"Przyziemne sprawy robią się bardzo skomplikowane", czyli jak przeżyć półtora roku na Marsie?
NASA

"Przyziemne sprawy robią się bardzo skomplikowane", czyli jak przeżyć półtora roku na Marsie?

O tym, że ma szansę stać się pierwszą kobietą na Marsie, Zena Cardman dowiedziała się w połowie oglądania filmu “Apollo 13”. “Znajomi zrobili właśnie miskę tacos, kiedy zadzwonił telefon” - opowiadała na konferencji prasowej. - “Z numerem kierunkowym z Houston”. 

Dzwoniło Biuro Selekcji Astronautów NASA. Cardman, 29-letnia doktorantka biologii na uniwersytecie stanu Pensylwania, dostała się do programu szkolenia astronautów. Jako jedna z 12 osób na 18 tysięcy chętnych. I jedna z najmłodszych w historii

- Kiedy się zgłaszałam, nie byłam pewna, czy w ogóle spełniam wymagania: do zakwalifikowania się do programu trzeba mieć ukończone studia z zakresu nauk ścisłych lub przyrodniczych i co najmniej 3 lata doświadczenia badawczego, a ja byłam na studiach doktoranckich. - mówiła tuż po tym, jak oficjalnie przyjęto ją do korpusu astronautów. 

- Zgłosiłam się, licząc, że to będzie ciekawe doświadczenie, i na każdym kolejnym kroku rekrutacji myślałam sobie, “wow, fantastyczne doświadczenie, wszyscy są wspaniali, następnym razem też się zgłoszę”. Tyle że proces szedł cały czas naprzód!.

Planowanie wyprawy na Marsa, to nie pierwsze niezwykłe doświadczenie w życiu biolożki. Mimo młodego wieku Cardman, specjalizuje się w badaniach mikroorganizmów zamieszkujących najbardziej niedostępne miejsca świata, od obrzeży wulkanicznych strumieni lawy, przez najgłębsze jaskinie świata po Antarktydę. I to właśnie antarktyczna wyprawa była doświadczeniem, które najlepiej przygotowało ją do nowej roli. 

Zena Cardman ma szanse polecieć na MarsaNASA
Zena Cardman ma szanse polecieć na Marsa

 

- Pracujesz w odległym miejscu, z małą grupą ludzi i polegasz na statku, który jest jednocześnie twoim domem i twoim systemem podtrzymywania życia. -  wspominała. - Jesteś tam, żeby pracować naukowo, ale musisz być gotowa naprawiać toalety, sprzątać, gotować i być częścią wszystkich codziennych procesów koniecznych dla podtrzymania działania statku.

Komandos, rugbysta i malarz

Każdy z wybranych przez NASA kandydatów ma swoją, niezwykła historię. Większość z nich jeszcze przed przystąpieniem do programu lotów kosmicznych przeżyło przygody, które z łatwością wypełniłyby kilka życiorysów. Na przykład kolega z “klasy” Cardman, Jonny Kim, był żołnierzem amerykańskich Navy Seals - a potem zrobił doktorat z medycyny. Loral O’Hara jako inżynierka budowała i testowała pojazdy zanurzające się w największe głębiny oceanu. Jasmin Moghbeli była pilotem doświadczalnym i majorem Marines. 

Wśród poprzednich roczników można trafić na kapitan reprezentacji USA w rugby, doktora literaturoznawstwa (z 4 innymi dyplomami, m.in. medycyny i inżynierii), nurków, wspinaczy wysokogórskich czy ... malarza. Wszyscy mają stopnie naukowe i kondycję godną zawodowego sportowca. W skrócie: są wybitni. Nawet, jeśli, na początku, trochę oszołomieni. 

ZOBACZ: Chiński wyścig o idealnego jedynaka, czyli uciekające dzieciństwo

- Będziemy musieli nauczyć się wszystkiego, od latania odrzutowcami T-38 po techniki spacerów kosmicznych. Wiem, że wielu z nas ma teraz potężny syndrom intruza. Myślimy sobie “kogo okłamaliśmy, żeby się tu dostać? To zupełnie nierealne. opowiadała nieco onieśmielona Cardman. 

W systemie selekcji nie ma jednak raczej miejsca na pomyłki: droga od zgłoszenia do lotu w kosmos jest długa: najpierw trwający niemal 18 miesięcy proces rekrutacji, składający się z serii rozmów, testów i ćwiczeń, a potem co najmniej dwa lata intensywnego szkolenia, które z wybitnych naukowców i wojskowych ma zrobić elitę elit. Dopiero po zakończeniu tego procesu astronauta jest brany pod uwagę przy rozdzielaniu przydziałów na misję. 

