science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe een betere ruimteverkenner te bouwen

We hebben zeker een lange weg afgelegd sinds de dagen van Wally Schirra. Die onstuimige heer was een van de oorspronkelijke zeven astronauten die in 1959 werden uitgekozen voor NASA's Mercury Project. Afbeelding met dank aan NASA

Wat zou jij doen om een ​​plek te verdienen op een Mars-missie? Eet en drink je je eigen lichaamsuitscheidingen? Je eigen kleding of stukken van je ruimteschip consumeren? Trek op met mensen die, tegen het einde van de reis, zal je meer irriteren dan je schoonouders?

Nee, dit zijn geen durvers. Het zijn echte oplossingen die door NASA worden overwogen om problemen van ruimtevaart op te lossen [bron:Roach].

In de ruimte, niets mechanisch of biologisch werkt helemaal zoals het hoort. Zekeringen defect, en lastoortsen werpen gevaarlijke klodders heet metaal af. Lichaamsgeur en slechte adem hangen rond. Voedsel en vuil drijven. In deze meedogenloze omgeving, zelfs snurken vormt een potentiële bedreiging, bemanningsleden van hun vitale slaap beroven. Elke dag in de ruimte is als een finaleweek, alleen de gevolgen van falen zijn aanzienlijk erger.

NASA-ingenieurs kunnen rekening houden met elk grammetje bemanning, brandstof en lading op hun schepen, maar ze zijn machteloos om emotionele bagage te beheersen. Er bestaat geen gefabriceerde klep die de emotionele druk kan reguleren die tijdens een lange ruimtemissie wordt opgebouwd.

Lange ruimte-excursies eisen ook een aanzienlijke fysieke tol. In de buurt van de aarde, gewichtloze astronauten lijden aan botverlies en spieratrofie, hogere dan normale stralingsniveaus ervaren en een hoger risico lopen op nierstenen. Zodra we reizigers voorbij het beschermende magnetische schild van de aarde sturen, ze zullen een veel hetere en meer temperamentvolle stralingszone bezetten.

Fysieke afscherming zal waarschijnlijk onpraktisch zwaar blijken te zijn, maar de technologie zou andere oplossingen kunnen suggereren. Het bouwen van een sneller ruimteschip zou de blootstelling aan straling verminderen; het zou ook het gewicht van voedsel en water verminderen, daardoor kosten te besparen. NASA zou ook een nieuwe technologie kunnen ontwikkelen die kosmische straling afstoot. Dergelijke oplossingen liggen waarschijnlijk ver in de toekomst, echter.

In plaats van te wachten, sommige wetenschappers stellen voor kolonisten op een enkele reis naar de rode planeet te sturen. Paul Davies van de Arizona State University en Dirk Schulze-Makuch van de Washington State University, in een artikel uit 2010 in het Journal of Cosmology, schatte dat het weggooien van brandstof en voorraden 80 procent van de kosten van een Mars-missie zou kunnen besparen. De publicatie van het artikel bracht ansichtkaarten van meer dan 1 000 vrijwilligers, ook al bestaat zo'n missie niet [bronnen:Kaufman; Klotz].

Die pioniersgeest zal een essentiële kernwaarde vormen voor elke toekomstige ruimtekolonist, maar lef en enthousiasme alleen zijn niet genoeg. Ruimteprogramma's stellen al strenge basisvereisten voor ruimtereizigers, maar een bemande reis naar een andere planeet zal hen diep in onbekende wateren brengen.

Wanneer de lucht de limiet is, waar moeten we op letten bij kandidaat-astronauten? Als de technologie beschikbaar komt, moeten we astronauten kiezen met een genetisch lager risico op stralingsgerelateerde gezondheidsproblemen? Kunnen we mensen van kinds af aan opleiden om zich beter aan te passen, mentaal en fysiek, leven in de ruimte?

Hoe ver zouden we bereid zijn te gaan om het grote onbekende te veroveren? Misschien zelfs zo ver dat het verandert wat het betekent om mens te zijn?

Inhoud
  1. Vink de vakjes aan om een ​​astronaut te zijn
  2. Een fysieke tol eisen
  3. Iemand heeft een zaak van de maandagen
  4. Ruimte waanzin
  5. In de ruimte, De hel is andere mensen
  6. We hebben de vijand ontmoet, en wij zijn
  7. Opmerking van de auteur

Vink de vakjes aan om een ​​astronaut te zijn

Bij het opstellen van een checklist voor toekomstige ruimteverkenners, het is een goed idee om eerst de mensen te raadplegen die meer dan 50 jaar bezig zijn geweest met het definiëren van 'de juiste dingen'. NASA gebruikt niet langer de hieronder beschreven rollen uit het shuttle-tijdperk, maar veel van de basisvereisten en vaardigheden blijven ongewijzigd voor missies aan boord van het International Space Station (ISS). Het is logisch. Ten slotte, de space shuttles, eenmaal gelanceerd, fungeerde in wezen als tijdelijke ruimtestations [bron:Ross].

