf der Oberfläche des Planeten in einer Umgebung verbringen, die Mars-Mikroben enthalten könnte.
Die Forschung an der ISS hat der NASA bereits dabei geholfen, Pläne zu schmieden, um einige der Risiken der Entsendung von Menschen zum Mars zu mindern, sagte Julie Robinson, Chefwissenschaftlerin des Umlaufkomplexes am Johnson Space Center der NASA in Houston. Zum Beispiel haben Forscher den größten Teil von 20 Jahren damit verbracht, das zu untersuchen Auswirkungen der Mikrogravitation auf den menschlichen Körper; Dazu gehören geschwächte Muskeln und Knochen, Flüssigkeitsverschiebungen und kardiovaskuläre Dekonditionierung.
Aufgrund dieser Untersuchungen zur ISS besteht heute jedoch ein geringeres Risiko für einige dieser Gesundheitsprobleme, sagte Robinson. Wir wissen mehr darüber, wie sich die Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper auswirkt, als vor dem Start der ISS vor mehr als 20 Jahren. Aber der Mars bleibt hart. "Wenn wir uns die Risiken für alle möglichen Designreferenzmissionen ansehen, wäre die wichtigste eine menschliche Mission zum Mars", sagte sie.
Robinson fügte das hinzu Der Plan der NASA, Menschen auf dem Mond zu landen würde nützliche Daten für ISS-Missionen liefern, die vollständig in Schwerelosigkeit stattfinden. Die Beobachtung, wie sich Menschen in der Mondumgebung an die Schwerkraft anpassen, wo sie ein Sechstel so viel wie auf der Erde wiegen, liefert eine Vorstellung davon, wie sie sich auf die Arbeit am Mars vorbereiten können. Der Mars ist eine etwas größere Welt als der Mond und hat eine Schwerkraft, die ungefähr 38% der Erde ausmacht.
Robinsons Erwähnung von Mond- und ISS-Analoga für eine menschliche Mission zum Mars wurde auch von einem Vertreter des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und einem anderen Vertreter der Duke University aufgegriffen, obwohl sich ihre Vorträge (die im Folgenden erörtert werden) auf andere Themen konzentrierten.
Das Leben auf dem Mars könnte eine Bedrohung sein
Das große Unbekannte auf dem Mars ist die mögliche Anwesenheit von Leben, sagte Lisa Pratt, die Planetenschutzbeauftragte der NASA. Ihre Aufgabe ist es, ein Team zu führen, um das Risiko zu verringern, dass Erdausrüstung die Marsoberfläche kontaminiert, und um zu verhindern, dass böse Marsmikroben bei zukünftigen Probenrückgabemissionen auf unseren eigenen Planeten zurückgebracht werden.
Das Zurückbringen von Proben von einem Ort wie dem Mars ist derzeit Science-Fiction, aber die Zukunft "ist näher als Sie denken", sagte Pratt. Die Pläne der NASA sehen die erste vor Sample-Return-Mission Bereits im Jahr 2026 hat die Agentur nur etwa fünf Jahre Zeit, um die entsprechende Technologie zu entwickeln, bevor sie für den Flug fertiggestellt wird. Und der Mars 2020 Die Rover-Mission, die nächstes Jahr startet, wird Samples für diese 2026 Sample-Return-Mission zwischenspeichern.
Ein Großteil unserer Unsicherheit über das Leben auf dem Mars entsteht, weil wir nicht wissen, was unter der Erde auf dem Roten Planeten liegt, sagte Pratt. "Es besteht Unsicherheit über Dampfhöhlen oder salzhaltiges Grundwasser unter der Marsoberfläche ", sagte sie. Bestimmte Bakterien können beispielsweise in salzreichen Umgebungen gedeihen. Und Salze erlauben dies flüssiges Wasser bei eisigeren Temperaturen zu fließen, die mit denen an der Marsoberfläche übereinstimmen.
Pratt machte sich auch Sorgen um Erdorganismen Kontamination der Marsumgebung. Während der laufenden Studien "wissen wir nicht, wer da ist", sagte sie über die Mikroorganismen auf Raumfahrzeugen. "Wir wissen nicht viel über die Ökologie von Organismen, die in einem Reinraum-Montageprozess überleben und auf ein Raumschiff steigen und starten können."
