На дан прошлог јануара, када је председник Бусх требао најавити велику нову свемирску политику, више од 100 научника заплијењено је у Грандстанд Спортс Бар у Монтгомерију у Тексасу да би гледали адресу. Чекали су годинама на овај тренутак, али чак и када је председник споменуо планове за месечину базу до 2020. године, коју би уследиле „људске мисије на Марс и даље у иностранство“, научници нису навијали. "Реакција је била озбиљна", сећа се Јохн Цхарлес, биофизичар који је био у гомили. "Било је то више као: 'Имамо пуно посла да радимо."
Ова група физиолога, биохемичара, физичара, психолога и лекара из целе нације (који се догодио на конференцији у Монтгомерију) ради на изазову који је можда чак и страшнији од конструкције свемирске летелице, која би носила астронауте до 498 милиона миља до Марс и натраг: повратак кући живи и здрави.
1997. године, стручњаци НАСА-е и Националног института за свемирска биомедицинска истраживања, конзорцијум универзитетских и националних лабораторија са сједиштем у Хоустону, започели су идентификацију здравствених проблема насталих таквим путовањем, које би требало трајати око три године, успутно. Идентификовали су 55 претњи, од рака изазваног радијацијом до депресије. Научници предвиђају неке проблеме, попут неухрањености (како складиштити довољно воде и повећати трогодишњу залихе хране). Остали изазови су, међутим, толико сложени да пружају храну за критичаре који инсистирају на томе да продужено свемирско истраживање боље одговара роботима него људима.
Рекорд за најдужи боравак у свемиру припада руском медицинском стручњаку Валерију Полиакову, који је провео 438 дана на руској станици Мир, која је лансирана 1986. и уништена 2001. Међународна свемирска станица, којом управља партнер 16 држава, укључујући и Сједињене Државе, Канада, Русија и Јапан први су пут окупиране 2000. године и тамо су биле смештене девет експедиција са боравком до 195 дана.
Један од највећих проблема са којим се сусрећу људи који проводе више од месец или два у простору је потенцијално разарајући губитак коштаног ткива, што може резултирати ломовима. На Земљи коштано ткиво, подстакнуто повлачењем и притискањем мишића који делују против гравитације, нормално извлачи нове коштане ћелије. Али у микрогравитацији свемира, изван досега Земљиног и Марсовог гравитационог поља, пропадање коштаног ткива се убрзава, док се нова производња успорава, што резултира опасно тањим и ломљивим костима.
Годинама су научници мерили коштану густину астронаута, а такође су спровели студије у којима су добровољци везани за Земљу провели недељама лежећи у кревету, како би симулирали како мишићи лабаве у микрогравитацији. Линда Схацкелфорд, лекарка која руководи лабораторијом за кости и мишиће Јохнсон Спаце Центра, каже да су истраживачи који раде на проблему постигли напредак. Један од начина да успорите губитак костију у свемиру, показују подаци, вежбање са машином која ствара одређени отпор који гравитација обично пружа. НАСА је за прву мисију поставила прототип вежба на Међународној свемирској станици. Астронаут Билл Схепхерд, који је провео скоро пет месеци у станици, до марта 2001. године, радио је са том машином шест дана недељно до 45 минута дневно. "Изгледао је прилично добро кад се вратио", каже Схацкелфорд и додаје да су медицински тестови показали да су астронаути свемирске станице који су користили машину углавном имали мање губитка костију у кичми, куковима и карлици него код космонаута Мир. НАСА-ини научници такође проучавају да ли астронаути могу имати користи од лека алендроната, који успорава разградњу коштаног ткива и рутински се прописује женама на Земљи са остеопорозом.
Физички проблеми нису једина врста с којом се суочавају Марс астронаути. Већину НАСА-ове 46-годишње историје агенција је умањила емоционалне невоље. А сами летци, почевши од астронаута који могу да ураде Меркур, први Американци који су окружили Земљу (између 1961. и 1963.), обично су били уско затворени због психолошких проблема. Иако је НАСА 1984. године основала Лабораторију за понашање и перформансе, све до 1995. године, када је амерички астронаут Норм Тхагард провео 115 дана на Миру са два руска космонаута, амерички свемирски званичници јавно су признали да је астронаутима потребна додатна обука за психолошке изазове дугачке чаролије у свемиру.
Током боравка на Миру, Тхагард, лекар и инжењер који је летео у четири мисије шатла, неколико пута је рекао земаљским контролорима да жели да разговара са породицом и колегама више од једном недељно, као што је то радио и да се осећа изолован. Лоше планирање НАСА-е и руске свемирске агенције спречило га је да спроводи већину својих експеримената, стављајући га у лабаве сврхе. Изгубио је 13 килограма јер није много волео руску храну - супе, јела од меса и рибе. Након повратка на Земљу, рекао је новинарима да, ако би мисију продужили још три месеца, можда је не би успео.
