Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sådan opbygger du en bedre Space Explorer

Vi er helt sikkert kommet langt siden Wally Schirras dage. Den storslåede herre var en af ​​de originale syv astronauter, der blev valgt til NASAs Merkurprojekt i 1959. Billede med tilladelse fra NASA

Hvad ville du gøre for at tjene en plads på en Mars -mission? Spise og drikke dine egne kropslige udskillelser? Forbruger du dit eget tøj eller stykker af dit rumskib? Tænk på mennesker, der ved slutningen af ​​turen, vil irritere dig mere end dine svigerforældre?

Ingen, disse tør ikke. De er egentlige løsninger, som NASA anser for at løse problemer, der opstår ved rumrejser [kilde:Roach].

I rummet, intet mekanisk eller biologisk fungerer helt som det skal. Sikringer funktionsfejl, og svejsebrændere smider farlige klumper af varmt metal af. Kropslugt og dårlig ånde hænger rundt. Mad og snavs flyder. I dette utilgivelige miljø, selv snorken udgør en potentiel trussel, stjæle besætningsmedlemmer fra vital søvn. Hver dag i rummet er som sidste uge, kun konsekvenserne af at fejle er væsentligt værre.

NASA -ingeniører kan stå for hver ounce besætning, brændstof og gods på deres skibe, men de er magtesløse til at kontrollere følelsesmæssig bagage. Der findes ikke en fabrikeret ventil, der kan regulere det følelsesmæssige tryk, der opbygges gennem en lang rummission.

Lange rumudflugter tager også en betydelig fysisk vejafgift. Nær Jorden, vægtløse astronauter lider af knogletab og muskelatrofi, oplever højere end normale strålingsniveauer og står over for en højere risiko for nyresten. Når vi sender rejsende ud over Jordens beskyttende magnetiske skjold, de vil indtage en meget varmere og mere temperamentsfuld strålingszone.

Fysisk afskærmning vil sandsynligvis vise sig upraktisk tung, men teknologien kan foreslå andre løsninger. At bygge et hurtigere rumskib ville reducere strålingseksponeringen; det ville også reducere mad og vand vægt, derved reducere omkostningerne. NASA kan også udvikle en ny teknologi, der afviser kosmiske stråler. Sådanne løsninger ligger sandsynligvis langt i fremtiden, imidlertid.

Frem for at vente, nogle forskere foreslår at sende kolonister på en envejs tur til den røde planet. Paul Davies fra Arizona State University og Dirk Schulze-Makuch fra Washington State University, i en artikel fra 2010 i Journal of Cosmology, anslået, at nixing returbrændstof og forsyninger kunne spare 80 procent af omkostningerne ved en Mars -mission. Artikelens publikation bragte postkort fra mere end 1, 000 frivillige, selvom der ikke findes en sådan mission [kilder:Kaufman; Klotz].

Denne pionerånd vil udgøre en afgørende kerneværdi for enhver nær-fremtidig rumkolonist, men tarm og velvilje alene vil ikke være nok. Rumprogrammer stiller allerede stærke baseline -krav til rumrejsende, men en besætningstur til en anden planet vil tage dem dybt ned i ukendt farvand.

Når himlen er grænsen, hvad skal vi kigge efter hos astronautkandidater? Hvis teknologien bliver tilgængelig, skal vi vælge astronauter med en genetisk lavere risiko for strålingsrelaterede sundhedsproblemer? Kunne vi træne mennesker fra barndommen til at blive bedre tilpasset, mentalt og fysisk, til livet i rummet?

Hvor langt kan vi være villige til at gå for at erobre det store ukendte? Måske endda til det punkt at ændre, hvad det vil sige at være menneske?

Indhold
  1. Sæt kryds i boksene for at være en astronaut
  2. Tager en fysisk vejafgift
  3. Nogen har en sag om mandagen
  4. Space Madness
  5. I rummet, Helvede er andre mennesker
  6. Vi har mødt fjenden, og det er os
  7. Forfatterens note

Sæt kryds i boksene for at være en astronaut

Når du udarbejder en tjekliste for fremtidige rumforskere, det er en god idé først at konsultere folk, der har brugt mere end 50 år på at definere "de rigtige ting". NASA bruger ikke længere shuttle-æra-rollerne beskrevet nedenfor, men mange af de grundlæggende krav og færdigheder er uændrede for missioner ombord på den internationale rumstation (ISS). Det giver mening. Trods alt, rumfærgerne, en gang lanceret, fungerede hovedsageligt som midlertidige rumstationer [kilde:Ross].

