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Die NASA startet ein Isolationsexperiment, um den Flug zum Mars zu simulieren



Im Rahmen eines neuen NASA-Projekts begann ein Team von sechs Wissenschaftlern ein Experiment zur Langzeitisolation auf einer der hawaiianischen Inseln. Ziel ist es, die Möglichkeit zu untersuchen, unter schwierigen Bedingungen zum Mars zu fliegen, wenn sich eine Person seit vielen Monaten auf engstem Raum befindet. Die Studie wird der NASA helfen, menschliches Verhalten und Leistung während langer Weltraummissionen besser zu verstehen.

Bevor ein Team von Astronauten zum Mars geschickt wird, möchte die Weltraumbehörde (und nicht nur sie) sicherstellen, dass die Menschen einem solchen Flug und einem solchen autonomen Leben auf dem Planeten standhalten können. Die Basis, auf der die Flugsimulation stattfinden wird, befindet sich auf den Hawaii-Inseln. Es wurde beschlossen, sie auf einer Höhe von 2,5 km über dem Meeresspiegel auf dem Mount Mauna Loa (Mauna Loa) auf der Big Hawaiian Island zu platzieren.

Die Teammitglieder werden für einen Zeitraum von acht Monaten isoliert, externe Kontakte stehen ihnen nicht zur Verfügung. Natürlich wird die Kommunikation mit Vertretern des Projekts unterstützt, aber „Kolonisten“ und Vertreter des „Missionskontrollzentrums“ können nur über Telekommunikation miteinander sprechen. Darüber hinaus werden Kommunikationsspezialisten künstliche Verzögerungen erzeugen, um die Kommunikation realer Astronauten mit dem realen MCC so vollständig wie möglich zu simulieren, wenn das Signal mit einer Verzögerung von mehreren Minuten eintrifft. Was den Mars betrifft, dauert das Signal von dort zur Erde 20 Minuten. Dann die gleiche Menge - zurück. Die Verzögerung beträgt also nur ein paar zehn Minuten.

Das Kuppelhaus, in dem die Mitglieder der „Expedition zum Mars“ leben werden, hieß HI-SEAS(Hawai'i Space Exploration Analog und Simulation). Die Kuppel ist kompakt, aber hier konnte alles platziert werden, was Sie brauchen. Das Projektteam erhält Energie aus einer Reihe von Sonnenkollektoren (10 kW). Energie wird bei Tageslicht im Batteriesystem gespeichert. Nachts und bei bewölktem Wetter wird diese Energie allmählich verbraucht. Darüber hinaus verfügt die Station über einen Wasserstoff-Brennstoffzellengenerator. Die Gesamtleistung des Generators beträgt ebenfalls 10 kW. Es beginnt, wenn die Energieversorgung in der Batterie auf 10% reduziert ist. Außerdem gibt es einen weiteren Ersatzgenerator, der mit Propan betrieben wird. Bei Bedarf kann er mehrere Tage hintereinander arbeiten. Natürlich ist Propan eine begrenzte Ressource, aber in extremen Fällen kann es verwendet werden, um die Station mit Energie zu versorgen. Gesamtgasvolumenauf HI-SEAS gespeichert ist 4 m3 .

Wasser an die Bewohner der Station wird importiert. Das Gesamtvolumen in zwei Tanks beträgt 4 m 3 . Um die Bedingungen so nah wie möglich an die Realität heranzuführen, ist die Wasserversorgung an der Station umgekehrt. Das heißt, das bereits verwendete Wasser gelangt nach der Reinigung wieder in das System. Toiletten an der Station verwenden keine Spülung, ein anderes System funktioniert (welches nicht gemeldet wird).

Das Team, das die Arbeit der Station unterstützt, die Lebensbedingungen und die Arbeit der Projektteilnehmer untersucht, ihren psychophysiologischen Zustand untersucht, umfasst 40 Personen.

Die Forscher müssen jeden Tag Lebensmittel für sich selbst zubereiten, körperliche Übungen durchführen, wissenschaftliche Forschung betreiben und mit „Bedienern“ kommunizieren. Die NASA plant, bis zum Jahr 2030 einen echten Raumflug zum Mars durchzuführen. "Wir möchten verstehen, wie man die Auswahl der Astronauten am besten durchführt, wie man ein Team bildet und wie man dieses Team bei langen Flügen im Weltraum unterstützt", sagte Projektleiter Kim Binsted, Professor an der Universität von Hawaii.

Sie sagte auch, dass sie die Frist für die Umsetzung des Mars-Flugprojekts für ziemlich realistisch halte und hoffte, dass die Führung der Agentur in Zukunft nichts ändern werde. Wir sprechen über mögliche Änderungen in den Plänen der NASA aufgrund des neuen Präsidenten der Vereinigten Staaten und einer fast vollständigen Erneuerung der Verwaltung.

