V den, kdy byl tento rok v lednu naplánován prezident Bush, aby oznámil významnou novou vesmírnou politiku, se více než 100 vědců zaseklo do baru v tribunu v Montgomery v Texasu, aby sledovalo adresu. Na tuto chvíli čekali roky, ale i když prezident zmínil plány na měsíční základnu do roku 2020, po níž budou následovat „lidské mise na Mars a do dalších světů“, vědci neveselili. „Reakce byla vážná, “ vzpomíná John Charles, biofyzik, který byl v davu. "Bylo to spíš:" Musíme udělat spoustu práce. ""
Tato skupina fyziologů, biochemiků, fyziků, psychologů a lékařů z celého národa (kteří byli náhodou na konferenci v Montgomery) se vypořádala s výzvou, která může být ještě více skličující, než postavit kosmickou loď, která by přepravila astronauty do vzdálenosti 498 milionů mil Mars a zpět: dostat je naživu a dobře.
V roce 1997 se odborníci v NASA a v Národním kosmickém biomedicínském výzkumném ústavu, konsorciu univerzitních a národních laboratoří v Houstonu, rozhodli identifikovat zdravotní problémy způsobené touto cestou, která by trvala asi tři roky, okružní cesta. Identifikovali 55 hrozeb, od rakoviny vyvolané zářením po depresi. Vědci předpovídají, že některé problémy, jako je podvýživa (jak skladovat dostatek vody a pěstovat tříleté zásoby potravin), nebude možné vyřešit. Jiné výzvy jsou však tak složité, aby poskytovaly krmivo kritikům, kteří trvají na tom, že delší průzkum vesmíru je pro roboty vhodnější než lidé.
Rekord pro nejdelší pobyt ve vesmíru patří ruskému lékařskému specialistovi Valerymu Polyakovovi, který strávil 438 dní na palubě ruské stanice Mir, která byla zahájena v roce 1986 a vyřazena z provozu v roce 2001. Mezinárodní kosmická stanice, řízená partnerství 16 zemí včetně Spojené státy americké, Kanada, Rusko a Japonsko byly poprvé obsazeny v roce 2000 a uspořádaly devět expedic pro pobyty do 195 dnů.
Jedním z největších problémů, kterým čelí lidé, kteří tráví více než měsíc nebo dva v prostoru, je potenciálně devastující ztráta kostní tkáně, která by mohla vést ke zlomeninám. Na Zemi kostní tkáň stimulovaná tažením a tlačením svalů působících proti gravitaci obvykle zalomuje nové kostní buňky. Ale v mikrogravitaci prostoru, mimo dosah gravitačních polí Země a Marsu, se rozpad kostní tkáně zrychluje, zatímco nová produkce zpomaluje, což vede k nebezpečně ztenčeným a křehkým kostem.
Léta vědci měřili hustotu kostí astronautů a také prováděli studie, ve kterých dobrovolníci na Zemi strávili týdny ležením v posteli, aby simulovali, jak se svaly v mikrogravitaci uvolňují. Linda Shackelford, lékař, který stojí v laboratoři Johnson Space Center pro kosti a svaly, říká, že vědci, kteří na tomto problému pracují, dosáhli pokroku. Důkazy naznačují, že jedním ze způsobů, jak zpomalit úbytek kostní hmoty ve vesmíru, je stroj, který vytváří určitý odpor, který gravitace obvykle poskytuje. NASA na svou první misi nasadila prototyp Mezinárodního kosmického ústrojí na cvičební stroj. Astronaut Bill Shepherd, který strávil téměř pět měsíců na stanici, až do března 2001, pracoval s tímto strojem šest dní v týdnu až 45 minut denně. „Když se vrátil, vypadal docela dobře, “ říká Shackelford a dodal, že lékařské testy ukázaly, že kosmonauti kosmických stanic, kteří tento stroj používali, mají obecně méně kostní ztráty ve páteři, kyčle a pánvi než kosmonauti Mir. Vědci z NASA také zkoumají, zda by astronauti mohli těžit z léku alendronátu, který zpomaluje rozklad kostní tkáně a je běžně předepisován ženám na Zemi s osteoporózou.
Fyzické problémy nejsou jediným druhem astronautů na Marsu. Po většinu 46leté historie NASA agentura bagatelizovala emoční trápení. A samotní letci, počínaje can-do ortuťovými astronauty, prvními Američany, kteří obíhali kolem Země (v letech 1961 až 1963), měli sklon být blízko psychologickým problémům. Ačkoli NASA založila Laboratoř chování a výkonu v roce 1984, teprve v roce 1995, kdy americký kosmonaut Norm Thagard strávil 115 dní na Miru se dvěma ruskými kosmonauty, američtí kosmonauti veřejně uznali, že astronauti potřebují další výcvik na psychologické výzvy dlouhá kouzla ve vesmíru.
Během svého pobytu na Mir, Thagard, lékař a inženýr, který přeletěl čtyři raketoplány, opakovaně říkal pozemním dispečerům, že chce mluvit s rodinou a kolegy více než jednou týdně, jak to dělá, a že se cítí izolovaný. Špatné plánování ze strany NASA a ruské kosmické agentury mu bránilo v provádění většiny jeho experimentů, což ho vedlo k volnému konci. Ztratil 13 liber, protože se mu moc nelíbilo ruské jídlo - polévky, želé maso a ryby. Poté, co se vrátil na Zemi, řekl novinářům, že kdyby byla mise prodloužena o další tři měsíce, možná by to neudělal.