Während der Transit im Weltraum zwischen Erde und Mars, einer Umgebung mit hoher Strahlung und ohne Sauerstoff, einige Organismen töten könnte, sei unklar, wie viele überleben würden, fügte sie hinzu.
Studien vor Ort
Während Weltraumumgebungen bessere Analoga bieten, um zu untersuchen, wie sich der menschliche Körper während einer Marsmission verhält, sind laufende Studien vor Ort hier auf der Erde auch wichtig, um Forschern zu helfen, die Risiken zu verstehen, denen Menschen ausgesetzt sind. Strahlung, Mikrobiologie, Abfallwirtschaft sowie menschliche Gesundheit und Leistung sind die vier Hauptbereiche, die vom DLR untersucht werden, sagte Ruth Hemmersbach. Sie ist die Leiterin der Abteilung für Gravitationsbiologie dieser Agentur und die stellvertretende Direktorin des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin der Agentur.
"Ich denke, es ist nicht nur notwendig, Experimente im Weltraum durchzuführen, sondern wir müssen diese Möglichkeiten vor Ort in möglichen Mikrogravitationsumgebungen durchführen", sagte sie. Ein Beispiel ist eine einzigartige DLR-Testeinrichtung namens Envihab. es verwendet "Bettruhe-Studien, "in dem Patienten monatelang im Bett bleiben, um zu sehen, wie sich ihr Körper verändert. In dieser kontrollierten Umgebung ist es einfach, Parameter wie Licht und atmosphärische Bedingungen zu ändern und zu beobachten, wie Menschen reagieren. Ein aktiver Studienbereich betrachtet Veränderungen im Sehvermögen, die Astronauten auf der ISS bereits erleben.
Astronautencrews setzen sich heute in der Regel aus übergesunden Menschen zusammen, die nicht unbedingt für die gesamte menschliche Bevölkerung repräsentativ sind, bemerkte Daniel Buckland. Er arbeitet an der Duke University als Assistenzprofessor für Notfallmedizin und Maschinenbau. Er forderte die Weltraumagenturen auf, Gegenmaßnahmen zu erwägen, um gewöhnlichen Menschen die Teilnahme zu ermöglichen.
"Es wäre eine enorme Verschwendung von Potenzial, wenn der beste Botaniker oder Geologe nicht [zum Mars] gehen kann, weil er Diabetiker ist", sagte Buckland. "Das derzeitige Modell der Weltraummedizin besteht darin, die gesündesten Menschen aufzunehmen, die man kann. Es schränkt die Art von Menschen ein, die an der Oberfläche experimentieren können."
Weitere Studien zur geschlechtsspezifischen Gesundheitsversorgung, einschließlich der Reaktion verschiedener Geschlechter auf den Stress der Raumfahrt, werden derzeit durchgeführt, sagte Saralyn Mark, Endokrinologin, Geriaterin und Frauengesundheitsspezialistin, die unter anderem als leitende medizinische Beraterin bei der NASA tätig war. Sie ist jetzt Präsidentin von iGIANT, einer gemeinnützigen Organisation, die sich darauf konzentriert, Forschung in geschlechts- und geschlechtsspezifische Elemente zu übersetzen.
Mark sagte, dass die dekadischen Überprüfungen die Definitionen des Institute of Medicine verwendeten, um Geschlecht und Geschlecht zu definieren: Geschlecht ist das biologische Konstrukt, während Geschlecht das psychosoziale Konstrukt ist. Die Definition ist heute aufgrund des Einflusses der Epigenetik oder von Veränderungen in der Genexpression nuancierter. Sie betonte, dass es keinen "Kampf der Geschlechter" geben sollte, sondern einen Schwerpunkt auf der Entwicklung von Gegenmaßnahmen und Protokollen, um sicherzustellen, dass Männer und Frauen während der Weltraumforschung sicher und gut leben und ihre Aufgaben erfüllen können.
Alle Sitzungen für den Humans to Mars-Gipfel 2019 finden statt auf der Website der Organisation archiviert.
Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel wurde korrigiert, um einen fehlerhaften Satz über Sehstörungen im Raum bei Männern gegenüber Frauen zu entfernen und Marks Bemerkungen zu den Definitionen von Geschlecht und Geschlecht zu präzisieren.
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