In de begindagen van het ruimteprogramma, NASA koos raketjagers op basis van hun lef, snel verstand en pilootvaardigheden. Het bureau eiste ook dat ze een bachelordiploma in wiskunde hadden, techniek of wetenschap. In de latere Apollo-missies, NASA-mensen hebben hun selectiecriteria uitgebreid met niet-testpiloten met geavanceerde graden [bron:Ross]. Harrison Schmitt van Apollo 17, een burger met een doctoraat in de geologie aan de Harvard University, meer dan 301 uur ruimtevlucht en 22 uur extravehicular activiteiten (EVA's) geregistreerd [bron:NASA].

Met de komst van het shuttleprogramma ruimtevaart ging meer over retourreizen, bouwen en experimenteren, die ruimte maakte voor een breder scala aan vaardigheden en een breder scala aan vaardigheden vereiste. Vanaf 2004, NASA had drie soorten astronauten -- commandant/piloot , missie specialist en laadvermogen specialist -- elk met verschillende vereisten. Met de gepensioneerde space shuttle, deze benamingen kunnen veranderen om te passen bij de evoluerende missie van het ruimteagentschap.

traditioneel, piloten en commandanten controleerden hun voertuigen, hielp bij het inzetten of ophalen van satellieten en hielp bij payload-operaties. De baan vereiste een bachelor in engineering, biologische wetenschap, natuurkunde of wiskunde, en 1, 000 uur gezagvoerderstijd in jets. Het vereiste ook 20/100 visie (corrigeerbaar tot 20/20), bloeddruk van 140/90 en een hoogte van 62-75 inch (157,5-190,5 centimeter) [bron:NASA]. Killer moves op de dansvloer? Helaas, geen vereiste.

Missie specialisten gecoördineerde systemen, bemanning activiteiten, verbruiksartikelen, experimenten en laadvermogen. Ze voerden ook EVA's uit en bedienden manipulatoren op afstand. Aanvragers hadden een bachelordiploma nodig zoals hierboven, evenals drie jaar relevante beroepservaring, afhankelijk van hun opleidingsniveau. Hun fysieke normen waren meer ontspannen, echter:20/200 zicht (corrigeerbaar tot 20/20), bloeddruk van 140/90 en een hoogte van 58,5-76 inch (149-193 centimeter) [bron:NASA].

Payload-specialisten waren niet per se NASA-astronauten; bijvoorbeeld, ze kunnen een leraar zijn, een senator of een buitenlandse hoogwaardigheidsbekleder. Ze moesten een nominatie krijgen van NASA, een buitenlandse sponsor, of degene die de betrokken lading heeft gesponsord, en moeten beschikken over de juiste opleiding en training, aan bepaalde fysieke vereisten voldoen en de fysieke ruimte van NASA passeren [bron:NASA].

In 2012, Het Amerikaanse ruimteprogramma stuurt vergelijkbaar personeel naar het ISS, maar aan boord van Sojoez-raketten met andere fysieke vereisten.

Net zoals de vereisten van NASA voor zijn ruimtereizigers veranderden naarmate de missies evolueerden, de ideale kandidaat voor een lange-termijn ontdekkingsreiziger of kolonist kan het nodig zijn om de ideale astronaut opnieuw te bedenken. Het enige dat niet zal veranderen? De noodzaak dat kandidaten fysieke weerbaarheid en mentale moed bezitten die gelijk zijn aan de taak.

Militaire piloot =geweldige astronaut?

NASA heeft altijd veel geput uit militaire piloten. Ze passen goed, en niet alleen vanwege hun pilootvaardigheden, affiniteit voor derring-do en het vermogen om onder druk snelle beslissingen te nemen. Ze zijn ook geconditioneerd om bevelen op te volgen, gewend om lange afstanden van familie door te brengen en gewend aan krappe vertrekken met weinig privacy.

Een fysieke tol eisen

De ruimte is geen vriendelijke plek.

In feite, ruimtereizen gaan gepaard met gezondheidsrisico's, meestal veroorzaakt door straling en gewichtloosheid. Ruimtereizigers riskeren bot- en spierverlies, staar, nierstenen, hoogtevrees, reisziekte, lage bloeddruk en kanker, om maar een paar veel voorkomende gevaren te noemen [bronnen:NASA; Kakkerlak].

Astronauten in een baan om de aarde op het International Space Station (ISS), ongeveer 250 mijl (400 kilometer) omhoog, ongeveer 10 procent minder zwaartekracht ervaren - of zou, waren ze niet in een bijna gewichtloze vrije val. De maan oefent 16,6 procent van de zwaartekracht van de aarde uit; De zwaartekracht van Mars stapelt zich op tot slechts ongeveer 37,7 procent [bron:NASA].

Ja, NASA is het gemakkelijkste en meest gegarandeerde afslankprogramma dat er is. Het is ook het moeilijkst om erin te komen, maar tegen een kostprijs van slechts tientallen miljoenen dollars uitgegeven per astronaut, het is nog steeds goedkoper dan Jenny Craig.

