Quando arriva il momento di inviare gli astronauti su Marte, coloro che effettueranno il viaggio dovranno essere pronti per una serie di sfide. Oltre a resistere per circa sei mesi nello spazio in entrambi i modi, i primi astronauti ad esplorare Marte dovranno anche essere pronti a trascorrere mesi vivendo in superficie. Ciò consisterà in lunghi periodi trascorsi in un habitat pressurizzato e regolari incursioni in superficie indossando tute a pressione.
Preparare gli astronauti per questo tipo di situazione di vita è lo scopo dietro Hawai’i Space Exploration Analog and Simulation (Hi-SEAS), finanziato dalla NASA, un esercizio che si svolge dal 2013 sul sito hawaiano di Mauna Loa. Nel febbraio del 2018, l'equipaggio di Mission VI iniziò uno studio di ricerca della durata di otto mesi sul comportamento e le prestazioni umane, che apparentemente comporterebbe un sacco di spelunking!
Situato sulla pendenza settentrionale di Mauna Loa, il più grande vulcano delle Hawaii, l'habitat Hi-SEAS si trova in una cava abbandonata a circa 2.400 metri (8.000 piedi) sul livello del mare. Quest'area sterile, che contiene vegetazione scarsa e flussi di lava sovrapposti, è stata specificamente selezionata per le somiglianze che ha con il terreno su Marte - che ha anche grandi vulcani a scudo delicatamente inclinati e flussi di lava esposti.
L'habitat stesso si trova in cima al flusso di Pu'ukahiliku, che è il risultato di un'eruzione che ha avuto luogo circa 1.800 anni fa. Questo lo rende più antico del "flusso Ainahou (che si è formato 450 anni fa) e del flusso più giovane che è stato il risultato dell'eruzione più recente di Mauna Loa (nel 1899). Poiché il flusso di Pu'ukahiliku è più vecchio, il terreno è stato soggetto a più agenti atmosferici ed erosione, con conseguente sottile strato di terreno.
Dal 2013, gli equipaggi di sei persone hanno preso la residenza nell'habitat, una struttura a cupola semiportabile a due piani che misura 10 metri di diametro e ha una superficie abitabile di circa 93 metri quadrati (1000 piedi quadrati) . La maggior parte di questo è occupata dal piano terra, che ha solo 81 metri quadrati (878 piedi quadrati) di spazio utilizzabile. Il secondo livello della cupola è simile a un loft, che fornisce una sensazione di soffitto alto che è cruciale per combattere i sentimenti a lungo termine di claustrofobia.
Tuttavia, le cose possono essere un po 'anguste per gli equipaggi di sei persone che trascorrono mesi all'interno della struttura a cupola. Christiane Heinicke faceva parte dell'equipaggio di Mission IV che ha completato la sua missione di un anno nell'agosto 2016. Mentre descriveva la loro routine in un articolo con Scientific American:
“Separati dalla civiltà, dipendevamo da noi stessi e gli uni dagli altri. Abbiamo dovuto eseguire qualsiasi lavoro necessario e riparare tutto ciò che si è rotto. Tutto ciò che avevamo era il materiale contenuto nell'unità di stoccaggio soprannominata la "lattina di mare". Il supermercato più vicino era a pochi mesi di distanza. Abbiamo ricevuto notizie "dalla Terra" elettronicamente, con un ritardo di 20 minuti. Si tratta di quanto tempo impiega i segnali a percorrere la distanza massima di 240 milioni di miglia tra i due pianeti. "
Come tale, ogni occasione è colta per indossare finte tute spaziali e avventurarsi fuori per fare un po 'di esplorazione. Queste uscite, che implicano l'esplorazione dei vasti flussi di lava, grotte e affioramenti rocciosi, simulano il lavoro scientifico che sarebbe accaduto durante una missione su Marte. Secondo Heinicke, lei e il suo team hanno trascorso sei mesi della loro missione annuale esplorando oltre 100 grotte.
Sul suo blog personale - Walking on Red Dust - ha notato una grotta in particolare, un tubo di lava stabile che aveva più lucernari (aperture sulla superficie). Come ha indicato, questo tipo di ambiente è una possibile posizione per un futuro habitat di Marte:
“Dalla nostra prima visita esplorativa siamo tornati alla grotta più volte. Abbiamo misurato la grotta, esaminato la roccia più da vicino e trovato un rifugio adatto per una possibile evacuazione dall'hab: su Marte si spera che questo tipo di tubo di lava fornisca rifugio agli astronauti dalle radiazioni spaziali dannose, sia come insediamento permanente o come rifugio di emergenza durante una tempesta solare. Il territorio marziano contiene sicuramente molti promettenti lucernari, sono stati appena inaccessibili ai rover di oggi ".
Ha anche notato che la stessa grotta era un "paese delle meraviglie geologico" che si era formato quando il tubo di lava era ancora caldo e morbido. Oltre alle "piccole chiazze di sale pelose", anche il tubo di lava era pieno di vita - come i muschi e, in un caso, una fronda che cresceva direttamente sotto un lucernario. Queste ultime scoperte sono state di particolare interesse poiché molti scienziati pensano che l'acqua e persino la vita microbica possano esistere in tubi di lava stabili su Marte.
