Et år i isolation:Hvad vi lærte af den seneste Mars -simulering

Seks forskere gik for nylig ud af en geodesisk kuppel på skråningerne af Mauna Loa, en vulkan på øen Hawaii, og for første gang i et år, de behøvede ikke at bekymre sig om at bære rumdragter.

Det er ikke, at du har brug for en rumdragt på Hawaii. Men disse uberørte sjæle - en tysk fysiker, en Massachusetts Institute of Technology-uddannet ingeniør og pilot, en fransk astrobiolog, en NASA -læge, og en kinesisk arkitektstuderende - havde brugt de foregående 365 dage på at simulere et besøg på overfladen af ​​Mars, som en del af University of Hawaii at Manoa's fjerde Hawaii Space Exploration Analog and Simulation (HI-SEAS) projekt.

HI-SEAS IV er en af ​​flere forskningsindsatser for at teste, hvordan det ville være for et team af astronauter at tilbringe en længere periode på overfladen af ​​en anden planet-leve og arbejde sammen i trange kvartaler, kæmper med hindringen for proaktivt gear, og håndtering af allokering af begrænsede ressourcer og uventede kriser. The Mars Society, en privat organisation i Colorado, har iscenesat simulerede Mars -missioner af forskellig længde siden 2000, herunder en kommende mission, der begynder i efteråret i Utah -ørkenen og derefter fortsætter på en base i det canadiske arktiske område i 2017. I 2011, instituttet for biomedicinske problemer (IBMP) fra det russiske videnskabsakademi gennemførte en 520-dages mission, hvor emner boede i en simuleret Mars -lejr inde i en bygning.

"Det er som en generalprøve, "forklarer Mars Society -præsident Robert Zubrin." Når du skal lave et teaterstykke, du vil se, hvordan det ville fungere. Eller måske er en bedre analogi en militær feltøvelse. Det er anderledes end en rigtig krig, fordi ingen prøver at dræbe dig, men intet kompetent militær ville undvære den slags forberedelse til den ægte vare. "

For at simulere den slags isolation, som egentlige Mars -opdagelsesrejsende kan opleve, for eksempel, HI-SEAS-designere placerede basislejren inde i en geodesisk kuppel på en bjergside 8, 200 fod (2, 500 meter) over havets overflade. Ersatz-astronauterne boede i en to-etagers kuppel med omkring 1, 200 kvadratmeter (111,5 kvadratmeter) plads. Det rum indeholdt arbejdsområder, et laboratorium, et motionsrum, badeværelse og bruser, køkken og spiseplads, og seks små individuelle soveværelser. Da Mars -opdagelsesrejsende skulle producere deres egen elektricitet, HI-SEAS-habitatet brugte et 10-kilowatt solcelleanlæg til strøm, sikkerhedskopieret af batterier, der lagrer elektricitet i overskyede dage. De brugte også en backup hydrogen-brændstof-celle generator og en propan generator med en 1, 000 gallon (3, 785 liter) forsyning til backup. (Her er et PDF -dokument, der beskriver programmet.)

Designerne forsøgte også at gøre kommunikation med omverdenen så vanskelig som på Mars. Når deltagerne sendte og modtog e -mail, for eksempel, meddelelserne blev forsinket 20 minutter for at simulere hindringen for at transmittere signaler titusinder af mil på tværs af rummet.

Da emnerne gennemgik deres simulerede rummission, adfærdsforskere overvågede data fra sensorer, som forsøgspersonerne bar om halsen og på deres håndled, og stillede konstant spørgsmålstegn ved dem om deres oplevelser. En undersøgelse, for eksempel, søgt at undersøge, hvordan det at leve på en anden planet kan påvirke kognitiv funktion. Et andet projekt testede, om astronauter kunne bruge selvstyrede stresshåndteringsprogrammer til at kontrollere angst og styre deres søvn. Men den mest spændende undersøgelse var måske en om, hvordan teams af astronauter kan bruge humor til at komme bedre sammen og gøre missionen mere tålelig.

Bare det at være genstand for alle disse undersøgelser var stressende nok, som den franske astrobiolog Cyprien Verseux forklarede i et blogindlæg:"Vi overvåges konstant. Først, med undersøgelser; 7 om dagen i hvert fald. Nogle handler om vores helbred og humør:nogen syge eller sårede? Enhver deprimeret, overspisning eller udmattet? Andre handler om interaktioner mellem besætningsmedlemmer og missionstøtte-besætningsmedlemmer. Hvem interagerede man med sidst? Hvorfor? Var interaktionen effektiv? Noget knytnæve over den sidste pose chokoladechips? (OKAY, OKAY, Jeg lavede den sidste.) "

Mandskabschef Carmel Johnston, i modsætning, skrev om hjemlængsel og isolation - ting ægte Mars -opdagelsesrejsende helt sikkert vil opleve. "Det er allerede let at se, hvor anderledes dette år bliver fra vores normale liv, " hun sagde, kun en måned til missionen. "Alle spørger altid, hvad vi vil savne mest, og det er ikke et let svar. Når du rejser, du finder, at du savner ting hjemmefra, men du bliver vant til dine omgivelser og oplever, at du nyder det, der er omkring dig, frem for at gå efter hvad der ikke er. Det, jeg vil savne mest, er at være sammen med min familie og venner ... at kunne løbe i den sprøde Montana -luft ... se min nevø blive ældre og klogere hver dag. "

Et centralt spørgsmål om en Mars -mission er, hvor meget - eller hvor lidt - astronauter skulle bade, da vand ville være en værdifuld ressource. Mars-selskabets simuleringer har fastslået, at et svampebad hver anden siger og et kort "Navy-brusebad" en gang om ugen ville være tilstrækkeligt til at kontrollere kropslugt og sætte astronauter i stand til at eksistere i trange kvarterer uden at skade moralen.