Zoals dat rare joch dat achter in de huiskamer zit en zijn vingernagels opeet, het menselijk lichaam consumeert graag onnodige stukjes van zichzelf. Voor ruimtereizigers, dat vormt een probleem, omdat - terwijl ze gewichtloos blijven - veel van hun spier- en botmassa in de categorie "overschot" valt.

Blootstelling aan microzwaartekracht beïnvloedt het lichaam als een omgekeerde advertentie van Charles Atlas. Astronauten worstelen om gescheurd te blijven -- en botverlies te bestrijden -- door middel van oefeningen, maar onderzoek suggereert dat missies die langer dan 180 dagen duren, deze inspanning betwistbaar maken. De zilveren voering? Verliezen, die snel optreden in de beginstadia van verminderde zwaartekracht, plateau na zes maanden [bron:Fitts].

Trainen in microzwaartekracht is ongeveer net zo efficiënt als het doen van push-ups onder water. Gewichtmachines moeten traagheid genereren met behulp van vliegwielen, en loopbanden moeten astronauten met ongemakkelijke, schuurbanden die slechts 70 procent van hun lichaamsgewicht toepassen [bronnen:Roach; Muur]. Astronauten besteden al zo'n 2,5 uur per dag, zes dagen per week, oefenen tijdens een verblijf van zes maanden aan boord van het ISS. Bij langere missies moet je meer uit die uren halen, er niet aan toevoegen [bron:Wall].

Astronauten ervaren botdichtheidsverlies vergelijkbaar met, of erger dan, postmenopauzale vrouwen (1-2 procent per maand bij inspanning), vooral in de grote gewichtdragende botten (bekken, heupen, poten). Terug op aarde, het herstellen van botmassa en -volume kan veel langer duren dan de missie zelf; zelfs dan, botten blijven minder dicht en poreuzer, en niet-dragende gebieden zullen mogelijk nooit volledig herstellen [bronnen:NASA; Nimon; Kakkerlak]. Ruimte, zoals ouderdom, is niet voor watjes.

Als botten afbreken, ze geven calcium af aan het bloed en de urine, verhoogt het risico op nierstenen. Astronauten kunnen twee vogels doden met één niersteen met behulp van bisfosfonaten , of osteoporose medicijnen. Bedrusttests -- gebruikt op aarde als vervanging voor zwaartekracht -- hebben positieve resultaten opgeleverd, en een ISS-studie was aan de gang vanaf april 2012 [bron:NASA].

Bisfosfonaten zijn in verband gebracht met necrose van het kaakbot, echter, die van invloed kunnen zijn op toekomstig gebruik [bron:Merigo; Kakkerlak]. Of niet. Ruimte, ten slotte, is een vijandige plaats. Om daarheen te gaan, moeten risico's worden afgewogen en voor velen het kaartje is de prijs waard.

Door straling geïnduceerde cataracten zijn niet de enige bedreiging voor de gluurders van astronauten [bron:NASA]. Tijd doorgebracht gewichtloos comprimeert oogbollen, blaast de oogzenuwen op en vervormt het zicht. Deze effecten kunnen lang na thuiskomst aanhouden. Meer tijd doorgebracht in de ruimte, als op een uitstapje naar Mars, verhoogt de kans op blijvende problemen met het gezichtsvermogen of zelfs blindheid. Oplossingen kunnen zijn het genereren van kunstmatige zwaartekracht door het ruimtevaartuig geheel of gedeeltelijk te laten draaien of de oorzaken met medicijnen te behandelen [bron:Chang].

Al dat gedoe en gedoe, en we hebben nog niet eens planetfall gemaakt.

Eenmaal op Mars, ontdekkingsreizigers zouden te maken krijgen met ijskoude temperaturen en een onadembare koolstofdioxide-atmosfeer die te dun is om tegen straling te beschermen. Reizigers kunnen water van de polen of van ondergronds ijs oogsten, maar kolonisten zouden hun eigen voedsel moeten verbouwen [bron:Kaufman].

Klinkt ontmoedigend? Maak je geen zorgen. De kans is groot dat je al in de problemen raakt voordat je er bent.

Mijn God, Het zit vol met sterren

Astronauten aan boord van Skylab, de ruimteveer, Mir en het ISS hebben gemeld dat ze vreemde lichtflitsen ervaren die schijnbaar vanuit hun oogbollen komen. Deze flitsen worden veroorzaakt door straling die hun netvlies raakt, het genereren van een signaal dat de hersenen voor de gek houdt.

Iemand heeft een zaak van de maandagen

Astronaut zijn is geweldig. Het is ook verschrikkelijk moeilijk, zoals Clay Anderson hier waarschijnlijk kan bevestigen. Anderson zwaaide naar de camera na een EVA-sessie buiten het internationale ruimtestation in 2007. Afbeelding met dank aan NASA

Als de ruimte niet zo ongelooflijk ontzagwekkend was, daar heen gaan zou echt klote zijn. Je moet de hele tijd "aan" zijn, omgaan met omstandigheden die het best te omschrijven zijn als heet, dichtbij, stinkend, vies en lawaaierig, allemaal terwijl ze gestrest en slaapgebrek hebben. Het is oneindig, en je durft niet terugdeinzen, opdat de mensen van Mission Control je niet opstarten of de missie schrobben, zodat je bedreven wordt in het verdringen of onderdrukken van je woede. In de tussentijd, je hebt te maken met de frustratie van apparatuur, gewichtloosheid en mogelijk culturele en taalbarrières.

