Scott Kelly, mostrato qui nella cupola della Stazione Spaziale Internazionale, ha completato una missione spaziale annuale nel marzo 2016.
(Immagine: © NASA)
SAN FRANCISCO - La NASA scuoterà un po 'le cose in orbita terrestre bassa per prepararsi al grande salto su Marte.
L'agenzia ha visualizzato il Stazione Spaziale Internazionale (ISS) come campo di addestramento chiave per viaggi più lontani da quando i primi astronauti hanno visitato il laboratorio in orbita nel novembre 2000. Ma la NASA prevede di rafforzare questo ruolo per la stazione nel prossimo futuro, trattando l'ISS in modo più esplicito come un "transito su Marte" analog "per preparare le missioni con equipaggio sul Pianeta Rosso negli anni 2030.
"Potremmo davvero fare molto di più", ha dichiarato Julie Robinson, capo scienziato della NASA per il programma ISS, sabato (2 novembre) alla prima conferenza sull'innovazione della salute spaziale. "Siamo pronti a fare di più, perché abbiamo 20 anni di set di dati davvero validi."
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Robinson ha guidato un team multidisciplinare che ha recentemente identificato a manciata di modifiche all'uso della ISS ciò potrebbe aiutare ad aprire il percorso con equipaggio della NASA al Pianeta Rosso. Uno di questi "casi d'uso" sta conducendo più missioni di un anno nel laboratorio in orbita.
I membri dell'equipaggio di solito trascorrono circa sei mesi a bordo della ISS prima di tornare sulla Terra. Ma è molto più breve di una missione su Marte; il viaggio sul Pianeta Rosso dura da otto a nove mesi a tratta con l'attuale tecnologia di propulsione. Quindi, la NASA vuole più dati su effetti di voli spaziali di lunga durata sulla salute fisiologica e psicologica degli astronauti. (L'ISS non è un perfetto analogo di Marte in questo senso, ovviamente; risiede nella magnetosfera protettiva della Terra ed è quindi esposta a meno dannosi radiazione di una nave legata a Marte.)
Ad oggi, l'agenzia ha lanciato solo una missione ISS della durata di un anno, invio di Scott Kelly a vivere nel laboratorio in orbita da marzo 2015 a marzo 2016. Anche il cosmonauta russo Mikhail Korniyenko ha preso parte a questo volo, trascorrendo 342 giorni nello spazio, proprio come Kelly.
La NASA ha anche esteso altri due soggiorni ISS degli astronauti nella gamma "Transito su Marte": Peggy Whitson accumulato 289 giorni di volo continuo nel 2016 e 2017, e Christina Koch, arrivata nel laboratorio in orbita a marzo, dovrebbe ora scendere a febbraio 2020.
Ma questi tre punti dati non sono sufficienti, ha detto Robinson.
"Quello che stiamo dicendo ora è che vogliamo davvero alzare il livello e aggiungere altri 10 argomenti a quel database degli Stati Uniti", ha detto.
Robinson ha aggiunto che il programma ISS ha approvato quel piano, che la NASA può iniziare ad attuare una volta che un taxi per astronauti privato è attivo e funzionante.
Il programma della squadra commerciale della NASA ha finanziato lo sviluppo di due di queste capsule: SpaceX Drago dell'equipaggio e di Boeing Starstarer CST-100. Entrambi potrebbero iniziare a pilotare persone l'anno prossimo. Ma fino a quando ciò non accadrà, la NASA rimarrà dipendente dal veicolo spaziale russo Soyuz per portare gli astronauti da e verso il laboratorio in orbita. E ciò pone un problema di pianificazione.
"Dobbiamo avere il controllo della nostra scialuppa di salvataggio al fine di controllare il programma dell'equipaggio", ha detto Robinson.
"E stiamo ancora lavorando con i nostri colleghi russi per definire se parteciperanno anche alcuni cosmonauti", ha aggiunto. "Perché questa è l'opzione [più forte], è se entrambe le entità collaborano, come abbiamo fatto con Mikhail e Scott."