I de tidlige dage af rumprogrammet, NASA valgte rocketeers i henhold til deres tarm, hurtig forstand og pilotfærdigheder. Agenturet krævede også, at de havde bachelorgrader i matematik, ingeniørvidenskab eller videnskab. I de senere Apollo -missioner, NASA-folk udvidede deres udvælgelseskriterier til at omfatte ikke-testpiloter med avancerede grader [kilde:Ross]. Harrison Schmitt fra Apollo 17, en civil med en doktorgrad i geologi fra Harvard University, logget mere end 301 timers rumflyvning og 22 timers ekstravehikulære aktiviteter (EVA'er) [kilde:NASA].

Med fremkomsten af ​​shuttle -programmet, rumrejser blev mere om returrejser, konstruktion og eksperimenter, hvilket gav plads til en bredere vifte af evner og krævede en bredere vifte af færdigheder. Fra 2004, NASA havde tre slags astronauter - kommandør/pilot , mission specialist og nyttelast specialist - hver med forskellige krav. Med rumfærgen på pension, disse betegnelser kan ændre sig for at matche rumagenturets udviklende mission.

Traditionelt set piloter og chefer kontrollerede deres køretøjer, hjalp med at implementere eller hente satellitter og hjalp til med nyttelastoperationer. Jobbet krævede en bachelorgrad i teknik, biologisk videnskab, fysik eller matematik, og 1, 000 timers pilot-i-kommando tid i jetfly. Det krævede også 20/100 vision (kan korrigeres til 20/20), blodtryk på 140/90 og en højde på 62-75 tommer (157,5-190,5 centimeter) [kilde:NASA]. Killer moves på dansegulvet? Desværre, ikke et krav.

Mission specialister koordinerede systemer, besætningsaktiviteter, forbrugsstoffer, eksperimenter og nyttelast. De udførte også EVA'er og betjente fjernmanipulatorer. Ansøgere havde brug for en bachelorgrad som ovenfor, samt tre års relateret erhvervserfaring, afhængig af deres uddannelsesniveau. Deres fysiske standarder var mere afslappede, dog:20/200 vision (korrigeres til 20/20), blodtryk på 140/90 og en højde på 58,5-76 tommer (149-193 centimeter) [kilde:NASA].

Nyttelast specialister var ikke NASA astronauter i sig selv; for eksempel, de kan være en lærer, en senator eller en fremmed dignitær. De skulle modtage en nominering fra NASA, en udenlandsk sponsor, eller den, der sponsorerede den pågældende nyttelast, og nødvendig for at have passende uddannelse og uddannelse, opfylde visse fysiske krav og bestå NASA's rumfysiske [kilde:NASA].

I 2012, Amerikas rumprogram sender lignende personale til ISS, men ombord på Soyuz -raketter med forskellige fysiske krav.

Ligesom NASAs krav til sine rumrejsende ændrede sig, efterhånden som missionerne udviklede sig, den ideelle kandidat til langsigtet opdagelsesrejsende eller kolonist kan kræve en ny forestilling af den ideelle astronaut. Den eneste ting, der ikke ændrer sig? Nødvendigheden af, at kandidater besidder fysisk sejhed og mental modstand svarende til opgaven.

Militærpilot =Fantastisk astronaut?

NASA har altid trukket kraftigt fra militære piloter. De passer godt, og ikke kun på grund af deres pilotfærdigheder, affinitet for derring-do og evne til at træffe hurtige beslutninger under pres. De er også betinget af at følge ordrer, vant til at tilbringe lange strækninger væk fra familien og vant til trange kvartaler med lidt privatliv.

Tager en fysisk vejafgift

Plads er ikke et venligt sted.

Faktisk, rumrejser bugner af sundhedsrisici, hovedsageligt forårsaget af stråling og vægtløshed. Rumrejsende risikerer at miste knogler og muskler, grå stær, nyresten, svimmelhed, køresyge, lavt blodtryk og kræft, for blot at nævne nogle få udbredte farer [kilder:NASA; Roach].

Astronauter, der kredser om jorden på den internationale rumstation (ISS), omkring 400 kilometer op, oplever cirka 10 procent mindre tyngdekraft - eller ville, var de ikke i næsten vægtløst frit fald. Månen udøver 16,6 procent af Jordens tyngdekraft; Mars tyngdekraft stabler kun op til omkring 37,7 procent [kilde:NASA].

Ja, NASA er det letteste og mest garanterede vægttabsprogram derude. Det er også det sværeste at komme ind på, men til en pris på kun titusinder af greenbacks brugt per astronaut, Det er stadig billigere end Jenny Craig.

Som den mærkelige knægt, der sad bag på hjemmelokalet og spiste sine negle, menneskekroppen kan lide at forbruge unødvendige stumper af sig selv. For rumrejsende, der udgør et problem, fordi - mens de forbliver vægtløse - falder meget af deres muskler og knoglemasse i kategorien "overskud".