Je kunt niet stoppen; je kunt niet naar huis gaan; je kunt niet eens een raam kraken.

Onder dergelijke omstandigheden, de besten van ons kunnen een paar dagen of zelfs weken het hoofd erbij houden. Geef het een paar maanden, Hoewel, en we beginnen te imploderen in een depressie of exploderen van woede -- wat de vraag oproept:hoe zit het met jaren? Wat als je bemanning zich alleen in het zwart bevindt, of op een verre wereld waar ze de aarde nauwelijks uit het sterrenveld kunnen halen?

NASA heeft een geschiedenis in het selecteren van mannen (en vrouwen) met stalen ogen op basis van lef, instincten en reacties onder druk. Met het aanbreken van het shuttle-tijdperk, NASA voegde nog een vereiste toe:een talent voor het tolereren van verveling en lage niveaus van stimulatie [bron:Roach]. Je hebt genoeg te doen -- missiecontrole legt taken uit in een ononderbroken reeks van tijdvakken van 15 tot 20 minuten -- maar het omdraaien van schakelaars of het vastdraaien van bouten, zelfs in de ruimte, kan niet helemaal concurreren met het testen van een experimentele jager [bron:NASA].

Op de schouder van elke astronaut zit een kleine duivel genaamd Frustratie, en hij wordt een beetje groter met elke taak die wordt uitgevoerd in krap, gewichtloosheid omstandigheden. Op ruimtewandelingen, ze moeten worstelen met gewichtloosheid, omvangrijke ruimtepakken en onhandige, onder druk staande handschoenen die hun handen binnen enkele minuten vermoeid raken, allemaal terwijl hun luchttoevoer naar beneden tikt en ze zweven op de afgrond van de ondergang. Omgaan met dergelijke druk op lange termijn, zelfs in het schip, vereist een ander niveau van coolheid dan de meesten van ons bezitten.

Hoewel sommige astronauten zeggen dat gewichtloosheid na een week natuurlijk wordt, het houdt nooit op kleine ergernissen te veroorzaken. Zonder zwaartekracht, stof zakt niet; evenmin als gemorst voedsel, drankje, braken of uitwerpselen. Je kunt iets niet zomaar neerleggen - je moet het aan een haak vastmaken of met klittenband aan een oppervlak klitten. zonder gewicht, je moet je concentreren om een ​​voorwerp vast te houden, en als je het loslaat, het kan wegdrijven, nooit te vinden. Opnieuw leren hoe je eetgerei en een badkamer moet gebruiken:het is alsof je helemaal opnieuw door de kleuterschool gaat.

Deze constante waakzaamheid, en deze kleine ergernissen, optellen tot ernstig gerafelde zenuwen, de toon zetten voor woede, paniek, springerigheid en een hele reeks gerelateerde stressreacties.

In sommige gevallen, ze hebben afstandhouders over de rand geduwd.

Ruimte waanzin

In een klassieke aflevering van "Ren &Stimpy, " Ren barst in tranen uit tijdens een 36-jarige ruimtemissie, uiteindelijk verslindt hij een stuk zeep dat hij aanziet voor een felbegeerde ijsbar. De oorzaak? Te veel eten uit een koker en te veel tijd alleen met de verkeerde reisgenoot (niet dat Ren in het begin erg stabiel was).

De veeleisende omstandigheden van ruimtereizen veroorzaken onvermijdelijk stress. In combinatie met de zenuwslopende effecten van talloze hindernissen en moeilijke omstandigheden, stress leidt uiteindelijk tot afbraak. Ten slotte, mensen zijn geëvolueerd om stressvolle episodes te tolereren, maar alleen die worden onderbroken door perioden van rust en ontspanning.

Ruimteprogramma's zijn begrijpelijkerwijs voorzichtig met het onthullen van kortstondige gebreken van verstand, net als astronauten en kosmonauten, maar memoires en interviews onthullen dat ze hebben plaatsgevonden.

Na zes maanden in het ruimtestation Mir ter grootte van een Greyhound-bus in 1987, Aleksandr Laveykin keerde vroeg terug naar de aarde, later toegeven aan acute depressie en zelfmoordgedachten. Zijn partner, Joeri Romanenko, bleef achter, maar werd steeds prikkelbaarder en trok zich terug. Zijn bemanningsleden namen de communicatie over met missiecontrole [bron:Roach].