"Allo stesso tempo, possono ospitare più umidità della superficie e persino fornire un rifugio per gli organismi viventi." ha scritto nel suo articolo per Scientific American. "Se tali organismi fossero mai esistiti su Marte, sarebbero probabilmente sopravvissuti nelle caverne." A questo proposito, lo spelunking non solo offre l'opportunità agli equipaggi di Hi-SEAS di uscire e allontanare la febbre da cabina, ma permette anche loro di prendere parte a ricerche che un giorno aiuteranno a cercare la vita su Marte e stabilire una presenza umana Là.
Ma forse il più grande asporto per Heinicke e i suoi compagni di squadra del loro anno trascorso in condizioni simili a Marte era la necessità per un equipaggio di essere sulla stessa lunghezza d'onda e cooperare tra loro. Inoltre, il loro tempo insieme ha anche sottolineato l'importanza della forma fisica per promuovere una mentalità sana e preparare gli equipaggi umani per come sarebbe la vita in superficie.
"Non è certo un segreto che gli allenamenti aiutano a ridurre lo stress", ha detto. “Ma durante un viaggio su Marte avrebbero svolto anche una seconda funzione. L'assenza di gravità e gli effetti della gravità ridotta hanno un effetto dannoso sulla salute, quindi gli astronauti dovranno impegnarsi in un intenso esercizio fisico per mantenere la massa ossea e muscolare. "
A tal fine, hanno trasformato le loro iniziative all'aperto in una combinazione di esercizio fisico e lavoro. Oltre a camminare su terreni rocciosi e irregolari nelle loro tute da 23 kg (50 libbre) ed esplorare grotte, hanno anche sperimentato l'estrazione di acqua dalle rocce laviche estremamente secche, che sono quasi asciutte come quelle su Marte. Tutte queste attività hanno aiutato l'equipaggio a rimanere concentrato e attivo e hanno anche promosso un senso di coesione e cooperazione.
Come ha spiegato Heinicke, i vantaggi di questo tipo di ricerca vanno oltre l'esplorazione dello spazio e includono qualsiasi situazione in cui i gruppi sono costretti a lavorare insieme in quelle che lei chiama "condizioni ICE - isolate, confinate, estreme". Ma alla fine, l'obiettivo principale è preparare gli esseri umani a eventuali viaggi su Marte. Come ha indicato, questo include membri del grande pubblico, e non solo astronauti professionisti:
“La domanda se la vita esiste o è mai esistita sul pianeta rosso è una delle ragioni principali per inviare una spedizione lì. Ma a parte questo, gli esseri umani hanno sempre sopportato difficoltà al servizio della comprensione del nostro pianeta. Iniziative non governative come Mars One o gli ambiziosi piani per SpaceX dimostrano che molte persone sono pronte ad affrontare i rigori di questo pericoloso viaggio. Presumibilmente, il decollo è solo una questione di tempo.
"Studi come HI-SEAS sono progettati per aumentare le possibilità che il primo equipaggio di Marte sopravviva e per creare un ambiente in cui i suoi membri possano concentrarsi sulla ricerca di segni di vita piuttosto che sperperare le loro energie nei conflitti e nella piccola competizione."
L'attuale missione Hi-SEAS (Missione VI) è iniziata giovedì 15 febbraio 2018 e doveva durare fino a ottobre di quest'anno. Sfortunatamente, la missione ha dovuto essere lavata dopo quattro giorni in cui un membro dell'equipaggio era rimasto ferito e doveva essere evacuato. La NASA e l'Università delle Hawaii stanno indagando sull'incidente, che secondo l'equipaggio ha coinvolto uno dei loro membri che ha subito una scossa elettrica.
Il membro dell'equipaggio è stato dimesso dall'ospedale e apparentemente è in ottime condizioni. Tuttavia, quest'ultimo incidente mostra come le cose possono andare male durante una missione e sottolinea la necessità di autosufficienza tra i membri dell'equipaggio poiché sono così lontani dalla Terra. Come hanno commentato Bill Wiecking, responsabile dell'assistenza tecnica HI-SEAS e direttore del laboratorio di energia presso la Hawaii Preparatory Academy:
"Abbiamo imparato tutti i modi in cui puoi ucciderti su Marte e abbiamo imparato a prevenire queste cose. Quindi è stato molto, molto prezioso, perché è molto meglio farlo qui, dove puoi salire e andare, "Oh cavolo, si è aperta una valvola dell'acqua e ora non hai acqua." Invece che su Marte, dove è come 'Non hai acqua, morirai tra un paio di giorni.' ”
Le lezioni apprese da Hi-SEAS e altre simulazioni del genere informeranno sicuramente le prime missioni con equipaggio su Marte, per non parlare dei piani per stabilire insediamenti permanenti lì. Quando finalmente i primi "marziani" apriranno un negozio sul Pianeta Rosso, possiamo immaginare che le loro vite saranno costituite da un sacco di duro lavoro ed esercizio fisico. E quando si metteranno nei guai, dovranno ricorrere all'allenamento e lavorare insieme per uscirne.
