Vi er vant til at astronauter trekker fra seg oppdragene uten problemer. De drar opp til den internasjonale romstasjonen i flere måneder av gangen og gjør det de gjør, for så å komme hjem. Men kommende oppdrag til månens overflate, og kanskje Mars, presenterer et helt nytt sett med utfordringer.
En måte astronauter forbereder seg på disse utfordringene er ved å utforske det ekstreme miljøet i hulene.
Det europeiske romfartsorganets program CAVES (Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behavior and performance Skills) er et tre ukers treningsprogram for astronauter. I CAVES lærer team av astronauter å samarbeide, trygt og effektivt i flerkulturelle team.
Denne uken bruker et team på seks astronauter en uke på å eksperimentere dypt inne i en hule på Karst-platået i Slovenia. Tiden brukes til å gjøre eksperimenter som å søke etter mikroplast. De tester vannkjemien og finner måter å følge vannet på og forstå hvordan det renner gjennom hulene. De leter også etter tegn på noe ekstremt liv som er tilpasset hulen.
For å oppnå alt dette, trenger astronautene å overvinne fysiske hindringer sammen, kartlegge hulene, fange bilder og samle vitenskapelige prøver.
Men kanskje den viktigste delen av oppdraget deres er å finne ut hvordan man kan samarbeide i en mangfoldig gruppe mennesker. De lærer å kommunisere effektivt, samarbeide og løse problemer. Lederskap og teamdynamikk er også under press.
Arbeidet deres starter før de kommer inn i hulene. Astronautene tilbrakte en uke over bakken på å forberede seg til oppdraget. De bruker den tiden til å forberede seg på den mentale utfordringen med å være i et avgrenset rom uten privatliv. De må også forberede seg på alle de teknologiske utfordringene de vil møte med minimalt utstyr.
Teamet av astronauter vil utføre totalt 12 vitenskapelige eksperimenter når de er inne i hulene, med fokus på det ømfintlige klimaet, faunaen og vannet i hulen. En sentral del av arbeidet deres er jakten på liv.
"Dette vil være første gang at et team vil observere underjordisk liv i flere dager i denne bestemte hulen på Karst-platået," påpeker Franci Gabrovšek, professor ved Karst Research Institute ZRC SAZU i Slovenia, i en blogg. "Vi håper å finne nye arter igjen," sier Franci. Det var ESAs andre CAVES-ekspedisjon som oppdaget krepsdyret Alpioniscus sideralis i 2012.
Alpioniscus sideralis er bemerkelsesverdig fordi den har fullført en evolusjonssyklus fra å bo i vann, til på land, til tilbake til vann.
Biologien inne i hulene er av spesiell interesse for CAVES-teamet. Det er ikke noe lys der, og ikke mye mat. Men huler vert fremdeles for arter som har funnet ut hvordan de skal leve i disse ekstreme miljøene. Arter som finnes i huler kan være svært sjeldne, og deres tilstedeværelse kan hjelpe forskere med å rekonstruere klimatiske forhold og naturtyper.
Astronautene vil samle prøver fra veggene og gulvene i hulene, samt fra steiner og bassenger med dryppvann. De vil analysere DNAet og studere morfologien. Disse analysene og observasjonene vil belyse hvordan livsformer har tilpasset seg hulemiljøet.
Av spesiell interesse er ekstremofilene som er funnet i huler. Disse mikroberne har tilpasset seg næringsfattige miljøer, og noen av dem bruker biologiske sykluser basert på nitrogen og svovel, i stedet for karbon. Noen av dem lever bare på steiner. Hvis vi møter livet et sted i solsystemet vårt, er det mulig at livsformene vil være ekstremofile, og trekke en parallell mellom CAVES-oppdragene og eventuell utforsking av andre verdener i solsystemet.
Mens de er under jorden, vil astronautene kommunisere med misjonskontroll på overflaten. Overflateamet kan følge det underjordiske teamets fremgang på et generert 3D-kart, og finne eksperimentene de gjør. De kan parre eksperimentene med bilder huleteamet sender til dem, og de kan også sende kommentarer til det underjordiske teamet.
De seks astronautene i denne utgaven av CAVES er ESA-astronauten Alexander Gerst, NASA-astronautene Joe Acaba og Jeanette Epps, Roscosmos 'kosmonaut Nikolai Chub, det kanadiske romfartsorganets astronaut Josh Kutryk og JAXAs Takuya Onishi. Chub og Gerst tjener som medkommandører for ekspedisjonen.
Mer:
- Pressemelding: Into the Deep
- ESA-blogg: Science Under the Surface
- Pressemelding: Tilbake til vannet
- Pressemelding: Hva er CAVES?
