Scott Kelly, her i kuppelen til den internasjonale romstasjonen, fullførte et årlig romoppdrag i mars 2016.
(Bilde: © NASA)
SAN FRANCISCO - NASA vil riste litt opp i lav jordbane for å gjøre seg klar til det gigantiske spranget til Mars.
Byrået har sett på Internasjonal romstasjon (ISS) som et sentralt opplæringssted for turer lenger unna siden de første astronautene besøkte omløpslaboratoriet i november 2000. Men NASA planlegger å beseire denne rollen for stasjonen i nær fremtid, og behandler ISS mer eksplisitt som en "Mars-transitt analog "til prep for besetningsoppdrag til Red Planet på 2030-tallet.
"Vi kunne virkelig gjort mye mer," sa Julie Robinson, NASAs sjefforsker for ISS-programmet, her lørdag (2. november) på den første Space Health Innovation Conference. "Vi er klare til å gjøre mer, fordi vi har 20 år med virkelig gode datasett."
Mer: En reise til Mars starter på den internasjonale romstasjonen
I slekt: Den internasjonale romstasjonen: Inside and Out (Infographic)
Robinson ledet et flerfaglig team som nylig identifiserte a håndfull ISS-modifikasjoner som kan hjelpe med å bane NASAs besatte vei til den røde planeten. En av disse "brukstilfellene" utfører flere ett-årige oppdrag på kretslaboratoriet.
Mannskapene tilbringer vanligvis omtrent seks måneder ombord på ISS før de kommer tilbake til Jorden. Men det er langt kortere enn et Mars-oppdrag ville vært; turen til den røde planeten tar åtte til ni måneder en vei med nåværende fremdriftsteknologi. Så, NASA ønsker mer informasjon om effekter av romfart med lang varighet om astronauters fysiologiske og psykologiske helse. (ISS er ikke en perfekt Mars-analog i denne forbindelse, selvfølgelig; den ligger i jordas beskyttende magnetosfære og er derfor utsatt for mindre skadelige stråling enn et Mars-bundet håndverk ville være.)
Til dags dato har byrået lansert bare ett år ISS-oppdrag, sender Scott Kelly å leve på omløpslaboratoriet fra mars 2015 til mars 2016. Den russiske kosmonauten Mikhail Korniyenko deltok også i denne flyvningen og tilbrakte 342 dager i verdensrommet, akkurat som Kelly.
NASA har også utvidet to andre astronauters ISS-opphold innenfor "Mars transit" -området: Peggy Whitson brøytet opp 289 dager med kontinuerlig flytur i 2016 og 2017, og Christina Koch, som ankom kretslaboratoriet i mars, skal nå komme ned i februar 2020.
Men disse tre datapunktene er ikke nok, sa Robinson.
"Det vi sier nå, er at vi virkelig vil støte dette hakk og legge til 10 andre emner til den amerikanske databasen," sa hun.
ISS-programmet har godkjent den planen, som NASA kan begynne å implementere når en privat astronauttaxi er i gang, la Robinson til.
NASAs kommersielle mannskapsprogram har finansiert utviklingen av to slike kapsler: SpaceX's Crew Dragon og Boeings CST-100 Starliner. Begge kunne begynne å fly folk neste år. Men inntil det skjer, vil NASA forbli avhengig av russisk Soyuz-romfartøy for å få astronauter til og fra banelaboratoriet. Og det utgjør et planleggingsproblem.
"Vi må ha kontroll over livbåten vår for å kontrollere besetningsplanen," sa Robinson.
"Og vi jobber fortsatt med våre russiske kolleger for å definere om de vil få noen kosmonauter til å delta også," la hun til. "Fordi det er det sterkeste [alternativet], er hvis vi har begge enhetene som samarbeider, som vi gjorde med Mikhail og Scott."
Den andre brukssaken avhenger også av tilgjengeligheten til et privat kjøretøy - spesifikt Starliner. NASA ønsker å lære mer om kapasitetene til astronauter som "dekonditioneres" av romfart over lengre tid, for å se hva de vil kunne gjøre umiddelbart etter landing på Mars etter deres lange reise. For eksempel, vil de ha gode nok fine motoriske ferdigheter til å bytte ut strømkabler på landeren sin eller utføre andre fiddly oppgaver om nødvendig?
