L'agence aérospatiale de la NASA et SpaceX essaient non seulement de comprendre comment amener une personne sur Mars, ils réfléchissent également à la façon dont un voyage de 200 jours et la vie elle-même sur la planète rouge peuvent affecter le corps humain et ce qu'il faut faire à ce sujet. Apparemment, les gens s'attendent à tous les «plaisirs» d'un séjour de longue durée dans des conditions spatiales: atrophie musculaire, perte de densité osseuse, augmentation de la pression intracrânienne et autres problèmes physiologiques. Couplé à un manque de ressources et à une exposition à long terme au rayonnement cosmique, le voyage s'annonce extrêmement passionnant et intéressant.
Pour résoudre le problème, la NASA et les agences partenaires travaillent sur un système qui mettra les gens dans un état d'inactivité totale, ce qui, en fait, sera l'hibernation même que nous montrons dans les films de science-fiction. De plus, le développement de méthodes et de moyens de protection permettant aux gens de survivre sur Mars est en cours. Lors du symposium scientifique Hello Tomorrow qui s'est tenu récemment à Paris, les journalistes d'Engadget ont rencontré Laura Kerber et John Bradford de la NASA, à la tête de Spaceworks, une société de technologie spatiale, et ont réglé les détails.
"Nous sommes confrontés à de nombreuses difficultés qui ne nous permettent pas d'arriver sur Mars dans un état sain", - a déclaré Bradford dans le cadre de son discours lors de l'événement.
En tant qu'expert en exploration spatiale humaine, Bradford développe une méthode qui permettra d'éviter de nombreux problèmes décrits au début de cet article en plaçant une personne dans un «état d'inactivité totale» ou d'hypothermie prolongée. L'utilisation de cette technologie réduira non seulement les risques associés à la santé des astronautes, mais résoudra également de nombreux problèmes techniques et d'ingénierie.
D'un point de vue médical, la technologie résoudra tous les types de troubles dits psychosociaux (étant dans un état de sommeil constant, par exemple, vous pourrez éviter une condition telle que la dépression), réduira le problème de la pression intracrânienne et l'utilisation d'autres méthodes, telles que la stimulation électrique, minimisera le processus d'atrophie musculaire. la perte de densité osseuse et à long terme aura même un effet positif sur la résolution du problème des effets du rayonnement cosmique sur le corps.
D'un point de vue technique, l'utilisation de la technologie consistant à introduire un organisme dans un état d'inactivité complète simplifiera considérablement la tâche de la NASA et de SpaceX pour livrer des personnes sur Mars. Premièrement, cela réduira considérablement le besoin de nourriture, ainsi que les besoins en volume d'espace de vie à l'intérieur du vaisseau spatial et, par conséquent, le niveau d'énergie nécessaire pour l'alimenter.
«Toutes ces choses ajoutent une charge supplémentaire au vaisseau spatial. L'énergie propulsive requise a une fonction exponentielle (une fonction de la masse), donc toute réduction de masse nous offrira des avantages significatifs », a déclaré Bradford.
L'expression «inactivité totale du corps» peut sembler effrayante. Mais cette chose fonctionne vraiment. La température normale du corps humain est généralement d'environ 36,6 degrés Celsius, cependant, chez les personnes en état d'inactivité, lors de l'utilisation de la méthode de l'hypothermie thérapeutique, la température corporelle est généralement comprise entre 32 et 34 degrés Celsius. Cette méthode est souvent utilisée pour réduire le risque de lésions tissulaires ischémiques et, par exemple, a été utilisée chez le champion de Formule 1 Michael Schumacher pour réduire le foyer de l'inflammation dans le cerveau endommagé.
