NASA-astronaut Karen Nyberg gebruikt een fundoscope om haar oog te controleren op ruimtevaartgerelateerde gezondheidsproblemen in het internationale ruimtestation ISS.
(Afbeelding: © NASA)
Het streven van NASA om mensen in 2024 op de maan te zetten, samen met het lopende onderzoek van het bureau naar het International Space Station (ISS), zou kunnen dienen als uitstekende analoge omgevingen voor een missie naar Mars, zeiden verschillende onderzoekers op de Mensen naar Mars Summit in Washington op donderdag (16 mei).
Een groep onderzoekers van ruimteagentschappen, particuliere ruimtevaartbedrijven en andere organisaties over de hele wereld bespraken hoe ze zich het beste konden voorbereiden op een missie naar Mars. Zo'n onderneming brengt verschillende extra risico's met zich mee vergeleken met een excursie naar de maan. Onder die risico's zullen mensen op Mars lange tijd op het oppervlak van de planeet moeten doorbrengen in een omgeving die Mars-microben kan bevatten.
Onderzoek naar het ISS heeft NASA al geholpen bij het maken van plannen om enkele van de risico's van het sturen van mensen naar Mars te verminderen, zei Julie Robinson, hoofdwetenschapper van het baancomplex in het Johnson Space Center van NASA in Houston. Zo hebben onderzoekers het grootste deel van 20 jaar onderzoek gedaan naar de effecten van microzwaartekracht op het menselijk lichaam; deze omvatten verzwakte spieren en botten, vochtverschuivingen en cardiovasculaire deconditionering.
Er is echter minder risico op sommige van die gezondheidsproblemen als gevolg van onderzoek naar het ISS, zei Robinson. We weten meer over hoe microzwaartekracht het menselijk lichaam nu beïnvloedt dan vóór de lancering van het ISS, meer dan 20 jaar geleden. Maar Mars blijft moeilijk. 'Als we kijken naar de risico's voor alle ontwerpreferentiemissies die kunnen worden uitgevoerd ... zou de belangrijkste een menselijke missie naar Mars zijn', zei ze.
Robinson voegde daaraan toe NASA's plan om mensen op de maan te landen zou nuttige gegevens opleveren voor ISS-missies, die volledig in microzwaartekracht plaatsvinden. Kijken hoe mensen zich aanpassen aan de zwaartekracht in de maanomgeving, waar ze een zesde van zoveel wegen als op aarde, geeft een idee van hoe ze zich kunnen voorbereiden op het werken op Mars. Mars is een iets grotere wereld dan de maan en heeft een zwaartekracht van ongeveer 38% van die van de aarde.
Robinsons vermelding van maan- en ISS-analogen voor een menselijke missie naar Mars werd ook overgenomen door een vertegenwoordiger van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR) en een andere van de Duke University, hoewel hun gesprekken (die hieronder worden besproken) gericht waren op andere onderwerpen.
Het leven op Mars kan een bedreiging vormen
De grote onbekende op Mars is de mogelijke aanwezigheid van leven, zei Lisa Pratt, NASA's planetaire beschermingsfunctionaris. Het is haar taak om een team te leiden om de risico's van aardse apparatuur die het oppervlak van Mars vervuilt te verminderen en om te voorkomen dat vervelende Mars-microben tijdens toekomstige monsterretourmissies terug naar onze eigen planeet worden overgebracht.
Monsters terugbrengen van een locatie als Mars is op dit moment sciencefiction, maar de toekomst 'is dichterbij dan je denkt', zei Pratt. De plannen van NASA vragen om het eerste sample-return missie al in 2026, wat het bureau slechts ongeveer vijf jaar geeft om de juiste technologie te ontwikkelen voordat het definitief wordt voor de vlucht. En de Mars 2020 De rover-missie, die volgend jaar van start gaat, zal samples cachen voor die 2026 sample-return-missie.
Veel van onze onzekerheid over het leven op Mars ontstaat omdat we niet weten wat er ondergronds op de Rode Planeet ligt, zei Pratt. 'Er bestaat onzekerheid over dampgrotten of zout grondwater onder het oppervlak van Mars, "zei ze. Bepaalde bacteriën kunnen bijvoorbeeld gedijen in omgevingen met veel zout. En zouten laten vloeibaar water om te stromen bij meer koude temperaturen die consistent zijn met wat er op het oppervlak van Mars wordt gevonden.