Ale klasa, w ramach której do NASA przyjęto Cardman i resztę jest wyjątkowa. W przeciwieństwie do kilkunastu poprzednich roczników, których praca w kosmosie sprowadzała się do niezwykle ważnych, choć rzadko zapisujących się złotymi zgłoskami w historii ludzkich odkryć, lotów na Międzynarodową Stację Kosmiczną, astronauci rekrutowani teraz mają wyruszyć o wiele dalej. Najpierw na Księżyc, potem na Marsa. 

Loral O’Hara przed wstąpieniem do NASA konstruowała podwodne pojazdyNASA
Loral O’Hara przed wstąpieniem do NASA konstruowała podwodne pojazdy

 

Według aktualnego planu, pierwsze od przeszło pół wieku lądowanie na Księżycu miałoby mieć miejsce w 2024 roku. Jest jednak niezwykle prawdopodobne, że data przesunie się o kolejne 4 lata. Skład załogi misji Artemis 3, w ramach której ma dojść do pierwszego od 1972 r. księżycowego lądowania, powinien zostać ogłoszony najdalej na 2 lata przed lotem, by dać załodze czas na drobiazgowe przećwiczenie wszystkich elementów misji. NASA nie wyklucza, że załogę będą stanowiły wyłącznie kobiety. 

Na skróty przez Wenus

A to będzie tylko początek. Bo program Artemis ma doprowadzić do powstania bazy na powierzchni Księżyca - i zbudowania na jego orbicie stacji kosmicznej, która ma stanowić punkt przesiadkowy dla astronautów lecących dalej, na Marsa. Pierwsza międzyplanetarna misja załogowa w historii miałaby wyruszyć około 2030 roku. Astronauci (bądź astronautki) mogą w ramach jednego lotu odwiedzić dwie planety: według opublikowanego właśnie opracowania naukowców z uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, najprostszym, najtańszym i najbezpieczniejszym sposobem na wysłanie ludzi na Marsa byłby lot, w ramach którego najpierw "zahaczył" o Wenus. 

ZOBACZ: "Zamilkniesz na wieki, a ja zniknę w mroku" - mówił do swoich ofiar

Najprostszym sposobem na dostanie się na Marsa jest wysłanie pojazdu wtedy, kiedy Mars i Ziemia znajdują się najbliżej siebie - mechanika orbitalna sprawia, że takie okno otwiera się mniej więcej co 26 miesięcy i to właśnie wtedy wystrzeliwane są w stronę Czerwonej Planety bezzałogowe sondy (najbliższe będzie miało miejsce już tego lata). 

"Huston, we have a a problem"

Ale jest jeden problem: tak wysłana załogowa misja musiałaby, po półrocznym locie, pozostać na Marsie nawet przez półtora roku czekając na to, aż planety ponownie zajmą pozycje pozwalające na powrót do domu. Przez cały ten czas musieliby jeść, pić, oddychać - i liczyć na to, że nikomu nie przytrafi się poważna choroba czy kontuzja wymagająca opieki szpitalnej. Koszty i ryzyko takiej misji są ogromne. 

Gdyby jednak najpierw wysłać pojazd w stronę Wenus, załoga mogłaby wykorzystać grawitację planety do “wystrzelenia się” w stronę Marsa, przez co do lotu potrzebowałaby o wiele mniej paliwa. Dzięki takiemu manewrowi (wielokrotnie już stosowanemu przez bezzałogowe sondy), pojazd byłby lżejszy, misja tańsza i, co kluczowe, bezpieczniejsza. Wenusjańska proca grawitacyjna pozwoliłaby nie tylko na swobodny powrót na Ziemię szybciej, niż po 18 miesiącach.

-To w ogromnym stopniu uprościłoby logistykę marsjańskich misji, zwłaszcza z perspektywy zdrowia załogi. - pisał współautor pracy, Kirby Runyon z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. 

Bo w kosmosie nawet najbardziej przyziemne sprawy robią się bardzo skomplikowane. 

Opieka lekarska?

 Pół biedy, kiedy astronauta jest na orbicie Ziemi - awaryjny powrót do szpitala to kwestia kilku godzin, można nawet wyobrazić sobie (choć na razie to pozostaje wyłącznie w sferze wyobraźni) zrobotyzowaną salę operacyjną, gdzie zabiegi na astronautach przeprowadzają zdalnie najwybitniejsi chirurdzy pozostający na Ziemi. Ale im dalej, tym trudniej: Mars jest tak daleko, że sygnały radiowe między nim, a Ziemią, podróżują nawet 20 minut. Żaden chirurg nie podejmie się w takich warunkach operacji. Oczywiście każda załoga będzie miała w składzie lekarza, ale co, jeśli to właśnie lekarz będzie wymagał pomocy? A że nawet astronautom zdarzają się poważne problemy zdrowotne najlepiej świadczy to, że u jednego z nich (u którego - nie wiadomo, bo NASA chroni prywatność pacjenta) zupełnie przypadkiem, podczas eksperymentu z USG, zdiagnozowano w ubiegłym roku zagrażający życiu zakrzep. 

