Trudna podróż na czerwoną planetę

Wyobrażaliśmy sobie lot na Marsa od kiedy Gagarin opuścił ziemską atmosferę. Wernher von Braun, główny architekt Saturna V, który wysłał Neila Armstronga i Buzza Aldrina na Księżyc, przewidział 1965 jako rok, w którym pierwszy człowiek może dotrzeć do Marsa. Od tamtej pory ponad tysiąc różnych badań technicznych zostało przeprowadzonych, większość z nich zakłada, że kolonizacja Marsa to kwestia 20 lat.

Grawitacja jako klucz do sukcesu na Ziemi

Przestrzeń kosmiczna nie jest jednorodna. Orbita Ziemi, Księżyc i Mars to zupełnie różne podróże i założenia. O ile z poprzednimi misjami wiązały się niebezpieczeństwa bardziej nagłe i dramatyczne, takie jak katastrofalne wybuchy bez nadziei na przetrwanie kogokolwiek z załogi, o tyle nikt nie zastanawiał się nad umiejętnością ludzkiego ciała do przystosowania się do warunków w kosmosie w dłuższym okresie czasu. Mars jednak stanowi wyzwanie innej skali i o innym charakterze.

Brak przyciągania to szczególny problem

Brak obciążenia grawitacyjnego nabiera nowego wymiaru, z nowości staje się groźbą, ponieważ życie na Ziemi ewoluowało w ciągu ostatnich trzech i pół miliarda lat w niezmiennym polu grawitacyjnym. W tym kontekście nie powinno być zaskoczeniem, że tak wiele z naszej fizjologii wydaje się być określone lub zależne od grawitacji. W naszym codziennym życiu grawitacja trzyma nas przyklejonych do podłoża. Czasem trzeba ją na swój sposób zignorować, na przykład wspinając się na klif lub wsiadając do samolotu, ale w końcu i tak się o każdego upomni. Czujemy skutki grawitacji i walki z nią, nawet nieświadomie.

Grawitacja a człowiek

Na mięsień czworoboczny, najszerszy grzbietu czy dźwigacz łopatek, które otaczają kręgosłup i utrzymują go w pozycji pionowej, brak przyciągania grawitacyjnego wpłynąłby szczególnie. Ludzkie ciało upadłoby i zachowywało się jak przysłowiowy worek kartofli. Te grupy mięśniowe są wyrzeźbione przez siły grawitacji, są w stanie ciągłego ruchu, wiecznie załadunku i rozładunku gdy poruszamy się.

Szkielet a siły grawitacji

Nasze kości też są ukształtowane pod wpływem siły ciężkości. Mamy tendencję do zapominania o naszym szkielecie - to niewiele więcej niż rusztowanie, na którym można powiesić ciało, system zbroi biologicznej. Ale na poziomie mikroskopowym, jest o wiele bardziej dynamiczny: nieustannie zmienia swoją strukturę, aby walczyć z siłami grawitacyjnymi, jakich doświadcza. Pozbawiony obciążenia grawitacyjnego, kości padają ofiarą chorób. A ponieważ 99 procent wapnia naszego organizmu jest przechowywane w szkielecie, gdy gości się niszczą, wapń dostaje się do krwiobiegu, co powoduje jeszcze większe problemy z kamieniami nerkowymi a nawet depresją psychotyczną.

Trzyletnia podróż w kapsule

Istnieje szereg potężnych problemów, które towarzyszą długiej misji w kosmosie. Pierwszym z nich jest podtrzymanie życia. Jak możemy wymyślić system, który może utrzymać czteroosobową załogę przy życiu przez prawie trzy lata? Na stacjach kosmicznych tlen wymaga elektrolizowania, stałego dopływu wody. Ale nie ma łatwego sposobu na taki dopływ podczas podróży na Marsa, chociaż i tak istnieje wiele pomysłowych rozwiązań tego problemu.

Hodowle dla tlenu i jedzenia

Jedno z rozwiązań wiąże się z samodzielnym hodowaniem odpowiednich roślin. Okazuje się, że 10 000 kiełków pszenicy generuje więcej, niż potrzebną ilość tlenu do oddychania. Równocześnie usuwając wydychany przez człowieka dwutlenek węgla. Przez pewien czas Space Center miało zespół czterech wolontariuszy zamkniętych w hermetycznej rurce, żywiących się tego typu pożywieniem. I to jest świetne rozwiązanie - dopóki nie uwzględniamy możliwości nieurodzaju. Innym pomysłem omawianym w Europejskiej Agencji Kosmicznej w kontekście ludzkiej eksploracji kosmicznej, jest hodowla glonów (które mogą być łatwiejsze do utrzymania niż pszenica, a stanowią źródło białka).

Promieniowanie nas zabije

Kolejny problem, nad którego rozwiązaniem zastanawiają się naukowcy to zagrożenie promieniowaniem. Główny kłopot to tak zwane rozbłyski słoneczne. Są niczym bomba neutronowa, która wybucha tuż obok. Naładowane cząstki energetyczne jąder helu, neutrony, protony- przechodzą przez ciało, siejąc spustoszenie i nieodwracalnie uszkadzając komórki.

Nawet jeśli uda się opracować metody odżywania, pozyskiwania tlenu i ochrony przed promieniowaniem, wciąż pozostaje podstawowy problem: brak grawitacji. W naszym codziennym życiu, nasza fizjologia głównie przez obciążenie grawitacyjne.

Dlaczego klucze do kosmosu zawsze znajdowały się w zasięgu naszej ręki i czy na niebie faktycznie jest pełno duchów? Na te i wiele innych pytań odpowie serial "Kosmos" na National Geographic.