به احتمال زیاد، بیشتر کاوشگران فضایی آینده گیاهخوار هستند و با خوردن حشرات، مقدار کمی پروتیین حیوانی هم دریافت می‌کنند.
۱) سپر محافظ (که به روش چاپ سه‌بعدی تولید شده است)، از ساکنان ایستگاه در برابر زباله‌های فضایی و پرتوهای کیهانی محافظت می‌کند.
۲) اتاق نشیمن تحت فشار می‌تواند تا چهار نفر را در خود جای دهد.
۳) نورگیر، نور روز را برای ساکنان خانه مریخی فراهم می‌کند.
۴ محفظه اصلی به‌عنوان قفل هوا و بخش پشتیبانی فنی عمل می‌کند که دستگاه‌های ارتباطات و دیگر تجهیزات در آن مستقر است.
خانه
ابداع پرینت سه‌بعدی، نقطه عطفی برای ماموریت‌های فضایی بود. در پایان سال ۲۰۱۴، طرح یک آچاربکس را با ایمیل برای فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستادند، آن‌ها هم از چاپگر سه‌بعدی برای تولید آن آچار استفاده کردند.
پژوهشگران هم‌اکنون با استفاده از روش‌های مشابه، درحال بررسی طرح‌هایی برای ساخت خانه و اقامتگاه در مریخ هستند. معماران قصد دارند با استفاده از پرینت سه‌بعدی، خاک و سنگ مریخ را روی داربستی سبک سوار کنند و اقامتگاهی مریخی بسازند.
نکته مهم این است که بررسی کنیم چگونه می‌توان سنگ و خاک کافی از سطح مریخ جمع‌آوری کرد و به چاپگر تحویل داد. علاوه‌بر‌این باید آزمایش‌هایی انجام داد تا اطمینان حاصل شود که این سیستم یا ساختار در میدان گرانشی ضعیف مریخ پایدار است. در صورت موفقیت‌آمیز بودن روش، در مواقع اضطراری، می‌توان یک قطعه مهم از تجهیزات را در زمین طراحی، طرح را به مریخ منتقل و طی چند ساعت در مریخ چاپ کرد. این روش بسیار سریع‌تر از آن است که قطعه را در زمین بسازیم و آن را با موشک به مریخ بفرستیم.
غذا
ارسال غذا از زمین به مریخ و تحویل آن به ساکنان، فرآیندی بسیار طولانی و پرهزینه خواهد بود؛ بنابراین مریخی‌ها باید روش‌های کشاورزی فضایی را بیاموزند و در زمینه تامین غذا، خودکفا شوند.
در فیلم مریخی، شخصیتی که مت دیمون ایفاگر نقشش بود، برای تامین مواد‌غذایی، سیب‌زمینی‌ها را در خاک مخلوط با مدفوع ساکنان سابق مریخ پرورش می‌دهد. این روش با روش‌های پیشنهادی سازمان‌های فضایی برای تامین مواد‌غذایی ساکنان زیستگاه‌های مریخ، تفاوت چندانی ندارد (البته غیر از ماجرای مدفوع). به‌عنوان‌مثال، دانشمندان دانشگاه واخنینگن (Wageningen) هلند در سال ۲۰۱۶، خاک مریخ را شبیه‌سازی و بررسی کردند که کدام محصولات را می‌توان در چنین خاکی کشت کرد. آن‌ها دریافتند که گوجه‌فرنگی، نخود، تربچه، و چاودار، در چنین محیطی خوب رشد می‌کنند اما تولید و پرورش اسفناج با مشکل مواجه شد. آن‌ها اکنون درحال بررسی این موضوع هستند که آیا می‌توان سیب‌زمینی و لوبیا را هم در مریخ کشت کرد یا خیر. البته در نظر داشته باشید که محیط مریخ آنقدر خشن و بی‌رحم است که برای پرورش این مواد غذایی، باید گلخانه‌های تحت‌فشار و بادی تهیه کرد.