Ein sechsköpfiges Team wurde nach sorgfältiger Analyse von mehr als 700 Kandidaten ausgewählt , die den Wunsch äußerten, an dem Projekt teilzunehmen. „Als wir anfingen, war meine größte Angst, dass wir die Biosphere-2-Erfahrung, die nicht sehr erfolgreich war, nicht wiederholen konnten“, sagt Testteamleiter James Bevington.

"Biosphere-2"- eine Struktur, die ein geschlossenes Ökosystem simuliert, das von Space Biosphere Ventures und dem Milliardär Edward Bass in der Wüste von Arizona (USA) gebaut wurde. Die Zahl "2" im Titel soll betonen, dass die "Biosphäre-1" die Erde ist. Es gibt eine alternative Version über die „erste Biosphäre“ - so wurde der amerikanische Pavillon Biosphäre auf der Weltausstellung Expo-67 genannt, die einst nicht weniger berühmt war als das Atomium. Diese Version wird durch eine bemerkenswerte externe Ähnlichkeit im Design von Biosphere und Biosphere-2 unterstützt. Die Hauptaufgabe von Biosphere-2 war es herauszufinden, ob eine Person in einer geschlossenen Umgebung leben und arbeiten kann. In ferner Zukunft können solche Systeme sowohl als autonome Siedlungen im Weltraum als auch im Falle einer extremen Verschlechterung der Lebensbedingungen auf der Erde nützlich sein.

Während der Umsetzung dieses Projekts begannen sich die Teammitglieder zu streiten, aufgeteilt in mehrere Teams. Dies erschwerte das ohnehin nicht sehr erfolgreiche Projekt. Tatsache ist, dass zunächst die volle Autonomie der Sphäre angenommen wurde. Im Labor befanden sich Gras, Bäume und Sträucher, wodurch 46 Arten verschiedener pflanzlicher Lebensmittel gewonnen werden konnten. Darüber hinaus erhielten die Teilnehmer Haustiere wie Ziegen, Hühner und Schweine. In künstlichen Stauseen gab es einen Fisch. Daher sollten Schwierigkeiten mit dem Essen, wie die Initiatoren des Projekts dachten, nicht aufgetreten sein.

Aufgrund der Tatsache, dass sich in wenigen Wochen Mikroorganismen und Insekten unerwartet schnell und in großen Mengen in der Biosphäre entwickelten, verlor das Team den größten Teil der Ernte. Gemäß den Projektbedingungen war es unmöglich, giftige Chemikalien zu verwenden. Die Projektteilnehmer begannen abzunehmen, es wurde ihnen schwer zu atmen. Das erste Experiment endete mit einem völligen Misserfolg und musste abgebrochen werden. Nach einigen Jahren wurde beschlossen, das Experiment nur ohne Beteiligung von Personen zu wiederholen. Die Situation wiederholte sich - Mikroorganismen, Ameisen und andere Vertreter der „Fauna“ der Sphäre begannen sich rasch zu entwickeln. Unter dem Glasdach des Komplexes kondensierte regelmäßig Wasser und es regnete künstlicher Regen. Und aufgrund der Tatsache, dass es keinen Wind in der Kugel gab, wurden die Bäume zerbrechlich und begannen zu brechen. Infolgedessen musste die zweite Stufe des Experiments abgeschlossen werden.

Die Teilnehmer des „Mars-Projekts“ versuchten, die Probleme von „Biosphere-2“ zu berücksichtigen und eine Umgebung zu schaffen, in der eine Wiederholung der beschriebenen Situation unmöglich ist. Das Projekt selbst wird von der NASA finanziert. Die Agentur hat zu diesem Zweck 2 Millionen US-Dollar bereitgestellt. Jetzt setzt die NASA das Raumfahrtprogramm zum Mars fort und unternimmt alles, um sicherzustellen, dass die geplanten Arbeiten pünktlich und pünktlich abgeschlossen werden. „Der Mars ist einer der besten Orte im Sonnensystem, um nach Lebenszeichen zu suchen, die in der Vergangenheit oder jetzt existierten“, sagen die Projektteilnehmer.

Vertreter des Teams tragen spezielle Sensoren, mit denen der emotionale Gesamtzustand einer Person sowie die Entfernung zu anderen Teilnehmern beurteilt werden können. Es ist auch geplant, im Projekt Virtual-Reality-Technologie einzusetzen, um die Bedingungen, unter denen eine Person auf dem Mars lebt, so vollständig wie möglich zu emulieren.

