Badanie wpływu symulacji siedlisk kosmicznych na załogi w kontrolowanych i odizolowanych warunkach

Aktualne mapy drogowe dla międzynarodowej eksploracji kosmosu przez ludzi przewidują, że załoga pozostanie na Księżycu przez miesiąc w ciągu najbliższych kilku dekad, z załogowymi misjami na Marsa w dłuższej perspektywie. Psychologiczne skutki lotów kosmicznych, zwłaszcza w odniesieniu do izolacji i zamknięcia, muszą zostać zbadane przed załogowymi misjami w głęboki kosmos.

Aby umożliwić astronautom nie tylko przetrwanie, ale także rozwój w egzotycznych środowiskach, potrzebna jest praktyka. Praktyka obejmuje operacje na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale Międzynarodowa Stacja Kosmiczna nie może symulować wszystkich aspektów misji księżycowej lub marsjańskiej, takich jak operacje na powierzchni lub długie okresy bez światła słonecznego. Dlatego badania prowadzone są w kontrolowanych i izolowanych warunkach w symulowanych siedliskach kosmicznych, aby uzyskać wgląd w wpływ tych warunków na Tematy wyszukiwania oraz jego wpływ na dobro i sukces załóg.

Podobnie, środowisko analogowe nie może całkowicie odtworzyć środowiska Księżyca lub Marsa, ale różne środowiska analogowe, które symulują różne aspekty środowiska pozaziemskiego, mogą być używane w tandemie, aby przygotować się do przyszłych misji. W artykule przeglądowym opublikowanym niedawno w przestrzeń: nauka i technika, Matej Polyacek, An przemysł lotniczy Profesjonalny i niezależny badacz dokonał przeglądu badań przeprowadzonych podczas dwóch oddzielnych 15-dniowych misji w Bazie Badawczej LunAres w Pile w Polsce i przedstawił tło, metodologię, wyniki i wnioski.

Przede wszystkim autor przedstawił materiały i metody, przedstawiając siedlisko LunAres, lokalizację oraz dwie różne misje. Siedlisko było całkowicie odizolowane od środowiska zewnętrznego – całkowita izolacja od świata zewnętrznego, w tym brak jakichkolwiek okien, a tym samym całkowity brak dostępu do światła dziennego, co pozwoliło na badania skutków całkowitej izolacji na załogę, a także na eksperymenty z tym związane. do rytmów okołodobowych u ludzi.

Siedlisko składa się ze sklepionego obszaru mieszkalnego, do którego przymocowanych jest kilka jednostek. Dwie misje analogowe, ARES-III i LEARN, zostały przeprowadzone w Habitat LunAres latem 2018 roku, każda przez dwa tygodnie. Misje przebiegały w czasie księżycowo-marsjańskim, co oznacza, że ​​załoga nie była zsynchronizowana z zewnętrzną załogą kontroli misji, która znajdowała się poza domem i nadal działała w czasie ziemskim.

The Mission Control Crew (MCC) odpowiadał za koordynację misji z zewnątrz i komunikowanie się z załogą na co dzień, tak jak w prawdziwych misjach załogowych. ARES-III była misją symulacyjną na Marsa z sześcioosobową załogą Członkowie załogi. Jako odpowiednik Marsa załoga miała 20 minut opóźnienia w komunikacji z kontrolerem misji.

Podstawową metodą komunikacji była komunikacja tekstowa i głosowa wykorzystywana w niektórych przypadkach do aktualizacji. Załoga ARES-III musiała jeść liofilizaty tylko na obiad i kolację. Misję LEARN przeprowadziło pięciu członków załogi.

Ze względu na opóźnienie komunikacji między Ziemią a Księżycem wynoszące zaledwie 1,3 sekundy, komunikacja między załogą a MCC odbywała się metodami wideo i audio, a także tekstem. Załoga astronautów analogowych LEARN również musiała jeść tylko liofilizowane (liofilizowane) jedzenie na czas trwania misji.