Mikrogravitationseksponering påvirker kroppen som en Charles Atlas -annonce omvendt. Astronauter kæmper for at blive flået - og bekæmpe knogletab - ved hjælp af træning, men forskning tyder på, at missioner, der varer længere end 180 dage, gør denne indsats modig. Sølvforingen? Tab, der sker hurtigt i de indledende faser af reduceret tyngdekraft, plateau efter seks måneder [kilde:Fitts].

At dyrke motion i mikrogravitation er omtrent lige så effektivt som at lave push -ups under vandet. Vægtmaskiner skal generere inerti ved hjælp af svinghjul, og løbebånd skal holde astronauter nede med akavet, gnagsår, der kun anvender 70 procent af deres kropsvægt [kilder:Roach; Væg]. Astronauter bruger allerede omkring 2,5 timer om dagen, seks dage om ugen, træning under et seks måneders ophold ombord på ISS. Længere missioner vil kræve at få mere ud af disse timer, ikke tilføjer dem [kilde:Wall].

Astronauter oplever knogletæthedstab, der kan sammenlignes med, eller værre end, postmenopausale kvinder (1-2 procent om måneden med motion), især i de store vægtbærende knogler (bækken, hofter, ben). Tilbage på jorden, genopretning af knoglemasse og volumen kan tage meget længere tid end selve missionen; selv da, knogler forbliver mindre tætte og mere porøse, og ikke-bærende områder vil muligvis aldrig blive fuldstændig gendannede [kilder:NASA; Nimon; Roach]. Plads, som alderdom, er ikke til wimps.

Når knogler bryder ned, de frigiver calcium i blodet og urinen, øge risikoen for nyresten. Astronauter kan dræbe to fugle med en nyreberegning ved hjælp af bisphosphonater , eller osteoporosemedicin. Sengeleje test-brugt på Jorden som stand-in for nul tyngdekraft-har givet positive resultater, og en ISS -undersøgelse var i gang fra april 2012 [kilde:NASA].

Bisphosphonater er blevet forbundet med nekrose i kæbebenet, imidlertid, som kan påvirke fremtidig brug [kilde:Merigo; Roach]. Eller ikke. Plads, trods alt, er et fjendtligt sted. At gå dertil kræver afvejning af risici og for mange, billetten er prisen værd.

Stråleinduceret grå stær er ikke den eneste trussel mod astronauternes kigger [kilde:NASA]. Tid brugt vægtløs komprimerer øjenkugler, puster optiske nerver op og forvrænger synet. Disse effekter kan fortsætte længe efter hjemkomsten. Mere tid brugt i rummet, som på en Mars -tur, øger sandsynligheden for permanente synsproblemer eller endda blindhed. Løsninger kan omfatte generering af kunstig tyngdekraft ved at dreje hele eller dele af rumfartøjet eller behandle årsagerne med medicin [kilde:Chang].

Alt det ballade og besvær, og vi har ikke engang gjort planetfald.

En gang på Mars, opdagelsesrejsende ville konfrontere kolde temperaturer og en uånderlig kuldioxidatmosfære for tynd til at beskytte mod stråling. Rejsende kan høste vand fra polerne eller fra underjordisk is, men kolonisterne skulle dyrke deres egen mad [kilde:Kaufman].

Lyder det skræmmende? Bare rolig. Der er en god chance for, at du går i stykker, før du overhovedet kommer dertil.

Min Gud, Det er fuld af stjerner

Astronauter ombord på Skylab, rumfærgen, Mir og ISS har rapporteret at opleve mærkelige lysglimt tilsyneladende stammer inde fra deres øjenkugler. Disse glimt er forårsaget af stråling, der rammer deres nethinder, genererer et signal, der lader hjernen narre.

Nogen har en sag om mandagen

At være astronaut er fantastisk. Det er også vildt svært, som Clay Anderson her sandsynligvis kan bevidne. Anderson vinkede til kameraet efter en session med EVA uden for den internationale rumstation i 2007. Billede høflighed NASA

Hvis rummet ikke var så utroligt fantastisk, ville gå der ville virkelig suge. Du skal være "tændt" hele tiden, håndtere forhold, der bedst beskrives som varme, tæt, ildelugtende, beskidt og støjende, alt imens at være stresset og mangel på søvn. Det er uendeligt, og du tør ikke skrække, for ikke at folk tilbage ved missionskontrol starter dig op eller skrubber missionen, så du bliver dygtig til at fortrænge eller undertrykke din vrede. I mellemtiden, du beskæftiger dig med udstyrets frustration, vægtløshed og muligvis kultur- og sprogbarrierer.

