Аналог Марса, среда обитания
— Аналоговая среда обитания Марса одна из нескольких исторических, существующих или предлагаемых исследовательских станций, предназначенных для моделирования физической и психологической среды марсианской исследовательской миссии. Эти среды обитания используются для изучения оборудования и методов, которые будут использоваться для анализа поверхности Марса во время будущей пилотируемой миссии, а симулированная изоляция жителей-добровольцев позволяет ученым изучать медицинские и психосоциальные последствия долгосрочных космических миссий . Они часто создаются в поддержку обширных аналогов Марса (см. Список аналогов Марса ). Однако иногда существующие природные места оцениваются и как аналоги Марса . Марсианские среды обитания с экипажем используются в большинстве миссий человека на Марс; альтернативой может быть терраформирование или телеприсутствие.
МКС также называют предшественником марсианской экспедиции. Что касается среды обитания на Марсе, то было отмечено, что обе они по существу являются закрытыми системами. [1]
Научная мотивация
[ редактировать ]Аналоговые среды обитания Марса созданы для подготовки астронавтов, инженеров и исследователей к будущим задачам отправки миссии с экипажем на Марс. В этих аналогах обитают небольшие группы добровольцев, и они могут работать в марсианских условиях от нескольких дней до более года. Места обитания часто располагаются в районах, в той или иной форме напоминающих окружающую среду Марса, например в полярных пустынях . Проживая в местах обитания, члены экипажа в основном изолированы от внешнего мира, выживают на диете, состоящей из сублимированных продуктов, и могут проводить полевые эксперименты в защитных скафандрах. Тем временем исследователи анализируют медицинское и психологическое состояние членов экипажа, а также изучают социальную динамику и динамику командной работы экипажа.
Исторические миссии, эксперименты и результаты
[ редактировать ]Марсианская арктическая исследовательская станция Flashline
[ редактировать ]
( Марсианская арктическая исследовательская станция Flashline FMARS) была создана в 2000 году на территории Нунавута, Канада . [2] Эта станция является первым аналогом Марса, созданным Марсианским обществом — группой по защите космических интересов, созданной в августе 1998 года. С начала полевых операций в апреле 2001 года на станции обитали двенадцать отдельных экипажей (по 6–7 человек каждый). Хотя большинство миссий длились менее одного месяца, FMARS Crew 11 оставался в марсианской симуляции в течение 100 дней.
FMARS руководствуется тремя целями, поставленными Марсианским обществом: служить испытательным стендом для исследования Марса человеком, служить полезным исследовательским центром на аналоге Марса и обеспечить общественную поддержку отправки людей на Марс. [3] Исследования, проводимые членами экипажа во время проживания в среде обитания, включают анализ методов обнаружения подземных вод. Члены экипажа установили сейсмические датчики вдоль кратера Хотон , надев прототипы скафандров, а затем проверили, как датчики реагировали на мини-землетрясения (произведенные кувалдой), чтобы создать трехмерную карту недр. [4]
Дополнительные эксперименты проверяли, насколько хорошо члены экипажа FMARS могут работать с «наземной» удаленной научной группой. В одном из примеров удаленная научная группа использовала аэрофотоснимки, чтобы выбрать десять регионов, представляющих научный интерес, для исследования и анализа командой FMARS. [5] Этот эксперимент помог исследователям определить более эффективные методы разведки и исследования интересующих мест в условиях ограничений связи пилотируемой миссии на Марс. В исследовании, проведенном экипажем FMARS в июле 2009 года, изучались психологические трудности, с которыми сталкиваются члены экипажа (особенно последствия изоляции от семьи, конфликтов между членами экипажа и диеты), а также положительные эффекты решения проблем и исследования. [6]
Исследовательская станция Марсианской пустыни
[ редактировать ]
Исследовательская станция Марсианской пустыни (MDRS) — вторая аналоговая среда обитания Марса, созданная Марсианским обществом. В период с первого полевого сезона в декабре 2001 года до двенадцатого полевого сезона, завершившегося в мае 2013 года, в MDRS, расположенном на Сан-Рафаэль Свелл в штате Юта , проживало 130 отдельных бригад (примерно по 6 человек в каждой). [7] Каждая команда обычно остается в среде обитания одну или две недели. MDRS менее сосредоточен на психосоциальных аспектах освоения космоса, чем FMARS. Вместо этого члены экипажа MDRS сосредотачиваются на проведении полевых исследований в смоделированных марсианских условиях.
В результате экспериментов MDRS было получено несколько важных исследовательских результатов. Члены экипажа смогли обнаружить метан в сухих почвах пустыни, разработав методы, которые могли бы обнаружить метан – важный биосигнал – в почве Марса. [8] Также было обнаружено, что образцы почвы и пара из среды обитания MDRS содержат значительное количество метаногенов , о процветании которых ранее не подозревалось. [9] Это исследование подтвердило возможность существования микробной жизни на Марсе и продемонстрировало, что члены экипажа могут обнаруживать такие признаки жизни во время выхода в открытый космос.