Dette er ikke et tullete spørsmål. Tenk på hvordan hjelpeløse astronauter virker etter å ha kommet tilbake fra ISS-oppdrag; de blir trukket ut av sitt Soyuz av utvinningsmannskaper, pakket inn i tepper og ligger i komfortable stoler for å avvente grundige medisinske undersøkelser.
Og det er logistiske bekymringer å gå sammen med helseproblemene. For eksempel viste tidligere studier utført med NASAs Mars-arkitekturteam at hvis ikke Red Planet-pionerer ikke kunne forventes å gjøre noe på en uke, ville mye mer batterikraft måtte bygges inn i landstroppen sin, og doble massen, sa Robinson.
NASA gjennomførte en 10-timers sensorimotortest av nettopp landede ISS-besetningsmedlemmer dette siste juni og vil gjerne gjøre en en til to dager lang versjon med astronauter som kommer ned på Starliner, sa Robinson. Boeing-kapsel er valget her fordi den berører terra firma, som Soyuz (og som en Mars-lander), mens Crew Dragon plasker ned i havet.
"Landinger i vannet er virkelig ikke bra som en Mars-analog, fordi du tar noe som allerede var ganske ille, og du gjør det fryktelig verre ved å sprette rundt i havet," sa Robinson.
Hvis ISS-programmet godkjenner denne planen, kan dybdestester - hvis art fremdeles blir utarbeidet - teoretisk sett gjennomføres så snart 2022, på den tredje bemannede Starliner-landing, la hun til.
Astronauter som reiser til Mars vil ikke ha tilgang til alle fasilitetene som ISS gir, som har omtrent det samme indre volumet som en 747-jet og regelmessig leveres tilbake fra bakken. Disse fasilitetene utenfor grensene inkluderer også sanntidsråd fra bakkekontrollere, gitt kommunikasjonsforsinkelsen forårsaket av den store avstanden mellom et Mars-bundet fartøy og Jorden. Så vil pionerer fra Red Planet måtte være mer selvforsynt, spesielt når de håndterer kriser.
Det bringer oss til ytterligere to brukssaker: å simulere en alvorlig medisinsk problemstilling som dukker opp under turen til den røde planeten og pålegger kommunikasjon med oppdragskontroll en Mars-oppdrag-lignende tidsforsinkelse. NASA planlegger å gjøre en medisinsk simulering på ISS neste vår. ISS-programmet har sagt ja til å planlegge et to ukers komm-forsinkelseseksperiment, sa Robinson, og det er mulig at det kan komme lengre anstrengelser fremover.
ISS kan imidlertid ikke imøtekomme alle potensielle brukssaker. For eksempel ville det være fint å begrense den tilgjengelige plassen til 880 kubikkfot (25 kubikkmeter) per besetningsmedlem, fordi det er mer eller mindre hva et Mars-bundet fartøy forventes å tilby, sa Robinson. Men den modifiseringen kan ikke gjøres på den tettpakete ISS; det er bare ingen måte å flytte ting rundt for å få ønsket effekt.
Imidlertid kan plassbegrensningseksperimenter utføres på kommersielle moduler som legger til kai med ISS i fremtiden, sa Robinson, eller med frittflygende romstasjoner som satte opp butikk i lav jordbane. Slikt arbeid kan også gjøres på porten, den lille, månebanende utposten som NASA planlegger å begynne å bygge i 2022 som en del av byråets Artemis måneforsøksprogram.
Og Artemis seg selv er en springbrett for Mars, har NASA-tjenestemenn understreket. Byrået ønsker å etablere en langsiktig, bærekraftig tilstedeværelse på og rundt månen innen 2028, og dermed lære ferdighetene og teknikkene som er nødvendige for å få astronauter til den røde planeten.
- Ett år i verdensrommet: Epic Space Station Mission in Photos
- Astronauter vil møte mange farer på en reise til Mars
- Hvordan vi kan gjøre Mars beboelige, en lapp av bakken om gangen
Mike Walls bok om leting etter fremmedliv, "Der ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrert av Karl Tate), er ute nå. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