Kosmonauten Boris Volynov en Vitali Zholobov keerden vroeg terug van het Sovjet-ruimtestation Salyut 5 nadat een angstaanjagend incident Zholobov op de rand van instorten had gebracht. Op de 42e dag, terwijl in de schaduw van de aarde, ze verloren alle elektriciteit. Stel je voor:Geen licht; geen pompen; geen communicatie met grond; geen gevoel van omhoog of omlaag; geen manier om bedieningselementen of schakelaars te zien; slechts zoveel zuurstof als het station al had gevuld. Na anderhalf uur, ze slaagden erin de macht te herstellen, maar het incident eiste zijn tol:Zholobov kon niet meer slapen. Hij klaagde over barstende hoofdpijn (mogelijk doordat de lucht vervuild was). Hij moest naar beneden komen [bron:Roach].

Zelfs als we de stress van milieuvijandigheid of een dreigende catastrofe negeren, leven met frustratie en zonder veel opties voor emotionele steun of bevrijding kan niet anders dan het mentale welzijn aantasten. Velen van ons beschouwen onszelf als koelbloedig, maar hoe goed zouden we het doen zonder onze kostbare bezittingen, go-to-entertainment of dierbaren?

En dan is er nog de olifant in de kamer:Libido. Laten we eerlijk zijn:gemotiveerde mensen kunnen hormonale drang voor een korte periode afwenden, maar niet voor jaren of een heel leven. Misschien komt er een tijd dat we een minder puriteins 'standpunt' over dit onderwerp innemen. Sommige astronauten en kosmonauten pleiten ervoor om bemanningen deel te laten nemen aan niet-monogame relaties en ... activiteiten ... als een manier om spanningen te verminderen (NASA ontmoedigt getrouwde stellen op missies, zowel om belangenconflicten te voorkomen als om de mogelijkheid te vermijden dat hun kinderen een dubbel verlies worden toegebracht). Het idee is niet zonder precedent:veel Antarctische onderzoekers krijgen emotionele steun door seizoenslange seksuele relaties te vormen [bron:Roach].

Sexy en vrijgezel of kuis en tevreden:hoe dan ook, als je van plan bent om aan de missie deel te nemen, je kunt maar beter goed zijn in het maken van vrienden.

Ruimte cowboy? Niet meer

Een keer, cavalier was cool. De tijden veranderen. NASA's nieuwere missies, met hun langere looptijden, vraag om een ​​nieuwe reeks kenmerken [bron:Roach]. We hebben er hieronder een paar op een rijtje gezet:

  • Het vermogen om met gevoeligheid met anderen om te gaan, respect en empathie
  • Aanpassingsvermogen, flexibiliteit, eerlijkheid
  • Gevoel voor humor
  • Het vermogen om stabiele en kwalitatieve interpersoonlijke relaties te vormen
  • Passende assertiviteit
  • Gezond risicovol gedrag

Natuurlijk, je kunt te ver gaan. Japanse astronauten hebben misschien culturele capaciteiten die hen helpen het sociale oppervlak sereen te houden, maar psychologische beoordelaars zouden zo'n schijn kunnen interpreteren als onderdrukking van emoties, een mogelijk waarschuwingssignaal. Andere indicatoren? Oogcontact verbreken of met je knieën stuiteren tijdens een interview [bron:Roach]. "Helter Skelter" in de zijkant van je helm snijden zal waarschijnlijk ook niet helpen [bron:Roach].

Lees verder

In de ruimte, De hel is andere mensen

Leden van de Mars500-missie in juni 2010, kort voordat ze begonnen met de slopende simulatie van een vlucht naar de rode planeet Foto met dank aan ESA

Bezorgdheid over de psychologische tol die wordt veroorzaakt door lange perioden van isolement, heeft het ruimtevaartgesprek vanaf het begin gedomineerd. De eerste aflevering van "The Twilight Zone, " met de titel "Waar is iedereen?", gericht op dit onderwerp, en CBS zond het uit in oktober 1959 -- meer dan anderhalf jaar voordat Yuri Gagarin de eerste mens in de ruimte werd.

Isolatie en opsluiting:de twee onontkoombare realiteiten die het leven van astronauten bepalen, poolreizigers, bergbeklimmers en onderzeeërs behalve de onze, en ze maken het verschil.

Daarom hebben de Russische en Europese ruimtevaartorganisaties meer dan $ 15 miljoen besteed aan: Mars500 , een experiment dat de psychologische reacties testte van zes mannen op een gesimuleerd ruimteschip naar Mars.

De drie Russische een Italiaan, een Franse en een Chinese deelnemer brachten 520 dagen (17 maanden) door in een raamloze, 2, 150 vierkante voet (200 vierkante meter) assemblage van verbonden metalen buizen. Tijdens hun verblijf, ze onderhielden communicatie met de aarde, compleet met gesimuleerde transmissievertraging van 20 minuten, elke manier -- een trompe l'oreille dat deelnemers toegaven hun geest voor de gek te houden door te geloven dat de missiecontrole miljoenen kilometers verderop lag in plaats van aan de overkant van de parkeerplaats. De missieduur is gelijk aan een reis naar Mars, een verblijf van vier maanden en een terugvlucht [bronnen:Chao; voer; de Carbonnel].