Następnie autor przedstawił wszystkie eksperymenty prowadzone przez oba zespoły z działalności badawczej i pozabadawczej. Ta część została podzielona na trzy podczęści, pierwsza część dotyczyła wspólnych działań, które były wspólne dla obu zespołów. Przy użyciu tej samej metodologii zebrano dane dotyczące funkcji poznawczych, środowiskowych, fizjologicznych i inwentaryzacyjnych, dzięki czemu uzyskano większy zestaw danych umożliwiający porównanie tych dwóch zadań pod kątem różnych czynników ludzkich.

Wspólne działania obejmowały stres i procesy poznawcze w eksperymentach izolacji, w celu zbadania i monitorowania reakcji na stres (kortyzol i stres oksydacyjny) oraz wydajność poznawcza w kilku domenach poznawczych (ogólnych, przestrzennych i nieprzestrzennych) w okresie izolacji.

Spożycie żywności, ćwiczenia, badania lekarskie, codzienne raporty i wiele innych działań niezwiązanych z badaniami również stworzyły większy zestaw danych do przyszłych badań.

Drugi zestaw danych dotyczy działań misji ARES-III. Eksperymenty obejmowały: wpływ spożywania liofilizowanej żywności na zdrowie jamy ustnej i produkcję śliny, wpływ izolacji na zdolność słyszenia, poczucie bezpieczeństwa w izolowanym środowisku oraz badania nad rozwojem dżdżownic w różnych składach glebowych.

Głównym celem tego analogowego zadania było przeprowadzenie badań neuropsychologicznych nad skutkami życia w izolacji i zamknięciu oraz zbadanie środowiska o niskich zasobach na reakcje na stres, dynamikę grupy, rytm dobowy, funkcje poznawcze i mikrobiotę. Podobnie jak w przypadku większości misji analogowych (takich jak Stacja Badawcza Pustyni Marsa), głównym doświadczeniem jest obserwowanie dynamiki załogi.

Co więcej, misja na Marsa przeanalizowała wydajność fizyczną załogi i porównała ją z wydajnością osiągniętą podczas podobnych działań na marsjańskich misjach stacji badawczej na pustyni oraz wpływem odosobnienia na ich skuteczność w wykonywaniu zdalnej operacji łazika. Trzecia misja LEARN.

Podobnie jak w przypadku ARES-III, celem było przeprowadzenie badań neuropsychologicznych i zbadanie wpływu środowiska o niskich zasobach. Ponadto ekspedycja obejmowała badania nad wpływem żywności liofilizowanej na zdrowie jamy ustnej Załoga, poczucie bezpieczeństwa w samotności i wiele doświadczeń związanych z biologią.

Na koniec przedstawiono krótką dyskusję i podsumowanie wyzwań związanych z misjami.

Z warunków izolacji oraz doświadczeń i działań wspomnianych powyżej jasno wynikało, że włożono wiele pracy, aby odpowiedzieć na największe pytania dotyczące ludzkiej eksploracji w przyszłości: jak wyglądała samotność, wyrzeźbiona przestrzeń, napięte harmonogramy, unikalni członkowie i nosicielstwo osobowości własne tło społeczne i kulturowe Emocje związane z misją i zdrowiem astronautów?

Pojawiło się kilka pytań dotyczących tego, jaki rodzaj załogi byłby uważany za idealny: Czy była to załoga jednopłciowa? akt załoga Członkowie pochodzą z różnych kultur i pochodzenia? Czy ich pochodzenie powinno być podobne, czy też powinny obejmować możliwie najszerszy zakres umiejętności? Czy wszyscy muszą być mniej więcej w tym samym wieku?

Astronauci analogowi byli królikami doświadczalnymi dla tych pytań. Mimo, że autor nie odpowiedział wprost na powyższe pytania, był to przykład tego, jak postępować, a następnie proponować nowe, bardziej szczegółowe badania, w celu podjęcia działań w celu rozwiązania tych problemów.

Dostarczone przez Beijing Institute of Technology Press Co., Ltd