Марс-500
[ редактировать ]Миссия «Марс-500» представляла собой серию экспериментов, проведенных в период с 2007 по 2011 год при финансовой поддержке России , Европейского космического агентства и Китая . Основной целью этих экспериментов было изучение последствий длительной изоляции для небольшого экипажа, чтобы можно было лучше понять психологические трудности путешествия на Марс и длительного пребывания на его поверхности. [10] Были выполнены три отдельные миссии: 14-дневная изоляция в ноябре 2007 года, 105-дневная изоляция, завершенная в июле 2009 года, и 520-дневная изоляция с апреля 2010 года по октябрь 2011 года. В отличие от других миссий Mars Analog, Марс-500 не выполнял место в марсианской среде, но в московском научно-исследовательском институте.
Важным направлением исследований Марса-500 была ранняя диагностика «неблагоприятных личных динамики», которая может повлиять на сотрудничество между экипажем, а также разработка методов преодоления таких проблем. [11] Исследователи решили, что любая психологическая поддержка в будущих миссиях должна быть адаптирована к каждому отдельному члену экипажа, а не только к группе в целом или подгруппам, принадлежащим различным космическим агентствам. Марс-500 также обнаружил, что большинство психологических проблем усугубляются изоляцией и отсутствием стимулов, что подчеркивает необходимость предотвращения сенсорной депривации и скуки.
Хотя российская женщина-биолог Марина Тугушева участвовала в эксперименте 2007 года, женщины, как сообщается, были исключены из миссий 2009 и 2011 годов, чтобы предотвратить проблемы, вызванные сексуальным напряжением. [ нужна ссылка ] Однако, учитывая многонациональный характер экипажа, были предприняты особые усилия для обеспечения эффективного взаимодействия между мультикультурным экипажем. [12]
HI-SEAS
[ редактировать ]Программа аналогового и моделирования космических исследований Гавайских островов ( HI-SEAS ) представляет собой серию миссий, организованных Корнельским университетом и Гавайским университетом в Маноа . [13] Среда обитания расположена на высоте 2400 метров (8000 футов) над уровнем моря на Мауна-Лоа на Большом острове Гавайи . Первая миссия HI-SEAS проходила с апреля по август 2013 года, за ней последовала серия последующих миссий. [14]
Как и другие миссии, HI-SEAS оценивает социальное и психологическое состояние членов экипажа, пока они живут в изоляции и проводят полевые работы в средах и условиях, подобных Марсу. Ранние миссии были сосредоточены на диете и питании членов экипажа. В частности, HI-SEAS изучал, как «прием пищи в замкнутой и изолированной обстановке, подобной той, которую испытывает астронавт во время миссии», влияет на настроение членов экипажа и их взаимодействие друг с другом. [15] Члены экипажа готовят себе еду, используя комбинации ингредиентов длительного хранения и расфасованных блюд, и часто заполняют опросы, чтобы определить свое настроение, здоровье и удовлетворенность едой. В более поздних миссиях особое внимание уделялось составу экипажа и общению с особым упором на взаимодействие экипажа в ходе миссии и технику подведения итогов миссии. [16]
HI-SEAS также принимает предложения по исследованиям, представленные сторонними исследователями. В рамках этих усилий HI-SEAS тестирует программное обеспечение, которое отслеживает психологическое благополучие путем анализа текстового общения, так что ограниченный доступ будущих астронавтов к психиатрической помощи не является проблемой. Кроме того, HI-SEAS проверяет долговечность антимикробной одежды, которую ежедневно используют члены экипажа.
ЧАПЕА
[ редактировать ]Среда обитания CHAPEA (Crew Health and Performance Exploration Analog) в Космическом НАСА центре имени Джонсона проведет серию аналоговых миссий, которые будут имитировать годовое пребывание на поверхности Марса. Каждая миссия будет состоять из четырех членов экипажа, живущих в Марсианской Дюне Альфа, изолированной среде обитания площадью 1700 квадратных футов.
Миссия CHAPEA 1 началась 25 июня 2023 года с участием членов экипажа Келли Хастон, доктора философии (командир), Росса Брокуэлла (бортинженер), Натана Джонса, доктора медицинских наук (офицер-медик), и Анки Селариу, доктора философии (научный сотрудник). . [17]
Возможные будущие миссии
[ редактировать ]Миссии Марсианской арктической исследовательской станции Flashline, Марсианской пустынной исследовательской станции и миссии HI-SEAS продолжаются. FMARS запустит годовую миссию (Mars Arctic 365) в августе 2014 года. [18] Как и в предыдущих миссиях, Mars Arctic 365 будет состоять из шести добровольцев с навыками в таких областях, как геология, биохимия, микробиология и инженерия, каждый из которых будет проводить полевые исследования в условиях, подобных Марсу, находясь в контакте с удаленными группами поддержки. MDRS запланировала дополнительные краткосрочные миссии до мая 2014 года. [19] Марсианское общество планировало создать еще две среды обитания в пустынных местах, похожих на Марс: Европейскую аналоговую исследовательскую станцию Марса в Исландии и Австралийскую аналоговую исследовательскую станцию Марса в австралийской глубинке . [20] Хотя эти станции должны были быть построены в 2003 году, ни одна из них еще не прошла стадии планирования, и будущее миссий неясно.