Du kan ikke stoppe; du kan ikke gå hjem; du kan ikke engang knække et vindue.

Under sådanne forhold, de bedste af os kan holde hovedet i et par dage eller endda uger. Giv det et par måneder, selvom, og vi begynder at implodere i depression eller eksplodere af vrede - hvilket rejser spørgsmålet:Hvad med år? Hvad med når dit besætning befinder sig alene i det sorte, eller på en fjern verden, hvor de næsten ikke kan plukke Jorden ud af stjernefeltet?

NASA har en historie med at vælge ståløjne missilmænd (og kvinder) baseret på tarm, instinkter og reaktioner under pres. Med begyndelsen af ​​shuttle -æraen, NASA tilføjede endnu et krav:en evne til at tolerere kedsomhed og lave stimuleringsniveauer [kilde:Roach]. Du har masser at gøre - missionskontrol lægger opgaver ud i en ubrudt serie på 15 til 20 minutters tidsvinduer - men vende skifter eller stramme bolte, selv i rummet, kan ikke helt konkurrere med testpilotering af en eksperimentel jagerfly [kilde:NASA].

På hver astronauts skulder sidder en lille djævel kaldet Frustration, og han bliver lidt større for hver opgave, der udføres i trange, vægtløshedsbetingelser. På rumvandringer, de må kæmpe med vægtløshed, omfangsrige rumdragter og akavet, handsker under tryk, der trætter deres hænder ud inden for få minutter, alt imens deres lufttilførsel tikker ned, og de svæver på undergangens bund. Håndtering af sådanne pres på lang sigt, selv inde i skibet, kræver et andet niveau af cool end de fleste af os besidder.

Selvom nogle astronauter siger, at vægtløshed bliver naturlig efter en uge, det stopper aldrig med at forårsage små irritationer. Uden tyngdekraft, støv lægger sig ikke; heller ikke spildt mad, drikke, opkast eller ekskrementer. Du kan ikke bare lægge noget ned - du skal binde det til en krog eller borrelåse det til en overflade. Uden vægt, du skal koncentrere dig bare for at holde et objekt, og hvis du lader det være det flyder måske af, aldrig at finde. Genoplæring af, hvordan man bruger spisegrej og et badeværelse:Det er som at gå igennem førskolen igen.

Denne konstante årvågenhed, og disse små irritationer, tilføje alvorligt flossede nerver, sætte scenen for raseri, panik, spring og en lang række relaterede stressreaktioner.

I nogle tilfælde, de har skubbet afstandsstykker ud over kanten.

Space Madness

I en klassisk episode af "Ren &Stimpy, "Ren revner under en 36-årig rummission, i sidste ende fortærer en sæbe, han tager fejl af en eftertragtet isbar. Årsagen? For meget at spise mad fra et rør og for meget tid alene med den forkerte rejsekammerat (ikke at Ren var meget stabil til at begynde med).

De krævende betingelser for rumrejser skaber uundgåeligt stress. Når det kombineres med de nervepirrende virkninger af utallige hindringer og prøvende omstændigheder, stress fører til sidst til sammenbrud. Trods alt, mennesker udviklede sig til at tolerere stressende episoder, men kun dem opdelt efter perioder med hvile og afslapning.

Rumprogrammer er forståeligt nok forsigtige med at afsløre øjeblikkelige forfald, ligesom astronauter og kosmonauter, men erindringer og interviews afslører, at de er sket.

Efter seks måneder i Greyhound-busstørrelsen Mir-rumstation i 1987, Aleksandr Laveykin vendte tidligt tilbage til Jorden, senere indrømmede at lide akut depression og selvmordstanker. Hans makker, Yury Romanenko, blev tilbage, men blev stadig mere testy og tilbagetrukket. Hans besætningsmedlemmer overtog kommunikationen med missionskontrol [kilde:Roach].

Kosmonauterne Boris Volynov og Vitali Zholobov vendte tidligt tilbage fra sovjetisk rumstation Salyut 5 efter en frygtindgydende hændelse drev Zholobov til randen af ​​sammenbrud. På den 42. dag, i Jordens skygge, de mistede al elektricitet. Forestil dig det:Ingen lys; ingen pumper; ingen kommunikation med jorden; ingen fornemmelse af op eller ned; ingen måde at se betjeningselementer eller kontakter; kun så meget ilt, som allerede fyldte stationen. Efter halvanden time, det lykkedes dem at genoprette magten, men hændelsen tog sin vej:Zholobov kunne ikke længere sove. Han klagede over splittelse af hovedpine (muligvis på grund af at luften var forurenet). Han måtte komme ned [kilde:Roach].