In de loop van de studie, de nepploeg voerde 100 experimenten en repetitieve taken uit, terwijl ze ook reageren op simulaties van waarschijnlijke gebeurtenissen. De faciliteit omvatte een nep-Marsrover en een mockup van Mars van 33 bij 20 voet (10 bij 6 meter), zodat deelnemers "Mars-wandelingen" in volle gang konden simuleren. Als de cast van een gestoorde realityshow, de zes bleven onder bijna constant toezicht [bronnen:Chow; de Carbonnel].

Mars500 was niet de eerste poging tot een isolatiesimulatie, hoewel het de langste was. In 2000, een experiment van 420 dagen door dezelfde Russische faciliteit ging over in een op alcohol gestookt vuistgevecht en een aanranding en werd gestopt. Eerdere studies toonden ook een toename van verveling en depressie aan tijdens de "terugkeer" -fase van de reis [bronnen:Chow; de Carbonnel; Kakkerlak]. Vanaf april 2012 NASA overwoog een nep-Mars-missie op het internationale ruimtestation te plaatsen, om rekening te houden met de effecten van microzwaartekracht [bron:Moskowitz].

Nadat de Mars500-missie op 4 november eindigde, 2011, psychologen uitten hun bezorgdheid dat het lawaai en de drukte van het gewone leven enigszins overweldigend zou kunnen zijn voor de deelnemers [bronnen:Chow; de Carbonnel].

Dergelijke experimenten roepen de vraag op:zijn wij het probleem? Astro- en luchtvaartingenieurs denken waarschijnlijk van wel, en het ruimteprogramma heeft lang geworsteld om de parameters van de missie in evenwicht te brengen met de gezondheid en het welzijn van de bemanning.

Dus, wat als de oplossing niet is om een ​​beter schip te maken, maar om een ​​betere ... ons op te bouwen?

We hebben de vijand ontmoet, en wij zijn

Reizen naar verre werelden zal de grenzen van het menselijk aanpassingsvermogen testen, maar zal het hen breken? Voldoende tijd gegeven, en basisbehoeften zoals zuurstof, mensen kunnen binnen enkele weken wennen aan nieuwe klimaten, maanden of jaren. Maar hoe raak je gewend aan verschillende zwaartekracht, verschillende lengtes van het seizoen en de dag, en zonlicht dat er gewoon "verkeerd" uitziet?

Zoals iedereen die in het Grote Witte Noorden heeft gewoond je kan vertellen, de kwaliteit, kleur en hoeveelheid omgevingslicht heeft een enorme psychologische impact op stemming en productiviteit. We reageren op deze aspecten van het dagelijks leven in onze diepste hagedissenhersenen; ze overstijgen de controle van de uitvoerende geest.

Sommige groepen, zoals de transhumanisten, geloven dat mensen zich op een dag vrijwillig zullen transformeren in iets dat verder gaat dan menselijk, hetzij door langzame technologische en biologische aanpassingen of grootschalige verschuivingen, zoals het downloaden van ons bewustzijn in machines.

In de VS, de Nationale Wetenschapsstichting, Ministerie van Handel en Ministerie van Defensie (DOD) onderzoeken al technologieën zoals nanotechnologie, biotechnologie, informatietechnologie en cognitieve wetenschap, gezamenlijk bekend als NBIC , en hoe ze fysieke beperkingen en ziekten kunnen bestrijden [bronnen:Edwards; Roco en Bainbridge].

Nemen oxidatieve stress -- een overvloed aan chemisch reactieve, zuurstofhoudende moleculen (ook bekend als vrije radicalen ) -- die verband houdt met tal van aandoeningen van het bloed, brein, ogen, hart en spieren. Bij astronauten, blootstelling aan straling veroorzaakt de meeste oxidatieve stress. NASA en de DOD zijn begonnen met het onderzoeken van gerichte nanodeeltjes die schadelijke vrije radicalen kunnen wegvangen, maar bevinden zich in de zeer vroege stadia van onderzoek en lang niet in de buurt van menselijke proeven [bron:Goodwin].

De planken van science fiction staan ​​vol met voorbeelden van transhumanisme en NBIC, en hun effecten op mensen, maatschappij, ethiek, cultuur en natuur; deze verhalen bevatten ook waarschuwingen over wat er kan gebeuren als we met deze relaties knoeien.

Knoeien met onze standaarduitrusting klinkt misschien vergezocht, zelfs weerzinwekkend, maar de geschiedenis wemelt van ideeën die ooit verwerpelijk werden geacht. Zouden onze voorouders het geschikt hebben gevonden om organen uit dode mensen te snijden en in levende te plaatsen, of om ons lichaam te vullen met chirurgisch staal en plastic buizen? De ruimte zou ons ooit kunnen aansporen om veel radicalere oplossingen te omarmen.