См. также
[ редактировать ]- Австралийская аналоговая исследовательская станция Марса
- Биосфера 2
- Климат Марса
- Влияние космического полета на организм человека
- Европейская аналоговая исследовательская станция Марса
- Исследование Марса
- Человеческая миссия на Марс
- Жизнь на Марсе
- Список планов миссии на Марс с экипажем
- Программа аналоговой исследовательской станции Марса
- Исследовательская станция Марсианской пустыни
- Аналог обитаемости Марса на Земле
- Марсианская среда обитания
- Марсианское общество
- Марс, чтобы остаться
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мартин Дж. Л. Тернер (2004). Экспедиция Марс . Springer Science & Business Media. п. 298 . ISBN 978-1-85233-735-3 .
- ^ «Марсианская арктическая исследовательская станция Флэшлайн» . Arctic.marssociety.org. Архивировано из оригинала 25 июля 2011 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ "Цель" . Марсианское общество. Архивировано из оригинала 09.11.2016 . Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ Дехант, Владимир; Филипп Лоньонн; Мишель Диаман; Вероник Деан (1 февраля 2009 г.). «Обнаружение подземной воды на Марсе астронавтами с использованием метода сейсмической рефракции: испытания во время моделирования пилотируемой миссии на Марс». Акта Астронавтика . 64 (4): 457–466. Бибкод : 2009AcAau..64..457P . дои : 10.1016/j.actaastro.2008.07.005 . ISSN 0094-5765 .
- ^ Стейси Т. Склар и Шеннон М. Руперт (2006). Джонатан Кларк (ред.). Подход полевой методологии между наземной удаленной научной группой и планетарной полевой командой (PDF) . ААС 06-260. Архивировано из оригинала (PDF) 9 ноября 2011 г.
- ^ Кристин Ферроне; Стейси Л. Кьюсак; Кристи Гарвин; Уолтер В. Крамер; Джозеф Э. Палайя; Брайан Широ (25–30 апреля 2010 г.). Марсианская арктическая исследовательская станция Flashline (FMARS), Перспективы экипажа, 2009 г. (PDF) . Материалы конференции AIAA SpaceOps 2010. стр. 2010–2258. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Предыдущие полевые сезоны – Исследовательская станция марсианской пустыни» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2014 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ Моран, Марк; Джозеф Д. Миллер; Тим Крал; Дэйв Скотт (1 ноября 2005 г.). «Метан пустыни: значение для обнаружения жизни на Марсе». Икар . 178 (1): 277–280. Бибкод : 2005Icar..178..277M . дои : 10.1016/j.icarus.2005.06.008 . ISSN 0019-1035 .
- ^ «Экстремальные ошибки опровергают представление о жизни на Марсе – в космосе – 7 декабря 2005 г.» . Новый учёный. 07.12.2005. Архивировано из оригинала 24 декабря 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ « Проект «Марс-500»» . Mars500.imbp.ru. Архивировано из оригинала 17 декабря 2014 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ « Проект «Марс-500»» . Mars500.imbp.ru. Архивировано из оригинала 24 декабря 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ « Проект «Марс-500»» . Mars500.imbp.ru. Архивировано из оригинала 17 декабря 2014 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ «Привет-море» . Привет-Сиз. Архивировано из оригинала 20 мая 2019 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ Новости UH (19 февраля 2019 г.). «Новая международная миссия на Луну и Марс запущена в среду обитания HI-SEAS» . УХ Новости. Архивировано из оригинала 26 сентября 2020 г. Проверено 14 июня 2020 г.
- ^ Яджайра Сьерра-Састре (5 июня 2013 г.). «HI-SEAS – Обзор исследования HI-SEAS» . Привет-seas.org. Архивировано из оригинала 20 октября 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ «Привет-море» . Архивировано из оригинала 30 января 2021 г. Проверено 18 июля 2022 г.
- ^ «Аналог исследования здоровья и производительности экипажа» . НАСА . Проверено 26 февраля 2024 г.
- ^ «Марс Арктика 365 | Миссия Марсинского общества на острове Девон | Длительная симулированная экспедиция на Марс, которая будет проведена в полярной пустыне канадской высокой Арктики» . Ma365.marssociety.org. Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ «Исследовательская станция Марсианской пустыни» . Mdrs.marssociety.org. 07.12.2013. Архивировано из оригинала 14 декабря 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
- ^ «Expedition-Mars.org: Вторая экспедиция к австралийскому аналогу Марса» . Chapters.marssociety.org. Архивировано из оригинала 18 июня 2013 г. Проверено 22 декабря 2013 г.