Il secondo caso d'uso dipende anche dalla disponibilità di un veicolo privato, in particolare Starliner. La NASA vuole saperne di più sulle capacità degli astronauti "decondizionati" dai voli spaziali di lunga durata, per vedere cosa saranno in grado di fare immediatamente dopo l'atterraggio Marte dopo il loro lungo viaggio. Ad esempio, avranno le capacità motorie abbastanza buone per scambiare i cavi di alimentazione sul loro lander o svolgere altre attività difficili se necessario?
Questa non è una domanda sciocca. Considera come sembrano gli astronauti indifesi dopo il ritorno dalle missioni ISS; sono tirati fuori dal loro Soyuz da squadre di recupero, avvolte in coperte e immerse in comode sedie in attesa di approfonditi esami medici.
E ci sono preoccupazioni logistiche da accompagnare ai problemi di salute. Ad esempio, studi precedenti condotti con il team di architettura Mars della NASA avevano dimostrato che se i pionieri di Red Planet non potessero fare nulla per una settimana, molto più batteria dovrebbe essere integrata nel loro lander, raddoppiando la sua massa, ha detto Robinson.
Lo scorso giugno la NASA ha effettuato un test sensorimotore di 10 ore sui membri dell'equipaggio della ISS appena sbarcati e vorrebbe fare una versione da uno a due giorni con gli astronauti che scendevano su Starliner, ha detto Robinson. La capsula Boeing è la scelta qui perché atterra sulla terraferma, come la Soyuz (e come un lander su Marte), mentre il Crew Dragon schizza nell'oceano.
"Gli atterraggi in acqua non sono davvero buoni come un analogo di Marte, perché prendi qualcosa che era già abbastanza cattivo e lo fai orribilmente peggio rimbalzando nell'oceano", ha detto Robinson.
Se il programma ISS approvasse questo piano, test approfonditi - la cui natura è ancora in fase di elaborazione - potrebbero teoricamente essere condotti non appena nel 2022, sul terzo atterraggio di Starliner con equipaggio, ha aggiunto.
Gli astronauti che viaggiano su Marte non avranno accesso a tutti i servizi offerti dalla ISS, che ha circa lo stesso volume interno di un jet 747 e viene regolarmente rifornito da terra. Questi servizi off-limits includono anche consigli in tempo reale da parte dei controllori di terra, dato il ritardo di comunicazione causato dalla vasta distanza tra un'imbarcazione su Marte e la Terra. Quindi, i pionieri del Pianeta Rosso dovranno essere più autosufficienti, specialmente quando si tratta di emergenze.
Questo ci porta ad altri due casi d'uso: simulare un grave problema medico che insorge durante il viaggio sul Pianeta Rosso e imporre un ritardo simile a una missione su Marte sulle comunicazioni con il controllo della missione. La NASA prevede di fare una simulazione medica sulla ISS la prossima primavera. Il programma ISS ha concordato di pianificare un esperimento di ritardo di due settimane, ha detto Robinson, ed è possibile che in futuro possano seguire periodi più lunghi.
Tuttavia, la ISS non può accogliere tutti i potenziali casi d'uso. Ad esempio, sarebbe bello limitare lo spazio disponibile a 880 piedi cubici (25 metri cubi) per membro dell'equipaggio, perché è più o meno ciò che ci si aspetta da un velivolo legato a Marte, Robinson ha detto. Ma quella modifica non può essere fatta sull'ISS strettamente compresso; non c'è modo di spostare le cose per ottenere l'effetto desiderato.
Tuttavia, in futuro potrebbero essere condotti esperimenti di restrizione dello spazio su moduli commerciali che si collegheranno con l'ISS, o con stazioni spaziali a volo libero che aprono negozi in orbita terrestre bassa. Tale lavoro potrebbe anche essere svolto il gateway, il piccolo avamposto orbitante attorno alla luna che la NASA prevede di iniziare a costruire nel 2022 come parte del programma di esplorazione lunare dell'Agenzia Artemis.
E Artemis di per sé è un trampolino di lancio per Marte, hanno sottolineato i funzionari della NASA. L'agenzia vuole stabilire una presenza sostenibile a lungo termine su e intorno alla luna entro il 2028, imparando così le abilità e le tecniche necessarie per portare gli astronauti sul Pianeta Rosso.
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