Stel je voor dat ingenieurs vaartuigen konden ontwerpen zonder voedselwinkels of levensondersteuning omdat je mechanische lichaam ze niet nodig had. Visualiseer dat je door de bovenste atmosfeer van Jupiter zweeft, of zelfs een hard vacuüm, in een lichaam dat speciaal voor dit doel is gekweekt. Overweeg de mogelijkheid van een lichaam dat zichzelf veel sneller herstelt dan het jouwe, of een die kruipt; stel je een brein voor met een enorm verbeterd geheugen, of die rechtstreeks met machines kunnen communiceren.

Sommige van deze ideeën liggen nog ver in de toekomst, maar anderen zijn misschien dichterbij dan we denken. Kunnen nanotechnologie en geavanceerde biotechnologie de sleutels zijn tot het terravormen van Mars, of om ons lichaam te veranderen om de ontberingen van de ruimte beter te weerstaan? Zou cryonics mensen efficiënt kunnen beschermen tijdens lange reizen door de ruimte?

Totdat mensen zichzelf kunnen beschermen tegen de ergste ruimte, robots kunnen een pad banen, het bouwen van "stapstenen" - zoals tankstations of bases - vóór ons "vleeszakken". Terug op aarde, telepresence kan mensen in staat stellen deel te nemen via robonauten, zoals die momenteel aan boord van het internationale ruimtestation (hoewel, zonder verdere communicatievooruitgang, de steeds toenemende radiovertraging zou dit steeds onpraktischer maken).

Natuurlijk, we kunnen ervoor kiezen om achter te blijven terwijl onze robotminions de sterren afspeuren. Maar wat is dat voor leuks?

Opmerking van de auteur

Hoe zullen onze voorouders ons zien? Als pionier of provinciaal? Wat het ook is, Ik hoop dat ze ons bekijken vanuit de banen van duizend verre sterren.

Als een sciencefictiongek, Ik ben al lang gefascineerd door twee ideeën. De eerste -- dat we er ooit voor zouden kunnen kiezen om onszelf te transformeren in plaats van onze planeten -- maakte me eerst met afschuw vervuld, verbaasde me toen en liet me uiteindelijk gewoon mijn hoofd krabben, lachend.

Het tweede concept is dat onze voorouders op verre werelden het op een dag zouden kunnen vergeten, of zelfs lachen om het idee dat we allemaal op één plek zijn ontstaan:"een kleine blauwgroene planeet in de onbekende binnenwateren van het ouderwetse uiteinde van de westelijke spiraalarm van het Melkwegstelsel, " om Douglas Adams te citeren.

Beide begrippen gaan over identiteit en ons gevoel van plaats, in ons lichaam of in de fysieke wereld. Terwijl we groeien en veranderen gedurende ons leven, de mensen en plaatsen die we kennen nemen een droomachtige kwaliteit aan, en we merken dat we onze herinneringen aan hen niet volledig kunnen vertrouwen, of zelfs van wie we ooit waren. De meeste cellen in ons lichaam worden tijdens ons leven meerdere keren vervangen. Wat we ook zijn, wie we ook zijn, lijkt deze dingen te overstijgen, maar zijn er grenzen aan die transcendentie?

Vraag me niet. Ik ben waarschijnlijk gewoon een brein in een pot ergens, stof verzamelen.

gerelateerde artikelen

  • 10 grote spelers in de ruimterace voor de privésector
  • Hoe astronauten werken
  • Hoe eten astronauten in de ruimte?
  • Hoe word ik een astronaut?
  • Hoe de maan werkt
  • Hoe de Mars Curiosity Rover werkt
  • Hoe Mars werkt
  • Wint China de nieuwe ruimtewedloop?
  • Mars Quiz
  • Hoe Planet Hunting werkt
  • Hoe Terraforming Mars werkt
  • Hoe Robonauts zal werken
  • Hoe robots werken
  • Hoe het internationale ruimtestation werkt

