Na dan prošlog siječnja, kada je predsjednik Bush trebao najaviti veliku novu svemirsku politiku, više od 100 znanstvenika zaglavilo se u sportskom baru Grandstand u Montgomeryju u Teksasu da bi gledalo adresu. Čekali su godinama na ovaj trenutak, ali čak i kad je predsjednik spomenuo planove za Mjesečevu bazu do 2020. godine, nakon koje su slijedile „ljudske misije na Mars i svjetove izvan njih“, znanstvenici se nisu radovali. "Reakcija je bila ozbiljna", sjeća se John Charles, biofizičar koji je bio u gomili. "Bilo je to više kao: 'Imamo puno posla za obaviti." "
Ova skupina fiziologa, biokemičara, fizičara, psihologa i liječnika iz cijele nacije (koji se dogodio na konferenciji u Montgomeryju) radi na izazovu koji je možda još i zastrašujuće od konstrukcije svemirske letjelice koja bi nosila astronaute do 498 milijuna milja do Mars i natrag: povratak kući živ i zdrav.
Godine 1997. stručnjaci NASA-e i Nacionalnog instituta za svemirska biomedicinska istraživanja, konzorcij sveučilišnih i nacionalnih laboratorija sa sjedištem u Houstonu, krenuli su identificirati zdravstvene probleme prouzročene takvim putovanjem, koje bi trebalo trajati oko tri godine, usputno. Identificirali su 55 prijetnji, od raka izazvanih zračenjem do depresije. Znanstvenici predviđaju da neke probleme, poput neuhranjenosti (kako skladištiti dovoljno vode i povećati trogodišnju opskrbu hranom), neće biti nemoguće riješiti. Drugi su izazovi, međutim, toliko složeni da daju hranu za kritičare koji ustraju da je dulje istraživanje svemira pogodnije robotima nego ljudima.
Rekord za najduži boravak u svemiru pripada ruskom medicinskom stručnjaku Valeryju Polyakovu, koji je proveo 438 dana na ruskoj stanici Mir, koja je lansirana 1986., a puštena u promet 2001. Međunarodna svemirska stanica, kojom upravlja partnerstvo 16 zemalja, uključujući i Sjedinjene Države, Kanada, Rusija i Japan prvo su okupirane 2000. godine i u njima je bilo devet ekspedicija s boravkom do 195 dana.
Jedan od najvećih problema s kojim se susreću ljudi koji provode više od mjesec ili dva u prostoru je potencijalno razarajući gubitak koštanog tkiva, što može rezultirati lomovima. Na Zemlji koštano tkivo, stimulirano povlačenjem i guranjem mišića koji djeluju protiv gravitacije, normalno izvlači nove koštane stanice. No, u mikrogravitaciji svemira, izvan dosega Zemljinog i Marsovog gravitacijskog polja, propadanje koštanog tkiva se ubrzava, dok se nova proizvodnja usporava, što rezultira opasno istrljanim i lomljivim kostima.
Godinama su znanstvenici mjerili gustoću kostiju astronauta, a također su provodili studije u kojima su dobrovoljci vezani za Zemlju proveli tjedne ležeći u krevetu kako bi simulirali kako mišići propadaju u mikrogravitaciji. Linda Shackelford, liječnica koja vodi laboratorij za kosti i mišiće Johnson Space Centra, kaže da su istraživači koji rade na problemu postigli napredak. Jedan od načina za usporavanje gubitka kostiju u svemiru, sugeriraju dokazi, je vježbanje sa strojem koji stvara neki otpor koji gravitacija obično pruža. NASA je postavila prototip stroja za vježbanje na Međunarodnoj svemirskoj stanici za svoju prvu misiju. Astronaut Bill Shepherd, koji je proveo gotovo pet mjeseci u stanici, do ožujka 2001., radio je s tim strojem šest dana u tjednu do 45 minuta dnevno. "Izgledao je prilično dobro kad se vratio", kaže Shackelford i dodaje da su medicinski testovi pokazali da astronauti svemirske stanice koji su koristili stroj uglavnom doživljavaju manje gubitka kostiju u kralježnici, kuku i zdjelici od Mirskih kozmonauta. NASA-ini znanstvenici također proučavaju mogu li astronauti imati koristi od lijeka alendronata, koji usporava razgradnju koštanog tkiva i rutinski se propisuje ženama na Zemlji sa osteoporozom.
Fizički problemi nisu jedina vrsta s kojom su suočeni Marsovi astronauti. Većinu NASA-ove 46-godišnje povijesti agencija je umanjila emocionalne nevolje. I sami letci, počevši od astronauta koji su uspjeli napraviti Merkur, prvi Amerikanci koji su okružili Zemlju (između 1961. i 1963.), obično su bili usko povezani s psihološkim problemima. Iako je NASA 1984. godine osnovala Laboratoriju za ponašanje i rad, američka svemirska službenica javno su priznala da astronauti trebaju dodatnu obuku za psihološke izazove, dok je američki astronaut Norm Thagard proveo 115 dana na Miru s dvojicom ruskih kozmonauta. duge čarolije u prostoru.
Tijekom boravka na Miru, Thagard, liječnik i inženjer koji je upravljao četiri misije šatla, nekoliko je puta kopnenim kontrolorima rekao da želi razgovarati sa svojom obitelji i kolegama više od jednom tjedno, kao što je to činio, i da osjeća izolirani. Loše planiranje NASA-e i ruske svemirske agencije onemogućilo mu je da provede većinu svojih eksperimenata, što ga je postavilo labav. Izgubio je 13 kilograma jer nije mnogo volio rusku hranu - supe, žele i ribu. Nakon povratka na Zemlju, rekao je novinarima da, ako bi misiju produžili još tri mjeseca, možda je ne bi stigao.