اما در‌مورد تولید و مصرف گوشت چه می‌توان گفت؟ نگهداری و پرورش حیوانات اهلی در پایگاهی خارج از کره زمین بسیار دشوار است. پرورش حیوانات به مقدار زیادی فضا و منابع و مواد اولیه نیاز دارد. بنابراین، به احتمال زیاد، بیشتر کاوشگران فضایی آینده گیاهخوار هستند و با خوردن حشرات، مقدار کمی پروتیین حیوانی هم دریافت می‌کنند. انبوهی از حشرات را می‌توان در فضای کوچک و تراکم زیاد پرورش داد. غذای آن‌ها را نیز می‌توان از ضایعات و دورریز گیاهی فراهم کرد. فضانوردان مستقر در ایستگاه فضایی تیانگونگ ۲ چین، کرم‌های ابریشم پرورش دادند که در آینده می‌توان از آن‌ها به‌عنوان منبع غذایی غنی از پروتیین استفاده کرد؛ بنابراین شاید ساکنان مریخ آینده، همبرگری بخورند که از نان گندم خانگی، کاهو، گوجه‌فرنگی و حشره تهیه شده است.
کار
هنگامی که یک زیستگاه بزرگ شکل گرفت، همه کارهای متداول و معمول را باید انجام داد، از جمع‌آوری زباله گرفته تا پشتیبانی آی‌تی. به احتمال زیاد، بسیاری از ساکنان اولیه مریخ دانشمندان خواهند بود. آن‌ها سعی می‌کنند تا حد امکان، چیزهای تازه‌ای درباره سیاره سرخ بیاموزند؛ برای مثال ساختار زمین‌شناختی مریخ را بررسی می‌کنند تا چگونگی شکل‌گیری آن را دریابند و ببینند تاریخچه شکل‌گیری سیاره مریخ، چه چیزهایی را درباره شکل‌گیری زمین به ما می‌گوید، به‌دنبال نشانه‌های حیات در گذشته این سیاره می‌گردند تا دریابند که آیا این سیاره تاکنون پذیرای موجودات زنده بوده است یا خیر. و اگر نه، چرا سیاره‌ای که در سال‌های اولیه‌اش تا حدودی شبیه به زمین بود، نتوانست پذیرای موجودات زنده شود، درحالیکه موجودات زنده ریز و میکروبی، بخش زیادی از سطح سیاره ما (زمین) را در‌برگرفتند. ماموریت‌های شناسایی نیز منابع مفید و مکان‌های مناسب برای ساخت پایگاه‌های بعدی را جست‌وجو می‌کنند. ساکنان مریخ می‌توانند روزها را دور از شهرک سپری کنند و در مریخ‌نورد خود زندگی کنند و غذا بخورند.
اوقات فراغت
ما از خاطرات و روایات کسانی که در ایستگاه‌های فضایی زندگی کرده‌اند، می‌دانیم که مراقبت از حیوانات و گیاهان آرامش روحی و روانی به ارمغان می‌آورد.
بیرون از پایگاه، دنیای ناشناخته‌ای وجود دارد که در اوقات فراغت می‌توان با آن سرگرم شد، از نقاشی‌کردن مناظر باورنکردنی گرفته تا رفتن به گردش و سفر و پیاده‌روی برای کشف سیاره جدید، صرفا برای سرگرمی. شاید با بهبود توانایی‌ها و امکانات فنی، سفرهای جسورانه و ماجراجویانه در کلاهک‌های یخی قطبی بزرگ یا سفرهای اکتشافی در بیابان‌های وسیع مریخ نیز ممکن شود.
ازآنجایی‌که محیط مریخ، خشن و با بدن انسان ناسازگار است، باید راه‌هایی را برای مقابله با آن پیدا کنیم.