Selv ignorerer vi stressen ved miljøfjendtlighed eller overhængende katastrofe, at leve med frustration og uden mange muligheder for følelsesmæssig støtte eller frigivelse, kan ikke undgå at ødelægge det mentale velbefindende. Mange af os anser os selv for kølige, men hvor godt ville vi klare os uden vores værdsatte ejendele, gå til underholdning eller nærmeste kære?

Og så er der elefanten i rummet:Libido. Lad os se det i øjnene:Motiverede mennesker kan afværge hormonelle tilskyndelser i en kort periode, men ikke i årevis eller livet. Måske kommer den tid, hvor vi indtager en mindre puritansk "position" til emnet. Nogle astronauter og kosmonauter går ind for at lade besætninger engagere sig i ikke -monogame forhold og ... aktiviteter ... som en måde at lette spændinger på (NASA fraråder ægtepar på missioner, både for at forhindre interessekonflikter og for at undgå muligheden for at påføre deres børn et dobbelt tab). Ideen er ikke uden fortilfælde:Mange forskere i Antarktis får følelsesmæssig støtte ved at danne sæsonlange seksuelle forhold [kilde:Roach].

Sexet og single eller kysk og indhold:Uanset hvad, hvis du planlægger at deltage i missionen, du må hellere være god til at få venner.

Space Cowboy? Ikke mere

Enkelt gang, cavalier var sej. Tiderne ændrer sig. NASAs nyere missioner, med deres længere varighed, opfordre til et nyt sæt egenskaber [kilde:Roach]. Vi har listet et par nedenfor:

  • Evne til at forholde sig til andre med følsomhed, hensyn og empati
  • Tilpasningsevne, fleksibilitet, retfærdighed
  • Humoristisk sans
  • En evne til at danne stabile og kvalitetsmæssige interpersonelle relationer
  • Passende selvhævdelse
  • Sund risikovillig adfærd

Selvfølgelig, du kan tage det for langt. Japanske astronauter kan besidde kulturelle kapaciteter, der hjælper dem med at holde den sociale overflade rolig, men psykologiske evaluerere kan fortolke sådanne opslag som følelsesundertrykkelse, et potentielt advarselsskilt. Andre indikatorer? Bryde øjenkontakt eller hoppe dine knæ under et interview [kilde:Roach]. At skære "Helter Skelter" ind i siden af ​​din hjelm hjælper sandsynligvis heller ikke [kilde:Roach].

Læs mere

I rummet, Helvede er andre mennesker

Medlemmer af Mars500 -missionen i juni 2010, kort før de begyndte den opslidende simulering af et fly til den røde planet Photo courtesy ESA

Bekymringer over den psykologiske vejafbrydelse forårsaget af lange perioder med isolation har fra begyndelsen domineret rumfartssamtalen. Det første afsnit af "Twilight Zone, "med titlen" Hvor er alle? ", fokuseret på netop dette emne, og CBS udsendte det i oktober 1959 - mere end halvandet år, før Yuri Gagarin blev det første menneske i rummet.

Isolation og indespærring:De to uundgåelige virkeligheder, der sætter livet for astronauter, polar opdagelsesrejsende, bjergbestigere og ubåde bortset fra vores, og de gør hele forskellen.

Derfor har de russiske og europæiske rumorganisationer afsat mere end $ 15 millioner til Mars500 , et eksperiment, der testede de psykologiske reaktioner fra seks mænd på et simuleret rumskib til Mars.

De tre russere, en italiensk, en fransk og en kinesisk deltager tilbragte 520 dage (17 måneder) lukket inde i et vinduesløst, 2, 150 kvadratmeter (200 kvadratmeter) samling af tilsluttede metalrør. Under deres ophold, de fastholdt kommunikation med Jorden, komplet med simuleret 20-minutters transmissionsforsinkelse, hver vej - a trompe l'oreille at deltagerne indrømmede narrede deres sind til at tro, at missionskontrol lå millioner af kilometer væk i stedet for lige på tværs af parkeringspladsen. Missionslængden svarede til en tur til Mars, et fire måneders ophold og en returflyvning [kilder:Chao; Chow; de Carbonnel].

I løbet af undersøgelsen, mock besætningen udførte 100 eksperimenter og gentagne opgaver, samtidig reagere på simuleringer af sandsynlige hændelser. Anlægget omfattede en falsk Mars-rover og en 33 x 20 fod (10 x 6 meter) mockup af Mars, så deltagerne kunne simulere "Mars-gåture" i fuldt gear. Som rollelisten i et vanvittigt realityprogram, de seks forblev under næsten konstant overvågning [kilder:Chow; de Carbonnel].

