Ученые моделируют безопасный способ посадки людей на Марс

Математическая модель, разработанная экспертами по космической медицине из Австралийского национального университета (ANU), может быть использована для прогнозирования того, смогут ли люди безопасно отправиться на Марс и выполнить свои миссии после того, как ступят на Красную планету.

Команда ANU смоделировала воздействие длительного пребывания в невесомости на сердечно-сосудистую систему, чтобы определить, может ли человеческое тело выдерживать гравитационные силы Марса, которые не так сильны, как на Земле, без неотложной медицинской помощи при выходе из космического корабля.

Модель может быть использована для оценки влияния коротких и длительных космических полетов на организм и может служить еще одним важным элементом решения задачи, помогающей высадить людей на Марс.

Хотя путешествие на Марс сопряжено с многочисленными рисками, наибольшую озабоченность ученых вызывает длительное пребывание в условиях микрогравитации — близкой к невесомости, которая в сочетании с воздействием вредного излучения от Солнце, может вызвать «фундаментальные» изменения в организме.

«Мы знаем, что путешествие на Марс занимает от шести до семи месяцев, и это может привести к изменению структуры кровеносных сосудов или силы сердца из-за невесомости, возникающей в результате космического путешествия», — говорят ученые.

«С появлением коммерческих космических полетов, таких как у Space X и Blue Origin, у богатых, но не обязательно здоровых людей появляется больше возможностей для полетов в космос, поэтому мы хотим использовать математические модели, чтобы предсказать, сможет ли кто-то полететь на Марс».

Астрофизик Эмма Такер говорит, что длительное воздействие невесомости может привести к тому, что сердце станет ленивым, потому что ему не нужно прилагать столько усилий, чтобы преодолеть гравитацию, чтобы перекачивать кровь по телу.

«Когда вы находитесь на Земле, гравитация притягивает жидкость к нижней половине нашего тела, поэтому у некоторых людей ноги начинают опухать к концу дня. Но когда вы отправляетесь в космос, это гравитационное притяжение исчезает, это означает, что жидкость перемещается в верхнюю половину вашего тела, и это вызывает реакцию, которая обманывает тело, заставляя его думать, что жидкости слишком много», — сказал доктор Такер.

«В результате вы начинаете много ходить в туалет, начинаете избавляться от лишней жидкости, не чувствуете жажды и меньше пьете, а значит, обезвоживаетесь в космосе. Вот почему вы можете увидеть иногда в новостях, как астронавты падают в обморок, когда снова ступают на Землю. Это довольно обычное явление в результате космических путешествий, и чем дольше вы находитесь в космосе, тем больше вероятность того, что вы упадете в обморок, когда вы вернетесь в условия гравитации».

«Цель нашей модели — с большой точностью предсказать, сможет ли астронавт безопасно прибыть на Марс без потери сознания. Мы верим, что это возможно».

Из-за задержки связи при передаче сообщений между Марсом и Землей астронавты должны иметь возможность выполнять свои обязанности, не получая немедленной помощи от вспомогательных бригад.

Этот период радиомолчания различается в зависимости от расположения Солнца, Земли и Марса на его орбите, но может длиться не менее 20 минут.

«Если астронавт потеряет сознание при первом выходе из космического корабля или возникнет необходимость в неотложной медицинской помощи, на Марсе ему некому будет помочь», — говорит ученые.

«Вот почему мы должны быть абсолютно уверены, что астронавт готов к полету и может адаптироваться к гравитационному полю Марса. Он должен быть в состоянии действовать эффективно и результативно с минимальной поддержкой в ​​течение этих решающих первых нескольких минут».

В модели используется алгоритм, основанный на данных астронавтов, собранных в ходе прошлых космических экспедиций, включая миссии «Аполлон», для моделирования рисков, связанных с путешествием на Марс.

Хотя космические данные, используемые для определения параметров модели, получены от хорошо обученных астронавтов среднего возраста, исследователи надеются расширить ее возможности, моделируя воздействие длительного космического путешествия на относительно нездоровых людей с уже существующими сердечными заболеваниями.

Это дало бы ученым более целостную картину того, что произойдет, если «обычный» человек отправится в космос.

Работа была опубликована в журнале npj Microgravity.