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Contrairement à l'hypothermie médicale, qui ne dure généralement que quelques jours, les astronautes sont prévus pour être mis dans un état d'inactivité complète pendant une période de deux semaines, puis réveillés pendant quelques jours afin de pouvoir soulager tous leurs besoins, puis répéter le processus. Et ainsi de suite jusqu'à ce qu'ils arrivent sur Mars. Cela peut comporter certains risques. Sédation à long terme (une personne sera comme un «légume» tout ce temps), la question de la nutrition, de l'hydratation, de l'élimination des déchets et du contrôle climatique adéquat - ce ne sont que quelques-uns des problèmes qui devront être résolus avant d'utiliser cette méthode.
Pour résoudre ce problème, Spaceworks et la NASA souhaitent envisager une combinaison de trois approches différentes: médicale, physiologique et pharmaceutique. Premièrement, la possibilité de prendre des médicaments spéciaux est envisagée, ce qui fera penser au corps que la température de 32 à 34 degrés Celsius est "normale" pour lui. Et deuxièmement, la possibilité d'utiliser la méthode PEG (gastrostomie endoscopique percutanée) est envisagée. C'est à ce moment qu'un tube est directement connecté à votre estomac pour y transporter de la nourriture. Cela semble extrêmement radical, mais, selon les experts, cette approche simplifiera considérablement la transition du corps de l'inaction complète à l'éveil.
Sont également abordés les méthodes de stimulation électrique de tout le corps pour réduire l'atrophie musculaire, l'utilisation d'un appareil d'assistance respiratoire (pour maintenir le bon équilibre d'oxygène et de dioxyde de carbone), des capteurs pour surveiller les signes vitaux, un environnement de température contrôlé par ordinateur et, bien sûr, un système pour éliminer les déchets du corps. Comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessus, le système global ressemblera davantage aux caméras d'hibernation que nous avons l'habitude de voir dans divers films de science-fiction.
Grâce à l'utilisation d'un tel système (les scientifiques espèrent), nous obtiendrons des astronautes en parfaite santé et heureux, ainsi que des engins spatiaux plus compacts et en même temps plus efficaces. Dans ce cas, la taille du transport spatial martien peut être réduite de près de moitié, réduisant sa masse de 45,5 à 25,5 tonnes, tout en réduisant de près de moitié l'espace de vie requis à l'intérieur du navire et en réduisant la consommation d'énergie de ses systèmes d'un quart. Délivrer des milliers de personnes pour créer une colonie martienne à part entière serait une réelle perspective.
«Je pense que cette approche ouvrira la possibilité de vols spatiaux vers Mars et dans d’autres directions. Sans l'utilisation d'une technologie vraiment avancée (comme celle que nous proposons), vous ne réussirez tout simplement pas », déclare Bradford.
Peut-être que dans ce cas, vous arriverez sur Mars heureux et en bonne santé, mais vos vrais problèmes ne feront que commencer.
«L'un des défis les plus difficiles à relever est l'environnement à haute pression, qui vous oblige à utiliser une combinaison spatiale inconfortable et pressurisée, et des températures extrêmement froides la nuit», a déclaré Laura Kerber, géologue planétaire de la NASA / JPL.
Pour résoudre ce problème, les spécialistes de la NASA développent des combinaisons spatiales plus légères, avec prise en charge d'une pression interne plus faible, en compensant sa compression mécanique sur le corps.
Le rayonnement cosmique est également un gros problème, car Mars, contrairement à la Terre, n'a pas son propre champ magnétique protecteur. La gravité ici n'est que 1/3 de celle de la Terre, et les scientifiques ne sont pas encore sûrs de la manière dont elle affectera les colons. Les chercheurs doivent également en savoir plus sur la poussière martienne - à quel point elle est dangereuse pour le système respiratoire humain et la peau.
En plus des problèmes environnementaux, il y a des problèmes géographiques. Mars a de grandes réserves de terres, mais le tableau topologique est plutôt approximatif.
«La longueur du système de canyons de Mariner Valley ici équivaut à la taille des États-Unis. En conduisant ici dans votre rover, vous pourriez penser à faire le tour de la région, car le canyon mesure trois fois la profondeur du Grand Canyon. Oubliez ça tout de suite. Il n'y a aucun moyen de se déplacer ici."