I drugi astronauti imali su poteškoća na Miru. Neki su se posvađali s kozmonautima. Drugi nisu mogli dugo spavati ili su potonuli u depresiju i odbijali su razgovarati s kontrolorom misije ili kolegama. Mnogi kozmonauti žalili su se da su kontrolori misije previše zahtjevni. 1997. godine, kozmonaut Vasily Cilibliev, iscrpljen nakon četiri mjeseca u svemiru, izgubio je kontrolu nad približavajućim se bespilotnim brodom za opskrbu, koji se zaletio u Mir, ispucao njegov trup i poslao stanicu u polaganu rotaciju koja je trajala danima za zaustavljanje.
S obzirom na povremene potrebe za provjerom stvarnosti u svemiru, gdje bi glasovno kašnjenje do gotovo pola sata moglo spriječiti terapiju razgovorom s psihologom na Zemlji, istraživači sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Pennsylvaniji i Sveučilišta Rutgers pokušavaju razviti brod računalo koje "čita" lice astronauta zbog znakova emocionalne nevolje. Istraživači sa Sveučilišta Harvard osmislili su niz mentalnih testova kojima se može upravljati ručno računalo i koji bi pomogli procijeniti je li astronaut možda previše umoran za obavljanje složenog zadatka poput svemirske plovidbe.
Za razliku od leta na šatl-u ili čak zastoja u svemirskoj stanici, putovanje na Mars najvjerojatnije će spriječiti slanje bolesnog astronauta kući na liječenje. A ako je davanje CPR-a na Zemlji škakljivo, potpuno je bizarno ako oživljavač lebdi u svemirskom brodu. Znanstvenici su programirali kompjuterizirani lutki na kojem astronauti obavljaju hitnu pomoć u letu. Ispitivali su - s dobrim rezultatima, kaže Hal Doerr, šef medicinsko-operativne potpore u svemirskom biomedicinskom institutu - lutka na avionu KC-135, koju NASA koristi kako bi simulirala beztežnost. Takozvani povraćeni komet izvršava zarone i penje se kako bi se negiralo efekt gravitacije čak 25 sekundi.
Jonizirajuće zračenje, koje emitira Sunce i drugi nebeski objekti, može prodrijeti u svemirski brod i uništiti pustoš s ljudskim stanicama, što potencijalno povećava rizik od raka. Da budemo sigurni, nijedan astronaut nije razvio rak koji se može pripisati izloženosti zračenju u svemiru, ali do sada su letovi bili ograničeni na orbitu niske Zemlje ili nekoliko kratkih prolaza do Mjeseca. Sprečavanje štete uzrokovane solarnim i kozmičkim zračenjem je daleko, kaže Frank Sulzman, menadžer projekta zdravlja zdravlja u svemiru u Johnson Space Centeru. Dodavanje zračenja štit svemirskom brodu moglo bi dodati neke troškove prema nekim procjenama. Iako su znanstvenici razvili smjernice koliko zračenju astronauti mogu biti izloženi u orbiti niske Zemlje, gdje planetarno magnetsko polje blokira neko zračenje, oni su još uvijek u mraku o sigurnim razinama zračenja u dubljim svemirima, gdje su razine radijacije veće, Prošle godine NASA je otvorila novi laboratorij svemirskog zračenja u iznosu od 34 milijuna dolara u Brookhaven National Laboratory u Uptonu, New York, kako bi testirala učinke zračenja na mikroorganizme, ljudske stanice u laboratorijskim posudama i laboratorijske glodavce. Istraživači žele znati kako kozmičko zračenje utječe na središnji živčani sustav i na kojim razinama zračenje uzrokuje stanično oštećenje koje bi moglo dovesti do malignog rasta. Za nekoliko godina, kaže Sulzman, agencija će postaviti nove standarde za izloženost radijaciji na kratkoročne misije na Mjesec, ali proći će desetak godina prije nego što budu obavili dovoljno laboratorijskih istraživanja da utvrde smjernice za putovanje na Mars,
Neki znanstvenici postavljaju pitanje može li se ikada učiniti dovoljno da se putovanje Marsom učini sigurno sigurnim. "Mislim da svi znaju da će visokoenergetsko zračenje biti užasno ozbiljan problem", kaže Robert Park, fizičar sa sveučilišta Maryland i direktor javnih informacija pri American Physical Society. Park je dugo tvrdio da su samo roboti prikladni za istraživanje prostora. Također, vjeruje da će čak i medicinski obučenim astronautima nedostajati tehnologija kao i iskustvo bez težine za rješavanje ozbiljnih medicinskih hitnih slučajeva u svemiru, koji će se sigurno pojaviti. "Uvijek postoji problem kada se radi o ljudskim bićima", kaže on. "Ako robot razvije problem, šteta je, ali mi šaljemo još jedan i ne proglašavamo nacionalnim danom žalosti."
Charles, iz biomedicinske astronautičke grupe, kaže da ako Sjedinjene Države odluče poslati ljude na Mars i natrag, nacija će možda jednostavno morati živjeti sa stvarnošću da putovanje - među najopasnije poduhvate u povijesti - nikako ne bi moglo uspjeti - sef. "Svi problemi se nikad ne mogu riješiti", kaže on, dodajući: "U jednom trenutku će nadležni programski službenik morati ispisati svoje ime isprekidanom linijom i reći: 'Priznajemo da je preostala razina rizika i prihvatamo je. ""