حفظ تناسب‌اندام
گرانش در مریخ تقریبا یک‌سوم گرانش زمین است. بشر بیش از ۵۰ سال تجربه پرواز فضایی دارد و از این تجربه می‌دانیم که بی‌وزنی بر بدن انسان تاثیر می‌گذارد. در بی‌وزنی، استخوان و ماهیچه‌ها به‌سرعت تحلیل می‌روند و قلب هم که یک ماهیچه است، ناکارآمد می‌شود. علاوه بر این‌ها، دستگاه‌های دیگر نیز از وضعیت مریخ تاثیر می‌پذیرند. هماهنگی چشم و دست مختل می‌شود، از کارآیی دستگاه ایمنی کاسته می‌شود و ممکن است فضانوردان دچار کم‌خونی شوند. بی‌وزنی طولانی‌مدت می‌تواند ورزشکاران را ناتوان و آن‌ها را زمین‌گیر کند.
برخی کارشناسان استفاده از سانتریفیوژهای کوچک برای ایجاد گرانش مصنوعی را پیشنهاد کردند. از طرف دیگر، برخی دانشمندان با استفاده از مواد الاستیک خاص، لباسی چسبانی تولید کردند که کشش درجه‌بندی‌شده‌ای را در شانه‌ها و پاها ایجاد می‌کند. این لباس الاستیک فشاری معادل گرانش زمین (۱g) را روی بدن فضانوردان ایجاد می‌کند. این فشار مانع کشیدگی ستون فقرات فضانوردان و تحلیل ماهیچه‌ها و استخوان‌ها می‌شود. فضانوردان در ماموریت‌های جدید به ایستگاه فضایی بین‌المللی، از این لباس استفاده می‌کنند.
آیا می‌توان داروهایی ابداع کرد که تاثیر ورزش در گرانش صفر را بیشتر کند یا مانع روند تحلیل عضله شود؟ پژوهشگران دانشگاه ناتینگهام، تحقیقات مرتبطی را روی گونه‌ای کرم میکروسکوپی انجام دادند. این کرم دو نوع ماهیچه دارد که شبیه ماهیچه قلب و ماهیچه‌های اسکلتی است که در حرکت انسان نقش دارد. پژوهشگران این دانشگاه در آزمایش‌هایی که انجام دادند، تغییراتی را در تولید سلولی حدود ۱۰۰ پروتیین در طول پرواز فضایی یافتند که بسیاری از آن‌ها در عضله‌سازی نقش دارند؛ بنابراین دانشمندان امیدوارند با استفاده از نتایج این پژوهش‌ها، قرصی بسازند که از قلب و عضلات فضانوردان محافظت کند.
محافظت از بدن
جو غلیظ و میدان مغناطیسی سراسری که سیاره زمین را دربرگرفته است، از سطح زمین در برابر پرتوهای کیهانی محافظت می‌کند. پرتوهای کیهانی ذرات پرانرژی هستند که یا شعله‌های خورشید آن‌ها را به اطراف پرتاب می‌کند یا در رویدادی مانند ابرنواختر تولید می‌شود و شتاب می‌گیرد و سرعتش به‌سرعت نور نزدیک می‌شود. این پرتوهای کیهانی برای سلول‌های بدن انسان بسیار خطرناک هستند.
ساکنان مریخ در معرض این تشعشعات فضایی زیان‌بار قرار خواهند گرفت. این ذرات پرانرژی به DNA انسان آسیب می‌رسانند که باعث جهش ژنتیکی می‌شود و بالقوه می‌تواند باعث ایجاد تومور و سرطان شود. علاوه‌بر این، پرتوهای یادشده، عدسی چشم ساکنان مریخ را مات می‌کند.
برای حفاظت از فضانوردان در برابر این بمباران همیشگی ذرات، باید یک پوشش محافظ در برابر این پرتوها ایجاد کرد تا پرتوها، پیش از رسیدن به بدن فضانورد، جذب شود. پدیدآوردن چنین لایه یا پوشش محافظی دشوار است. شاید ساده‌ترین روش برای درامان‌ماندن از این پرتوها، استقرار در زیر سطح مریخ باشد یعنی ساکنان مریخ، خانه‌شان را زیر زمین بسازند.