Další astronauti měli také potíže na Mirovi. Někteří se hádali s kosmonauty. Jiní nemohli spát na dlouhou dobu nebo se propadli depresi a odmítli mluvit s řídícími misí nebo s ostatními letci. Mnoho kosmonautů si stěžovalo, že kontroloři misí byli příliš nároční. V roce 1997 kosmonaut Vasily Tsibliev, vyčerpaný po čtyřech měsících ve vesmíru, ztratil kontrolu nad blížící se bezpilotní zásobovací lodí, která vrazil do Mir, rozbil jeho trup a poslal stanici do pomalého roztočení, které trvalo několik dní, než se zastavilo.
Vzhledem k občasné potřebě kontroly reality ve vesmíru, kde by hlasové zpoždění až o půl hodiny mohlo zabránit komunikaci s psychologem na Zemi, se vědci z University of Pennsylvania School of Medicine a Rutgers University snaží vyvinout palubu počítač, který „čte“ astronautovu tvář pro známky emocionální úzkosti. Vědci z Harvardské univerzity vymysleli řadu mentálních testů, které lze provádět pomocí ručního počítače, a které by pomohly posoudit, zda je astronaut snad příliš unavený na to, aby provedl složitý úkol, jako je například vesmírná stěna.
Na rozdíl od letu raketoplánem nebo dokonce stintem ve vesmírné stanici by cesta na Mars s největší pravděpodobností znemožnila poslat nemocného astronauta domů k léčbě. A pokud je poskytování CPR na Zemi složité, je naprosto bizarní, pokud resuscitátor vznáší uvnitř kosmické lodi. Vědci naprogramovali počítačového figurínového pacienta, na kterém astronauti praktikují nouzovou péči za letu. Testovali - s dobrými výsledky, říká Hal Doerr, vedoucí lékařské operační podpory v kosmickém biomedicínském institutu agentury - figurínu v letadle KC-135, kterou NASA používá k simulaci beztíže. Takzvaná kometa zvratků provádí ponory a stoupání, aby potlačila gravitační efekt až 25 sekund najednou.
Ionizující záření vyzařované Sluncem a jinými nebeskými objekty může proniknout do kosmické lodi a způsobit zmatek lidskými buňkami, což potenciálně zvyšuje riziko rakoviny. Jistě, žádný kosmonaut nevyvinul rakovinu, kterou lze přisoudit radiační expozici ve vesmíru, ale dosud byly lety omezeny na oběžnou dráhu Země nebo na několik krátkých letů na Měsíc. Prevence škod způsobených slunečním a kosmickým zářením je po letech, říká Frank Sulzman, manažer projektu zdraví kosmického záření v Johnson Space Center. Přidání radiačního štítu do kosmické lodi by podle některých odhadů mohlo přidat náklady k miliardám. Přestože vědci vyvinuli pokyny pro to, jak mnoho radiačních astronautů může být vystaveno na nízké oběžné dráze Země, kde magnetické pole planety blokuje nějaké záření, stále jsou ve tmě ohledně bezpečných úrovní záření v hlubším vesmíru, kde jsou úrovně záření vyšší . V loňském roce otevřela NASA v Brookhaven National Laboratory v Uptonu v New Yorku novou radiační laboratoř ve výši 34 milionů dolarů, aby otestovala účinky záření na mikroorganismy, lidské buňky v laboratorních miskách a laboratorní hlodavce. Vědci chtějí vědět, jak kosmické záření ovlivňuje centrální nervový systém a na jakých úrovních záření způsobuje poškození buněk, které by mohlo vést k malignímu růstu. Sulzman říká, že za několik let agentura stanoví nové standardy pro radiační expozici při krátkodobých misích na Měsíc, ale bude to asi za deset let, než provedou dostatečný laboratorní výzkum, aby stanovily pokyny pro cestu na Mars .
Někteří vědci pochybují o tom, zda lze udělat dost pro to, aby byla cesta na Mars přiměřeně bezpečná. „Myslím, že všichni vědí, že vysokoenergetické záření bude hrozně vážným problémem, “ říká Robert Park, fyzik z Marylandské univerzity a ředitel veřejných informací americké fyzické společnosti. Park již dlouho tvrdí, že pouze roboti jsou vhodní k prozkoumání vesmíru. Rovněž věří, že i lékařsky vyškoleným kosmonautům chybí technologie i zkušenost s beztížností při řešení vážných lékařských mimořádných událostí v kosmu, které musí vyvstat. „Při jednání s lidmi je vždy problém, “ říká. "Pokud robot vyvine problém, je to škoda, ale pošleme další a nevyhlásíme národní den smutku."
Charles z biomedicínské astronautické skupiny říká, že pokud se Spojené státy rozhodnou poslat lidi na Mars a zpět, bude možná muset národ žít s realitou, že by cesta - mezi nejnebezpečnější podniky v historii - nemohla být neúspěšná - bezpečný. „Všechny problémy nemusí být nikdy vyřešeny, “ říká a dodává: „V určitém okamžiku musí odpovědný úředník programu podepsat své jméno na tečkované linii a říci:„ Uznáváme, že zbývá úroveň rizika a přijímáme to. ““