bronnen

  • Breed, William J. "Schedel is 'Phantom' van 2 geheime ruimtemissies." De New York Times. 10 maart, 1990. (27 maart, 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. "Geplette oogbollen zijn een gevaar voor astronauten." De New York Times. 19 maart 2012. (26 maart, 2012) http://www.nytimes.com/2012/03/20/science/space/astronauts-eyeballs-are-deformed-by-long-missions-in-space.html
  • Chao, Tom. "Europa sluit zich aan bij een gesimuleerde Mars-reis van 500 dagen." MSNBC. 3 april, 2007. (27 maart, 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 Explorers komen tevoorschijn uit de 'Mission' van 17 maanden." Scientific American. 4 november 2011. (27 maart 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=6-mock-mars-explorers-emerge
  • de Carbonnel, Alissa. "Mars Crew 'landt' na 520 dagen in isolatie." Reuters. 4 november 2011. (27 maart 2012) http://www.reuters.com/article/2011/11/04/us-mars-isolation-odd-idUSTRE7A349220111104
  • Edwards, Steven A. "De nanotech-pioniers:waar brengen ze ons naartoe?" Wiley-VCH. maart 2006.
  • past, Robert H., Danny R. Riley en Jeffrey J. Widrick. "Fysiologie van een microzwaartekrachtomgeving uitgenodigde recensie:microzwaartekracht en skeletspieren." Tijdschrift voor Toegepaste Fysiologie. Vol. 89, Nee. 2. Pagina 823. Augustus 2000. (26 maart, 2012) http://www.jappl.org/content/89/2/823.full
  • past, Robert. H et al. "Langdurige door ruimtevlucht veroorzaakte veranderingen in de structuur en functie van menselijke skeletspiervezels." Het tijdschrift voor fysiologie. Vol. 588. Pagina 3567. 15 september 2010. (26 maart, 2012) http://jp.physoc.org/content/588/18/3567.long
  • Goede Win, Thomas J. NASA Biomedisch Onderzoek en Operations Branch. Persoonlijke correspondentie. 5 april 2012.
  • Jefs, William P. NASA Johnson Space Center. Persoonlijke correspondentie. 5 april 2012.
  • Kaufman, Marc. "Enkelkaartje naar Mars." De Washington Post. 23 mei 2011. (27 maart 2012) http://www.washingtonpost.com/national/science/one-way-ticket-to-mars/2011/05/13/AFI6L49G_story.html
  • Klotz, Irene. "Reis naar Mars - op een enkele reis." Ontdekkingsnieuws. 1 nov. 2010. (27 maart, 2012) http://news.discovery.com/space/human-space-settlement-mars.html
  • Klotz, Irene. "Space Torso onthult kankerrisico voor astronauten." Ontdekkingsnieuws. 29 mei 2009. (26 maart, 2012) http://dsc.discovery.com/news/2009/05/29/space-torso-radiation.html
  • Malin Space Science Systems en het California Institute of Technology. "Aarde, Maan en Jupiter, gezien vanaf Mars." 22 mei, 2003. (28 maart, 2012) http://www.msss.com/mars_images/moc/2003/05/22/
  • Merigo E., et al. "Kaakbotnecrose zonder eerdere tandheelkundige extracties in verband met het gebruik van bisfosfonaten (pamidronaat en zoledronaat):een rapport met vier gevallen." Tijdschrift voor orale pathologie en geneeskunde. Vol. 34, Nee. 10. Pagina 613. November 2005. (26 maart, 2012) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16202082
  • Montesino's, Carlos A. "Tegenmaatregelen tegen oxidatieve stress:van het ruimteprogramma tot uw medicijnkastje." Amerikaanse Wetenschappen. (28 maart, 2012) http://www.amerisciences.com/common/events/whitepaper.pdf
  • Moskou, Clara. "NASA Eyes bespotten Mars-missie op ruimtestation." MSNBC. 20 maart, 2012. (27 maart, 2012) http://www.msnbc.msn.com/id/46800979/ns/technology_and_science-space/t/nasa-eyes-mock-mars-mission-space-station/#.T3TCHTEgc5w
  • Nasa. "Astronaut Gezondheidsrecensies." 23 januari 2008. (26 maart, 2012) http://www.nasa.gov/audience/formedia/features/astronautreport.html
  • Nasa. "Astronautenvereisten." 29 januari 2004. (26 maart, 2012) http://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Astronaut_Requirements.html
  • Nasa. "Biografieën van Apollo 11-astronauten." (29 maart, 2012) http://history.nasa.gov/ap11ann/astrobios.htm#other
  • Nasa. "Medisch onderzoek en technologie bij Glenn." (26 maart, 2012) http://www.nasa.gov/centers/glenn/moonandmars/Bioscience_Engineering.
  • Nasa. "Planetary Fact Sheet -- Ratio to Earth Values. National Space Science Data Center." 9 augustus 2010. (March 29, 2012) http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/planet_table_ratio.html
  • Nasa. "STS-113 Astronaut Experience -- Day Four." (March 26, 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." (March 26, 2012) http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/Subregional_Bone.html
  • De New York Times. "Answer to Bone Loss in Space." 27 februari 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 februari 2012. (March 26, 2012) http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/Strong_Bones.html
  • Kakkerlak, Mary. "Packing for Mars." W.W. Norton. 2010. 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
  • Roos, Duane. NASA Johnson Space Center. Persoonlijk interview. 5 april 2012.
  • Muur, Mike. "Trip to Mars Would Turn Astronauts into Weaklings." Space.com. 19 aug. 2010. (March 26, 2012) http://www.space.com/8978-trip-mars-turn-astronauts-weaklings.html

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Farmacie Onderzoek Onderwerpen
  2. Vergelijking van het menselijk oog met een camera
  3. Wat zou er gebeuren als een cel geen Golgi-lichamen had?
  4. Science Fair Project Ideas: Equine
  5. Hoeveel chromosomen zijn er in cellen van het menselijk lichaam?
  6. Het belang van wetenschappelijke namen voor organismen
  7. Voorbeelden van stoffen die gefaciliteerde diffusie gebruiken
  8. Fun Biology Presentatie Onderwerpen
  9. Verschillen tussen lichaamscellen en neuronen

Wetenschap