Glissements de terrain, cratères d'impact (se produisant beaucoup plus souvent ici que sur Terre), geysers de dioxyde de carbone, tempêtes de poussière à la surface de la planète et bien plus encore - entre autres, vous devrez y faire face. Les ressources sont un autre problème.
«Le principal hic, c'est que la majeure partie de l'approvisionnement en eau de Mars est concentrée dans des endroits où il est tout simplement impossible de vivre», explique Kerber.
«Il y a beaucoup d'eau aux pôles de la planète, où il fait très froid. Mais si vous vous rapprochez de l'équateur, il fait beaucoup plus chaud ici et il est beaucoup plus facile de se mettre en orbite. Certes, il n'y a pas d'eau ici. Absolument. Eh bien, ou presque complètement », ajoute le scientifique.
Même si les astronautes parviennent à trouver de l'eau ici, ils auront le choix: l'utiliser comme source de boisson ou comme source de production d'hydrogène et d'oxygène pour le carburant des fusées.
Il y a un côté positif à la vie sur Mars, plaisante Kerber. Vous perdrez immédiatement les deux tiers de votre masse, vous aurez 40 minutes de plus chaque jour, et vous serez aussi plus jeune que les terriens, puisque l'année ici dure presque deux fois plus longtemps.
La NASA utilise des rovers pour étudier le niveau de rayonnement, l'atmosphère et la géologie de la planète rouge, mais il reste encore de nombreuses questions non résolues concernant cet endroit. De nouvelles missions seront nécessaires pour collecter des informations supplémentaires et vérifier les mêmes indicateurs dans différentes parties du monde. Kerber note que disposer d'un nouveau vaisseau spatial en orbite avec des caméras à plus haute résolution pour rechercher des minéraux précieux qui pourraient être utiles pour la survie sur la planète serait d'un immense avantage.
Bagnold Dunes au mont Sharpe
Alors, où sur Mars est le lieu le plus approprié pour vivre? Selon le même Kerber, elle aimait la région proche de l'équateur. Il existe différents matériaux à grains fins qui peuvent être utilisés pour la construction de routes. La présence de roches à cet endroit ouvre la possibilité d'y forer des grottes, qui peuvent être utilisées comme habitations.
«En vivant sur Mars, vous serez à la pointe de la technologie, ce qui signifie que vous disposerez de la technologie la plus avancée disponible. Néanmoins, cette vie est plus susceptible de ressembler à une existence primitive », dit Kerber.
«J'imagine cela comme une période de notre histoire où tous les gens vivaient dans des grottes. Dans notre cas, dans une grotte, vous serez protégé du rayonnement cosmique et des changements brusques de température. En vous rapprochant de la sortie, une image fantastique du monde environnant et un flux de rayonnement cosmique frais vous attendront. Tous les jours.
En général, tout d'abord, lors d'un vol vers la planète rouge, une personne devra être dans un état de coma hypothermique, plus comme un légume avec de nombreux fils collés dedans, et à son arrivée, monter dans une grotte et compter les jours jusqu'à la mort de sa misérable existence. Juste de belles perspectives! Qui diable oserait jamais faire ça? Certainement pas une personne qui veut juste être plus jeune et avoir plus de temps libre, comme Kerber l'a noté précédemment.
Pour cela, seuls les vrais casse-cou désespérés conviennent, comme ceux (et également des deux sexes), que l'explorateur anglo-irlandais de l'Antarctique Sir Enrest Henry Shackleton recherchait au début des années 1900, qui écrivit ce qui suit dans une annonce dans un journal:
"Une aventure extrêmement dangereuse nécessite des gens qui n'ont pas peur des petits salaires, du froid glacial, de longs mois d'obscurité totale, de la présence constante du danger, du retour improbable vivant chez eux, ainsi que de la renommée et de la reconnaissance en cas de succès."
Nikolay Khizhnyak