Mars500 var ikke det første forsøg på en isolationssimulering, selvom det var længst. I 2000, et 420-dages eksperiment af det samme russiske anlæg blev omdannet til en alkohol-drevet nævekamp og et seksuelt overgreb og blev standset. Tidligere undersøgelser viste også en stigning i kedsomhed og depression under turens "retur" -fase [kilder:Chow; de Carbonnel; Roach]. Fra april 2012, NASA overvejede at indstille en narret Mars -mission på den internationale rumstation, at faktorere i virkningerne af mikrogravitation [kilde:Moskowitz].

Efter at Mars500 -missionen sluttede den 4. november, 2011, psykologer udtrykte bekymring for, at det normale liv og travlhed kan vise sig noget overvældende for deltagerne [kilder:Chow; de Carbonnel].

Sådanne eksperimenter rejser spørgsmålet:Er vi problemet? Astro- og luftfartsingeniører tror det nok, og rumprogrammet har længe kæmpet for at balancere missionsparametre med besætningens sundhed og velfærd.

Så, hvad hvis løsningen ikke er at lave et bedre skib, men for at bygge et bedre ... os?

Vi har mødt fjenden, og det er os

Rejser til fjerne verdener vil teste grænserne for menneskelig tilpasningsevne, men vil det bryde dem? Givet nok tid, og grundlæggende behov som ilt, mennesker kan tilpasse sig nye klimaer på få uger, måneder eller år. Men hvordan vænner man sig til forskellig tyngdekraft, forskellige længder af sæson og dag, og sollys, der bare ser "forkert ud?"

Som enhver, der har boet i det store hvide nord, kan fortælle dig, kvaliteten, farve og mængde af omgivende lys har en enorm psykologisk indvirkning på humør og produktivitet. Vi reagerer på disse aspekter af hverdagen i vores dybeste firbenhjerner; de overskrider det udøvende sinds kontrol.

Nogle grupper, såsom transhumanisterne, tror på, at mennesker en dag frivilligt vil forvandle sig selv til noget ud over mennesker, hvad enten det sker gennem langsomme teknologiske og biologiske tilpasninger eller engroshift, såsom at downloade vores bevidsthed til maskiner.

I USA, National Science Foundation, Department of Commerce og Department of Defense (DOD) kigger allerede på teknologier som nanoteknologi, bioteknologi, informationsteknologi og kognitiv videnskab, samlet kendt som NBIC , og hvordan de kan bekæmpe fysiske begrænsninger og sygdomme [kilder:Edwards; Roco og Bainbridge].

Tage oxidativt stress -- en overflod af kemisk reaktive, ilt-toting molekyler (aka frie radikaler ) -– som er forbundet med talrige lidelser i blodet, hjerne, øjne, hjerte og muskler. I astronauter, stråling udsætter mest oxidativ stress. NASA og DOD er ​​begyndt at se på målrettede nanopartikler, der kan fjerne skadelige frie radikaler, men er i de meget tidlige stadier af forskning og ikke i nærheden af ​​menneskelige forsøg [kilde:Goodwin].

Hylderne i science fiction bugner med eksempler på transhumanisme og NBIC, og deres virkninger på mennesker, samfund, etik, kultur og natur; disse historier indeholder også advarsler om, hvad der kan ske, når vi manipulerer med disse relationer.

At rode med vores standardudstyr kan lyde langt ude, endda frastødende, men historien vrimler med ideer, der engang syntes var stødende. Ville vores forfædre have fundet det passende at skære organer ud af døde mennesker og placere dem i levende, eller at fylde vores kroppe med kirurgisk stål og plastrør? Rummet kan en dag få os til at omfavne langt mere radikale løsninger.

Tænk, hvis ingeniører kunne designe håndværk uden madbutikker eller livsstøtte, fordi din mekaniske krop ikke krævede dem. Visualiser skyhøje gennem den øvre atmosfære af Jupiter, eller endda et hårdt vakuum, i en krop dyrket specielt til formålet. Overvej muligheden for en krop, der reparerer sig selv langt hurtigere, end din kan, eller en, der ældes ved en krybning; forestil dig en hjerne med massivt forstærket hukommelse, eller der kan interface direkte med maskiner.

Nogle af disse ideer forbliver langt i fremtiden, men andre er måske tættere på, tænker vi. Kunne nanoteknologi og banebrydende bioteknologi indeholde nøglerne til terraforming af Mars, eller til at ændre vores kroppe for bedre at modstå rumets strenghed? Kunne cryonics effektivt bevare mennesker på lange ture gennem rummet?