Wenn sie unter der Kuppel austreten, tragen „Astronauten“ Raumanzüge. Selbst der kürzeste Ausgang nach außen erfordert einen Anzug in einem Raumanzug. Was die Ernährung betrifft, so sind die Produkte von Astronauten fast ausschließlich tiefgefroren und zuvor dehydriert. Es gibt nur wenige Konserven und einige andere Produkte, aber diese Art von Vorrat ist nicht zu viel.

Die Gesamtfläche der Kuppel ist in separate Räume unterteilt - Küche, Labor und Bad.

Das Projekt selbst ist nicht völlig einzigartig, da andere ähnliche Projekte in der Welt umgesetzt wurden und werden. Aber hier gibt es eine vollwertige staatliche Finanzierung, eine ernsthafte wissenschaftliche Vorbereitung, einen Plan, um die Erfahrungen, die während eines echten Fluges zum Mars gesammelt wurden, und das Leben auf der Oberfläche des Roten Planeten zu übernehmen.

Unter den anderen geplanten Experimenten werden folgende durchgeführt:

  • Das Studium der Aktivität und des Schlafes von Teammitgliedern. Fachleute hoffen, Informationen darüber zu erhalten, wie sich der übliche Tagesablauf der Teilnehmer ändert und wie sehr sich ihre Stimmung ändert. Um die körperliche Aktivität der Teammitglieder beurteilen zu können, ist auch die Verwendung von Smartwatches oder Armbändern geplant. Die Teammitglieder beantworten regelmäßig Fragen aus verschiedenen Fragebögen, um Probleme / Veränderungen in der psychologischen Stimmung der „Marsonauts“ zu beheben.
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Wie oben erwähnt, wird die NASA bis 2030 ein bemanntes Fahrzeug zum Mars schicken. Diese ganze Mission ist in mehrere Phasen unterteilt. Die erste Phase ist die Untersuchung verschiedener Aspekte des Lebens auf dem Mars unter terrestrischen Bedingungen und auf der ISS. Diese Phase wird jetzt implementiert.

Die zweite Stufe ist ein Besuch des Menschen auf dem Mond. Jetzt hat die NASA Pläne, eine superschwere Trägerrakete zu entwickeln, die Menschen zum Mond schicken wird. Natürlich kann diese Phase der Mission auch in Frage gestellt werden, aber bisher gab es keine grundlegenden Änderungen. In diesem Stadium ist ein weiterer wichtiger Schritt geplant - dies ist die Lieferung des Asteroiden in die Umlaufbahn des Mondes. Eine automatische Sonde wird es liefern, und bereits im Orbit werden die Menschen den Asteroiden untersuchen.



Und die dritte Stufe ist die Landung von Menschen auf dem Mars, möglicherweise mit der anschließenden Schaffung einer Marsbasis. Eine der Optionen für eine solche Mission ist die Schaffung einer temporären Basis auf Phobos oder Deimos. Von hier aus werden bereits Menschen und Ausrüstung auf den roten Planeten geschickt. Zu diesem Zeitpunkt ist geplant, den 3D-Druck aktiv einzusetzen, weshalb die "Kolonisten" im Kuppelhaus diese Technologie testen, um sie auf engstem Raum ohne die Möglichkeit technologischer Unterstützung von außen anzuwenden.

Die Mission zum Mars selbst ist nach Angaben der Agentur nur der Anfang, nach dem ein Sprung in den Weltraum folgen sollte.

Nicht nur die NASA


Ein ähnliches Projekt begann vor einigen Jahren mit der Implementierung russischer Wissenschaftler. Es erhielt den Namen "Mars-500" , das Projekt begann im Sommer 2010. Während mehrerer hundert Tage, in denen sich die "Astronauten" auf einer autonomen Basis aufhielten, untersuchten Spezialisten die Auswirkungen, die ein langer Flug auf den menschlichen Körper haben kann. Interessante Ergebnisse wurden erhalten. Zum Beispiel haben Wissenschaftler erfahren, dass Astronauten unter raumnahen Bedingungen keine Atemprobleme haben, aber ihre Blutgerinnungsrate und Cholesterinkonzentration abnehmen.

Psychophysiologische Probleme traten nicht auf. Alle Projektteilnehmer sind perfekt mit Stress umgegangen. Das Mars-500-Projekt selbst wurde als erfolgreich und nützlich für die Erforschung des Weltraums anerkannt.

Ich möchte hoffen, dass all die vergangenen und gegenwärtigen Arbeiten zur Nachahmung des Lebens in einem Raumschiff und auf dem Mars nicht verschwendet werden und dennoch für jene Astronauten nützlich sind, die nach ein paar Jahrzehnten dennoch den roten Planeten - den Mars - erobern werden.

Source: https://habr.com/ru/post/de400889/

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