И други астронаути су имали проблема са Миром. Неки су се посвађали са космонаутима. Други нису могли дуго спавати или су потонули у депресију и одбијали су разговарати с контролором мисије или колегама. Многи космонаути жалили су се да су контролори мисије превише захтевни. 1997. године, космонаут Василиј Цилиблиев, исцрпљен након четири месеца у свемиру, изгубио је контролу над приближавајућим се беспилотним бродом за опскрбу, који се залетио у Мир, испуцао његов труп и послао станицу у полагани завршетак који је трајао данима за заустављање.
С обзиром на повремене потребе за провером реалности у свемиру, где би одлагање гласа до скоро пола сата могло спречити терапију за разговор са психологом на Земљи, истраживачи са Медицинског факултета Универзитета у Пенсилванији и Универзитета Рутгерс покушавају да развију брод рачунар који "чита" лице астронаута због знакова емоционалне невоље. Истраживачи са Универзитета Харвард осмислили су низ менталних тестова којима се може управљати ручни рачунар и који би помогли да се процени да ли је астронаут можда превише уморан да би обављао сложен задатак попут свемирског путовања.
За разлику од лета на шатл-у или чак застоја у свемирској станици, путовање на Марс највероватније би спречило слање болесног астронаута кући на лечење. А ако је давање ЦПР-а на Земљи тешко, заиста је бизарно ако оживљавац лебди унутар свемирске летелице. Научници су програмирали компјутеризовани шалтер пацијент на којем астронаути практикују хитну помоћ током лета. Они су тестирали - са добрим резултатима, каже Хал Доерр, шеф медицинске оперативне подршке у свемирском биомедицинском институту - лутка на авиону КЦ-135, коју НАСА користи да симулира безтежност. Такозвана повраћајућа комета извршава зароне и пење се да негира гравитациони ефекат чак 25 секунди.
Јонизујуће зрачење, које емитује Сунце и други небески објекти, може продријети у свемирски брод и опустошити се људским ћелијама, потенцијално повећавајући ризик од рака. Да будемо сигурни, ниједан астронаут није развио рак који се може приписати изложености радијацији у свемиру, али до сада су летови били ограничени на орбиту ниске Земље или неколико кратких пролаза до Месеца. Превенција штете проузроковане соларним и космичким зрачењем је годинама, каже Франк Сулзман, менаџер здравственог пројекта свемирског зрачења у Свемирском центру Јохнсон. Додавање заштитног зрачења свемирској летјелици могло би додати милијарде трошкова, према неким процјенама. Иако су научници развили смернице за колико зрачења астронаути могу бити изложени у орбити ниске Земље, где планетарно магнетно поље блокира неко зрачење, они су још увек у мраку о сигурним нивоима зрачења у дубљим свемирима, где су нивои зрачења већи . Прошле године НАСА је отворила нову лабораторију за зрачење у свемиру у износу од 34 милиона долара у Броокхавен Натионал Лаборатори у Уптону у Њујорку, како би тестирала ефекте радијације на микроорганизме, људске ћелије у лабораторијским посудама и лабораторијске глодаре. Истраживачи желе да знају како космичко зрачење утиче на централни нервни систем и на којим нивоима радијација изазива ћелијска оштећења која могу довести до малигног раста. За неколико година, каже Сулзман, агенција ће поставити нове стандарде за изложеност радијацији током краткорочних мисија на Месец, али проћи ће деценију или мање пре него што буду урадили довољно лабораторијских истраживања да би утврдили смернице за путовање на Марс .
Неки научници постављају питање да ли се икада може учинити довољно да се путовање Марсом учини сигурно безбедним. "Мислим да сви знају да ће високоенергетско зрачење бити ужасно озбиљан проблем", каже Роберт Парк, физичар са Универзитета Мериленд и директор јавних информација при Америчком физичком друштву. Парк је дуго тврдио да су само роботи погодни за истраживање простора. Такође, верује да ће чак и медицински обученим астронаутима недостајати технологија као и искуство без тежине за решавање озбиљних медицинских хитних случајева у свемиру, који ће се сигурно појавити. "Увек постоји проблем када се ради о људским бићима", каже он. "Ако робот развије проблем, штета је, али шаљемо још једног и не проглашавамо националним даном жалости."
Цхарлес, из биомедицинске астронаутичке групе, каже да ако Сједињене Државе одлуче да пошаљу људе на Марс и назад, нација ће можда једноставно морати да живи са стварношћу да путовање - међу најопасније подухвате у историји - никако не би могло пропасти - сигурно. "Сви проблеми се никада не могу решити", каже он, додајући: "У једном тренутку ће надлежни програмски програм морати да потпише своје тачкано тачко и каже:" Ми признајемо да је ниво ризика преостао и прихватамо је. ""