Indtil mennesker kan beskytte sig selv mod det værste i rummet, robotter kunne brænde et spor, bygge "trædesten" - såsom tankstationer eller baser - foran os "kødposer". Tilbage på jorden, telepresence kan tillade mennesker at deltage gennem robonauter, ligesom den, der i øjeblikket er ombord på den internationale rumstation (selvom, uden yderligere kommunikationsfremskridt, den stadigt stigende radioforsinkelse ville gøre dette stadig mere upraktisk).

Selvfølgelig, vi kunne vælge at blive bagefter, da vores robot -håndlangere skurer stjernerne. Men hvad sjovt er det?

Forfatterens note

Hvordan vil vores forfædre se os? Som banebrydende eller provinsiel? Uanset hvad det er, Jeg håber, de ser os fra tusind fjerntliggende stjerners baner.

Som en science fiction -nød, Jeg har længe været betaget af to ideer. Den første - at vi en dag kunne vælge at transformere os selv i stedet for vores planeter - forfærdede mig først, derefter undrede mig og til sidst lod mig bare ridse i hovedet, smilende.

Det andet koncept er, at vores forfædre i fjerne verdener en dag måske glemmer, eller endda grine af, tanken om, at vi alle stammer fra ét sted:"en lille blågrøn planet i de ukendte bagvande i den umoderne ende af den vestlige spiralarm i Mælkevejen Galaxy, "for at citere Douglas Adams.

Begge forestillinger omhandler identitet og vores følelse af sted, i vores kroppe eller i den fysiske verden. Når vi vokser og ændrer os gennem vores liv, de mennesker og steder, vi har kendt, antager en drømmeagtig kvalitet, og vi finder ud af, at vi ikke helt kan stole på vores erindringer om dem, eller endda af hvem vi engang var. De fleste celler i vores krop udskiftes flere gange i løbet af vores levetid. Uanset hvad vi er, hvem vi end er, synes at overskride disse ting, men er der grænser for den transcendens?

Spørg mig ikke. Jeg er nok bare en hjerne i en krukke et sted, samler støv.

relaterede artikler

  • 10 store spillere i den private sektors rumløb
  • Sådan fungerer astronauter
  • Hvordan spiser astronauter i rummet?
  • Hvordan bliver jeg astronaut?
  • Sådan fungerer månen
  • Sådan fungerer Mars Curiosity Rover
  • Sådan fungerer Mars
  • Vinder Kina det nye rumløb?
  • Mars Quiz
  • Sådan fungerer Planet Hunting
  • Sådan fungerer Terraforming Mars
  • Sådan fungerer Robonauts
  • Sådan fungerer robotter
  • Sådan fungerer den internationale rumstation