Pratt maakte zich ook zorgen over aardse organismen besmetting van de Marsomgeving. Terwijl er onderzoeken lopen, 'we weten niet wie er is', zei ze over de micro-organismen op ruimtevaartuigen. "We weten niet veel over de ecologie van organismen die kunnen overleven in een cleanroom-assemblageproces en op een ruimtevaartuig kunnen stappen en lanceren."
Hoewel de doorgang in de ruimte tussen de aarde en Mars, een omgeving met hoge straling en zonder zuurstof, sommige organismen zou kunnen doden, is het onduidelijk hoeveel er zouden overleven, voegde ze eraan toe.
Studies ter plaatse
Hoewel ruimteomgevingen betere analogen bieden om te bestuderen hoe het menselijk lichaam zich zal gedragen tijdens een Mars-missie, zijn lopende onderzoeken ter plaatse hier op aarde ook belangrijk om onderzoekers te helpen de risico's te begrijpen waarmee mensen worden geconfronteerd. Straling, microbiologie, afvalbeheer en menselijke gezondheid en prestaties zijn de vier belangrijkste gebieden die DLR bestudeert, zei Ruth Hemmersbach. Ze is het hoofd van de afdeling gravitatieve biologie van dat bureau en de vice-directeur van het Institute of Aerospace Medicine van het bureau.
'Ik denk dat het niet alleen nodig is om experimenten in de ruimte uit te voeren, maar we moeten deze mogelijkheden ook ter plaatse doen in mogelijke microzwaartekrachtomgevingen', zei ze. Een voorbeeld is een unieke DLR-testfaciliteit genaamd Envihab; het gebruikt "onderzoeken naar bedrust, "waarin patiënten maanden achter elkaar in bed blijven om te zien hoe hun lichaam verandert. In deze gecontroleerde omgeving is het gemakkelijk om parameters zoals licht en atmosferische omstandigheden te veranderen en te kijken hoe mensen reageren. Een actief studiegebied kijkt naar veranderingen in visie, die astronauten op het ISS al ervaren.
Astronautenploegen bestaan tegenwoordig meestal uit supergezonde mensen die niet noodzakelijkerwijs representatief zijn voor de menselijke bevolking als geheel, merkte Daniel Buckland op; hij werkt aan de Duke University als assistent-professor in zowel spoedeisende geneeskunde als werktuigbouwkunde. Hij drong er bij ruimtevaartorganisaties op aan om tegenmaatregelen te overwegen om meer gewone mensen te laten deelnemen.
'Het zou een enorme verspilling van potentieel zijn als de beste botanicus of geoloog niet naar Mars kan gaan omdat ze diabetes hebben', zei Buckland. "Het huidige model van de ruimte geneeskunde is [om] de gezondste mensen te nemen die je kunt. Het beperkt het soort mensen dat de experimenten aan de oppervlakte kan doen."
Er is meer onderzoek gaande naar gezondheidszorg op basis van geslacht, inclusief hoe verschillende geslachten reageren op de stress van ruimtevaart, zei Saralyn Mark, een endocrinoloog, geriater en gezondheidsspecialist voor vrouwen die vroeger een senior medisch adviseur was bij NASA, naast andere prominente posities. Ze is nu voorzitter van iGIANT, een non-profitorganisatie die zich richt op het vertalen van onderzoek naar gender- en sekse-specifieke elementen.
Mark zei dat de decadale beoordelingen de definities van het Institute of Medicine gebruikten om seks en geslacht te definiëren: namelijk, seks is het biologische construct terwijl gender het psychosociale construct is. De definitie is tegenwoordig genuanceerder vanwege de invloed van epigenetica of veranderingen in genexpressie. Ze benadrukte dat er geen 'strijd tussen de seksen' zou moeten zijn, maar een focus op het ontwikkelen van tegenmaatregelen en protocollen om ervoor te zorgen dat mannen en vrouwen hun taken veilig en goed kunnen uitvoeren en uitvoeren tijdens ruimteverkenning.
Alle sessies voor de Top Humans to Mars 2019 zullen plaatsvinden gearchiveerd op de website van de organisatie.
Opmerking van de uitgever: Dit artikel is gecorrigeerd om een foutieve zin over visuele stoornissen in de ruimte bij mannen versus vrouwen te verwijderen en om Markus 'opmerkingen over de definities van geslacht en geslacht te verduidelijken.
- Kolonisatie van Mars kan vereisen dat mensen hun lichaam en geest radicaal veranderen
- Google Street View brengt de Armchair Explorer naar Mars (eigenlijk het Canadese noordpoolgebied)
- 'Mars' van Nat Geo Channel toont gevaren van bemande ruimtevaart