علاوه‌بر جلوگیری از پرتوهای کیهانی، اقدام دیگر کاهش اثرات زیان‌بار این پدیده در بدن انسان است. می‌توان از مکمل‌های غذایی و داروها استفاده کرد تا رادیکال‌های آزادی را که در اثر پرتوهای کیهانی در بدن تولید شده‌اند، از بین ببرند. برخی داروها و مکمل‌ها می‌توانند فرآیند ترمیم DNA را تسریع کنند؛ البته باید در نظر داشت مکمل‌های آنتی‌اکسیدانی فعلی، چندان موثر نیستند، درحالیکه داروهای محافظ در برابر پرتوها مانند اتیول نتیجه‌بخش اما بسیار سمی هستند.
اما شاید روزی دانشمندان، فضانوردان را اصلاح ژنتیکی کنند تا مقاومت آن‌ها را در برابر پرتوهای کیهانی افزایش دهند. دانشمندان در تلاش‌اند تا دریابند که چه چیزی، باعث می‌شود گونه‌ای جانور میکروسکوپی به نام خرس آبی (tardigrade) بسیار مقاوم شوند. آن‌ها ژن جدیدی به نامDsup (کوته‌نوشت damage suppressor به معنی متوقف‌کننده آسیب) پیدا کردند که از شکستن DNA خرس آبی در اثر تابش جلوگیری می‌کند. شگفت‌آور اینکه، این ژن، آسیب DNA ناشی از پرتوهای کیهانی در سلول‌های انسانی را تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهد.
سلامت روانی
سفرهای فضایی طولانی‌مدت ممکن است به‌شدت به سلامت روان فضانوردان آسیب بزند. بسیاری از فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی مشکلات جسمی و روانی زیادی گزارش می‌کنند ازجمله بی‌خوابی و کاهش اشتها. علاوه‌بر این، در اختیار داشتن حریم خصوصی در فضای محدود فضاپیما دشوار است. خدمه و ساکنان فضاپیما را نیز باید با‌دقت انتخاب کرد تا مطمئن شد که همه اعضا در کنار یکدیگر راحت هستند. با‌این‌همه همیشه این خطر وجود دارد که مشکلی پیش بیاید، مسوولان باید حواسشان باشد که فضانوردان بیش از حد یکدیگر را نرنجانند، چراکه ممکن است پیامدهای خطرناکی داشته باشد.
یک موقعیت خوب و جالب برای بررسی اثرات روان‌شناختی، استقرار در مکان‌هایی مجزا و منزوی در زمین است. دکتر بث هیلی بیش از یک‌سال را به‌عنوان پزشک تحقیقاتی اسا در ایستگاه کنکوردیا در اعماق یخی قطب جنوب گذرانده است. ساکنان این ایستگاه، در طول زمستان قطبی به مدت سه ماه آفتاب را نمی‌بینند و حتی در مواقع اضطراری هم امکان خروج از ایستگاه وجود ندارد. از این نظر، دانشمندان ساکن کنکوردیا، منزوی‌تر از فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی هستند. هیلی در یکی از آزمایش‌ها، ساکنان ایستگاه را وادار کرد تا ردیاب‌هایی را در لباس خود نصب کنند که مکان آن‌ها را نشان می‌داد؛ ازاین‌رو، زمانی که ساکنان منزوی می‌شدند یا به‌دنبال تعامل اجتماعی بودند، می‌شد آن‌ها را ردیابی کرد. علاوه بر این هیلی روی یک آزمون شناختی کار کرد که اکنون به‌عنوان آزمونی متداول و معمولی در ایستگاه فضایی بین‌المللی به کار می‌رود. این آزمون متغیرهای زیادی مانند رفتار خطرپذیر را بررسی می‌کند. فضانوردان به‌طور منظم این آزمایش را انجام می‌دهند و هر گونه ضعف در عملکرد، به مدیران ماموریت هشدار می‌دهد که وارد عمل شود. خلاصه آنکه، تضمین سلامت روانی و هشیار نگه‌داشتن مسافران فضا یا ساکنان مریخ می‌تواند بزرگ‌ترین چالش باشد.
دیدگاهتان را بنویسید