Ćwiczenia?

W nieważkości ludzki organizm błyskawicznie pozbywa się zbędnych mu kilogramów mięśni i kości. Żeby zapobiec osteoporozie i atrofii, astronauci dwie godziny dziennie spędzają na siłowni. Tyle, że na orbicie nieważkie są też wszelkie obciążniki: opór mięśniom stawiają więc nie, jak na ziemi, proste ciężarki, a skomplikowane, mechaniczno-elektryczne maszyny do których astronauta wpina się pasami. 

Higiena?

Dopiero w stanie mikrograwitacji oczywistym się staje, w jakim stopniu hydraulika w naszych domach zależy od ziemskiego ciążenia. Kiedy woda - czysta czy brudna - nie spływa sama z siebie w dół tylko lewituje zbijając się w kule, prysznic czy toaleta składa się głównie w napędzanych potężnymi wentylatorami ssawek. Niestety podatnych na awarie - Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest wyposażona w dwie toalety, które psuły się już wielokrotnie: w 2008, 2010 i, ostatnio, w 2019 roku astronauci musieli mopami i papierowymi ręcznikami sprzątać dziesiątki litrów niezbyt czystej wody, która wydostała się z toalety przez nieszczelność zbiornika czy awarię jednej z pomp.

Tej strony życia w  kosmosie nie pokazują w hollywoodzkich filmach. 

Żeby ułatwić życie przyszłym astronautom, NASA rozpisała właśnie konkurs na toaletę następnej generacji: w ramach programu “Lunar Loo”, agencja czeka na projekty toalet które mają zostać zamontowane w księżycowym lądowniku i mają działać przy ciążeniu o sile ośmiokrotnie mniejszej, niż na Ziemi. Mają być mniejsze i bardziej niezawodne od obecnych.  Nagroda dla konstruktora - 35 tysięcy dolarów. Dla astronautów nagrodą będzie to, że w przeciwieństwie do bohaterów misji programu Apollo, nie będą musieli korzystać z torebek. Na Księżycu pozostało 96 takich pakunków które, swoją drogą, mają zostać zebrane w ramach przyszłych badań Księżyca. Amerykańskich astrobiologów bardzo interesuje to, czy jakieś mikroby mogły przeżyć 50 lat w ekstremalnych warunkach. 

Marsjańska kolonia

Agencja - i sami astronauci wierzą jednak, że to problemy do przezwyciężenia. Że jeszcze w tym stuleciu człowiek nie tylko postawi stopę na innej planecie - ale zacznie budować tam pierwsze domy, laboratoria, farmy i fabryki. Do tego będzie jednak potrzeba o wiele więcej chętnych. 

Start rakiety z sondą marsjańską NASA
Start rakiety z sondą marsjańską

 

Matematyk Jean-Marc Salotti stworzył matematyczny model marsjańskiej kolonii. W opublikowanym w periodyku Nature Scientific Reports opracowaniu stwierdza, że udało mu się ustalić to, jaka jest minimalna liczba marsjańskich kolonistów potrzebna do tego, by zapewnić pierwszej, ludzkiej bazie samowystarczalność. 

ZOBACZ: Arystokratka ekranu: uwodzi, drażni i nie chce poprawki do amerykańskiej konstytucji

Biorąc pod uwagę dostępne na miejscu zasoby, “moce przerobowe” przeciętnego astronauty i prognozowane potrzeby stacji (podzielone na pięć obszarów: zarządzanie ekosystemem, produkcja energii, przemysł, budowa i serwisowanie modułów i opieka nad ludźmi) wyliczył, że kolonia będzie w stanie funkcjonować bez stałych dostaw z Ziemi dopiero wtedy, gdy na Marsie zamieszka 110 osób. 

NASA ma aktualnie 48 astronautów w czynnej służbie. Ale chętnych nie zabraknie. Po tym, jak klasa Cardman zakończyła wstępne szkolenie, agencja ogłosiła kolejny nabór chętnych. Zgłosiło się znów niemal 20 tysięcy osób które swoją przyszłość widzą między gwiazdami. A sama biolożka? 

- Wychodzę z założenia, że skoro mam skafander kosmiczny, to mogę polecieć gdziekolwiek.- opowiadała, przedstawiana dziennikarzom. - Będę zachwycona każdą misją, choć Mars jest zdecydowanie najbardziej pociągający.