Kilder

  • Bred, William J. "Skull er 'Phantom' af 2 hemmelige rummissioner." New York Times. 10. marts 1990. (27. marts, 2012) http://www.nytimes.com/1990/03/10/us/skull-is-phantom-of-2-secret-space-missions.html?scp=1&sq=astronaut%20cancer%20risk&st=cse
  • Chang, Kenneth. "Knuste øjne er en fare for astronauter." New York Times. 19. marts 2012. (26. marts, 2012) http://www.nytimes.com/2012/03/20/science/space/astronauts-eyeballs-are-deformed-by-long-missions-in-space.html
  • Chao, Tom. "Europa deltager i 500-dages simuleret Mars-tur." MSNBC. 3. april kl. 2007. (27. marts, 2012) http://www.msnbc.msn.com/id/17932157/ns/technology_and_science-space/t/europe-joins--day-simulated-mars-trip/#.T3SiWDEgc5w
  • Chow, Denise. "6 Mock Mars-opdagelsesrejsende dukker op fra 17-måneders 'mission.'" Scientific American. 4. november kl. 2011. (27. marts, 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=6-mock-mars-explorers-emerge
  • De Carbonnel, Alissa. "Mars Crew 'Lands' efter 520 dage i isolation." Reuters. 4. november kl. 2011. (27. marts, 2012) http://www.reuters.com/article/2011/11/04/us-mars-isolation-odd-idUSTRE7A349220111104
  • Edwards, Steven A. "Nanotech -pionererne:Hvor tager de os hen?" Wiley-VCH. Marts 2006.
  • Fitts, Robert H., Danny R. Riley og Jeffrey J. Widrick. "Fysiologi af et mikrogravitationsmiljø Inviteret anmeldelse:Mikrogravitation og skeletmuskulatur." Journal of Applied Physiology. Vol. 89, ingen. 2. Side 823. august 2000. (26. marts, kl. 2012) http://www.jappl.org/content/89/2/823.full
  • Fitts, Robert. H. et al. "Langvarige rumflyvningsinducerede ændringer i strukturen og funktionen af ​​menneskelige skeletmuskelfibre." Journal of Physiology. Vol. 588. Side 3567. 15. Sept. 2010. (26. marts, kl. 2012) http://jp.physoc.org/content/588/18/3567.long
  • Goodwin, Thomas J. NASA Biomedical Research and Operations Branch. Personlig korrespondance. 5. april kl. 2012.
  • Jeffs, William P. NASA Johnson Space Center. Personlig korrespondance. 5. april kl. 2012.
  • Kaufman, Marc. "Envejsbillet til Mars." Washington Post. 23. maj kl. 2011. (27. marts, 2012) http://www.washingtonpost.com/national/science/one-way-ticket-to-mars/2011/05/13/AFI6L49G_story.html
  • Klotz, Irene. "Rejsen til Mars-på en envejsbillet." Discovery News. 1. nov. 2010. (27. marts, kl. 2012) http://news.discovery.com/space/human-space-settlement-mars.html
  • Klotz, Irene. "Space Torso afslører kræftrisiko for astronauter." Discovery News. 29. maj kl. 2009. (26. marts, kl. 2012) http://dsc.discovery.com/news/2009/05/29/space-torso-radiation.html
  • Malin Space Science Systems og California Institute of Technology. "Jorden, Månen og Jupiter, set fra Mars. "22. maj, 2003. (28. marts, 2012) http://www.msss.com/mars_images/moc/2003/05/22/
  • Merigo E., et al. "Kæbebenekrose uden tidligere tandekstraktioner forbundet med brugen af ​​bisphosphonater (pamidronat og zoledronat):En fire-sagsrapport." Journal of Oral Pathology and Medicine. Vol. 34, ingen. 10. Side 613. november 2005. (26. marts, kl. 2012) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16202082
  • Montesinos, Carlos A. "Modforanstaltninger mod oxidativ stress:Fra rumprogrammet til dit medicinskab." AmeriSciences. (28. marts kl. 2012) http://www.amerisciences.com/common/events/whitepaper.pdf
  • Moskowitz, Clara. "NASA Eyes spotter Mars -mission på rumstationen." MSNBC. 20. marts 2012. (27. marts, 2012) http://www.msnbc.msn.com/id/46800979/ns/technology_and_science-space/t/nasa-eyes-mock-mars-mission-space-station/#.T3TCHTEgc5w
  • NASA. "Astronaut Health Reviews." 23. januar, 2008. (26. marts, 2012) http://www.nasa.gov/audience/formedia/features/astronautreport.html
  • NASA. "Krav til astronaut." 29. januar, 2004. (26. marts, 2012) http://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Astronaut_Requirements.html
  • NASA. "Biografier om Apollo 11 Astronauter." (29. marts, 2012) http://history.nasa.gov/ap11ann/astrobios.htm#other
  • NASA. "Medicinsk forskning og teknologi hos Glenn." (26. marts 2012) http://www.nasa.gov/centers/glenn/moonandmars/Bioscience_Engineering.
  • NASA. "Planetary Fact Sheet - Ratio to Earth Values. National Space Science Data Center." 9. august, 2010. (29. marts, 2012) http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/planet_table_ratio.html
  • NASA. "STS-113 Astronaut-oplevelse-dag fire." (26. marts 2012) http://www.nasa.gov/missions/highlights/webcasts/shuttle/sts113/astro_qa2.html
  • NASA. "Subregional Assessment of Bone Loss in the Axial Skeleton in Long-term Space Flight." (26. marts 2012) http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/Subregional_Bone.html
  • New York Times. "Answer to Bone Loss in Space." 27. februar kl. 1994. (March 26, 2012) http://www.nytimes.com/1994/02/27/us/answer-to-bone-loss-in-space.html?scp=1&sq=astronaut%20bone%20loss&st=cse
  • Nimon, Jessica. "Strong Bones and Fewer Renal Stones for Astronauts." International Space Station Program Science Office, NASA's Johnson Space Center. 23. februar kl. 2012. (March 26, 2012) http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/Strong_Bones.html
  • Roach, Mary. "Packing for Mars." W.W. Norton. 2010.
  • Roco, Mihail C. and William Sims Bainbridge (eds.). "Converging Technologies for Improving Human Performance." NSF/DOC-Sponsored Report. National Science Foundation. 2003. (March 28, 2012) http://www.wtec.org/ConvergingTechnologies/Report/NBIC_report.pdf
  • Ross, Duane. NASA Johnson Space Center. Personligt interview. 5. april kl. 2012.
  • Væg, Mike. "Trip to Mars Would Turn Astronauts into Weaklings." Space.com. 19. august kl. 2010. (March 26, 2012) http://www.space.com/8978-trip-mars-turn-astronauts-weaklings.html