|
Приоритеты для исследования Марса человеком
|
|
|
|
В то время как человечество готовится сделать свои первые шаги на Марсе, в всеобъемлющем докладе, опубликованном Национальной академией наук, инженерии и медицины и подготовленном учеными из Пенсильванского университета, излагается подробная научная стратегия, которой будут руководствоваться первые миссии людей на Красную планету.
|
|
|
|
В отчете, подготовленном по заказу НАСА, определены наиболее приоритетные научные задачи для миссий и предлагаются четыре различные кампании, призванные обеспечить максимальную научную отдачу от первых трех высадок людей на Марс. Отчет предназначен для руководства правительственными и отраслевыми органами, принимающими решения, научным сообществом и широкой общественностью.
|
|
|
|
Исследователи из университета Пенсильвании входили в состав руководящего комитета доклада, а также участвовали в работе нескольких групп, что повлияло на научные приоритеты доклада в области атмосферных наук, астробиологии, биологических и физических наук и здоровья человека.
|
|
|
|
"Опыт штата Пенсильвания помог сформулировать самые приоритетные научные задачи и рекомендации для исследования Марса человеком", - сказал Эндрю Рид, старший вице-президент штата Пенсильвания по исследованиям. "Это волнующий момент для нас, ученых. Мы закладываем ориентиры, которые изменят наши знания о Марсе и, на более глубоком уровне, о нашем месте в космосе. Это подчеркивает превосходство исследований университета Пенсильвании и уровень нашего преподавательского состава, чье видение и опыт влияют на будущее освоения космоса".
|
|
|
|
|
|
|
В 240-страничном отчете представлена научно обоснованная дорожная карта исследования Марса человеком, в которой научные цели сбалансированы с существующими планами миссий НАСА и технологическим потенциалом. По сути, это научный справочник для первых миссий с экипажами на Марс, описывающий "что" и "почему" будет руководить исследованиями Красной планеты человеком, объяснил Джеймс Павельчик, доцент кафедры физиологии и кинезиологии в Пенсильванском университете и член руководящего комитета доклада.
|
|
|
|
Исследования Павельчика сосредоточены на нейронном контроле кровообращения и физиологии человека в условиях космического полета.
|
|
|
|
"В этом отчете исследование рассматривается совсем иначе, чем при предыдущих полетах человека в космос", - сказал Павельчик, который летал на борту космического челнока НАСА STS-90 в качестве специалиста по полезной нагрузке и провел в космосе более 381 часа.
|
|
|
|
"Мы рассматриваем науку о самом Марсе, его геологию, но также будет и наука о пребывании на Марсе. Марс — это новая среда обитания, в которой будут жить люди, и, возможно, самое важное в этом то, что вы посмотрите вверх и увидите где-то среди звезд крошечную голубоватую точку, и это будет Земля. Это будет самое отдаленное и изолированное место, где когда-либо были люди".
|
|
|
|
Всеобъемлющий отчет представляет собой эволюцию целей НАСА "От Луны к Марсу" — концепции, которая использует лунные миссии для разработки и тестирования того, что необходимо для исследований человеком за пределами Земли, — опираясь на научные цели в рамках текущей концепции, а также определяя цели, которые могут отсутствовать. В отдельном отчете будут определены первоочередные научные задачи для космических этапов полетов на Марс с экипажами.
|
|
|
|
"Отправка людей на Марс и обратно - это достижимая цель на ближайшие 20 лет", - сказал Джеймс Кастинг, заслуженный профессор наук о земле из университета Пенсильвании в Атертоне, который входил в руководящий комитет доклада и чей опыт включает эволюцию атмосферы и изучение планетарных атмосфер. "Мы должны согласиться с тем, насколько осторожно мы должны относиться к защите планеты, как в прямом, так и в обратном направлении. Я за то, чтобы делать разумные предположения о том, как лучше всего это сделать, предположения, которые позволят нам продвигаться вперед".
|
|
|
|
В отчете подробно описываются наиболее важные задачи во всех соответствующих областях науки и распределяются приоритеты между кампаниями, которые будут проведены на поверхности Марса в течение первых трех посадок. Для достижения своих целей каждая кампания имеет дорожную карту, в которой описываются требования к оборудованию и другим возможностям; критерии места посадки, такие как районы с доступным льдом или пещеры, до которых можно добраться; а также основные образцы и измерения, которые необходимо провести до прибытия человека на Марс, во время пребывания экипажа на Марсе или по возвращении на Землю.
|
|
|
|
В отчете также рассматриваются такие важные параметры, как численность экипажа или продолжительность пребывания на поверхности Марса, и то, как это может повлиять на расстановку приоритетов в кампаниях.
|
|
|
|
В отчете определены следующие наиболее приоритетные цели:
|
|
|
|
- Определите, можно ли найти в разведочной зоне какие-либо из следующих признаков: пригодность для обитания, существующая или исчезнувшая местная жизнь и/или химический состав местных пребиотиков
|
|
- Охарактеризуйте прошлые и нынешние циклы воды и CO2, а также резервуары в пределах разведочной зоны, чтобы понять их эволюцию
|
|
- Охарактеризуйте и составьте карту геологической истории и потенциальных нишевых местообитаний в пределах зоны исследования, чтобы выявить эволюцию Марса и обеспечить геологический контекст для других исследований, включая изучение столкновений с болидами, вулканической и интрузивной магматической активности, осадочных отложений, форм рельефа и летучих веществ, включая жидкости и льды.
|
|
- Определить долгосрочное воздействие интегрированной марсианской среды на физиологическое, когнитивное и эмоциональное здоровье экипажа, включая динамику команды, и подтвердить эффективность контрмер
|
|
- Определите, что управляет возникновением и эволюцией крупных пыльных бурь, которые доминируют в современной атмосферной изменчивости
|
|
- Охарактеризуйте марсианскую среду с точки зрения использования ресурсов in situ (ISRU) и определите области применения, связанные с обработкой ISRU, в конечном итоге для всего спектра материалов, необходимых для постоянного проживания, но с упором на воду и топливо на ранней стадии.
|
|
- Определите, влияет ли интегрированная марсианская среда на размножение или функционирование генома в нескольких поколениях по крайней мере у одного модельного вида растений и одного модельного вида животных
|
|
- На протяжении всей миссии определяйте, стабильны ли динамика микробной популяции и распределение видов в биологических системах и пригодных для обитания объемах и не оказывают ли они вредного воздействия на здоровье и работоспособность астронавтов
|
|
- Охарактеризуйте влияние марсианской пыли на физиологию человека и срок службы оборудования
|
|
- Определить долгосрочное воздействие интегрированной марсианской среды на физиологию и развитие растений и животных в течение нескольких поколений, где это возможно, как часть интегрированной экосистемы растений, микробов и животных.
|
|
- Охарактеризуйте первичную и вторичную радиацию в ключевых местах обитания экипажа и местах отбора астробиологических проб, чтобы контекстуализировать сбор проб и усовершенствовать модели риска для будущих миссий
|
|
|
|
"Для меня было мечтой и честью подготовить этот доклад для всей страны", - сказал Павельчик, который объяснил, что команда обратилась к сотням экспертов в данной области, чтобы собрать информацию для доклада. "Если мы добьемся успеха, люди впервые ступят на поверхность другого планетарного тела, на другую планету. И этим отчетом мы хотим показать, что наука идет с нами".
|
|
|
|
Источник
|
