Loty załogowe BEO – aktualny stan wiedzy

9

NASA opublikowała grafikę opisującą aktualny stan wiedzy dotyczący ryzyka długoterminowych misji załogowych poza bezpośrednie otoczenie Ziemi.

Kiedy będziemy gotowi do załogowej misji na Marsa? Odpowiedź na to pytanie ma trzy odpowiedzi: medyczną, technologiczną oraz polityczno-ekonomiczną. Spośród tych trzech prawdopodobnie część medyczna jest najbardziej bagatelizowana, choć można założyć, że to obecnie najmniej rozwinięta część naszej wiedzy dotyczącej długoterminowych lotów załogowych.

W dniach 28-29 maja NASA zorganizowała spotkanie komisji o nazwie Human Exploration and Operations Committee. Oczywiście celem większości wystąpień podczas tego spotkania była kwestia osiągnięcia Księżyca przed końcem 2024 roku. Oprócz tego pojawiła się prezentacja opisująca stan zaawansowania wiedzy na temat adaptacji człowieka do długotrwałego lotu poza bezpośrednie otoczenie Ziemi (BEO).

Aktualnie istnieje 11 zagadnień medycznych, które mają wysokie ryzyko dla ludzi. W tych tematach wymagane są lata badań, zanim ryzyko zostanie obniżone do akceptowalnego poziomu. Są to m.in. kwestie związane z ekspozycją na promieniowanie kosmiczne (rak, degeneracja organizmu, wpływ na centralny ośrodek nerwowy), kwestia odżywiania, spadek wydajności pracy, powstawanie kamieni nerkowych oraz długoterminowe składowanie leków i działania ratunkowe podczas lotu. Redukcja ryzyka z wysokiego do średniego w większości z tych działań wg naukowców z programu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) może trwać do połowy przyszłej dekady lub nawet i dłużej.

Część kwestii ma obecnie status średniego ryzyka. Są to m.in. zranienia wskutek przeciążeń, zranienia podczas spacerów kosmicznych, zmiany w odpowiedzi układu immunologicznego, utrata mięśni i siły czy też obniżona zdolność aerobowa. Część z tych ryzyk ma szansę w w połowie przyszłej dekady stać się “niskiego poziomu”, zaś u części możliwe będzie wypracowanie form lub procedur przeciwdziałania/złagodzenia.

Kadr ze spaceru kosmicznego z 23.05.2017 / NASA
Kadr ze spaceru kosmicznego z 23.05.2017 / NASA TV

Część zagadnień ma jak na razie nieznany poziom ryzyka. Wśród nich jest wystawienie organizmu na pyły (marsjańskie lub księżycowe) oraz kwestie efektów leków czy też uszkodzeń dysków międzykręgowych. Wydaje się jednak, że niebawem uda się określić poziom ryzyka tych zagadnień.

Z tej prezentacji wynika jasno, że potrzebne jest przeprowadzanie intensywnych badań na ISS. Po końcu służby ISS (2024 lub 2028 rok) konieczne będzie kontynuowanie prac, zanim będzie możliwe przeprowadzenie pierwszej misji marsjańskiej. Gdzie to zostanie wykonane? Trzy opcje są możliwe: nowa generacja małych stacji orbitalnych (być może komercyjnych), stacja LOP-G oraz badania na powierzchni Księżyca. Warto tu jednak dodać, że część badań i weryfikacji wiedzy musi mieć przebieg długoterminowy, co oznacza lot astronautów rzędu 12 miesięcy lub więcej.

Stacja ISS jest potężnym narzędziem do badań wpływu warunków kosmicznych na ludzki organizm. Można w tej chwili odważnie podsumować, że gdyby ISS nigdy nie powstała, wówczas dyskusji o możliwości lotów załogowych w kierunku Marsa w ogóle by nie było – wiedza na temat ludzkiego ciała byłaby na znacznie niższym poziomie.

(NASA)

9 komentarzy

  1. Zapewne Chińczycy pokażą reszcie świata, jak należy się za to zabrać. I nie, nie jestem chińskim trollem, ja tylko realnie patrzę w przyszłość. Europa jest bez szans, Rosja tak samo. USA się motają – ostatni Trump nakazał lot na Księżyc, a teraz grzmi, że NASA skupia się na Księżycu, choć celem jest Mars. Coś z psychiką ewidentnie nie tak. Zaś Chińczycy mają i środki, i determinację, by być pierwszymi zarówno na Księżycu, jak i na Marsie. No cóż, poczekamy – zobaczymy.

  2. Na stronie tej firmy widziałem Moduł B-330 podzielony w środku nie poziomo ,ale pionowo i z racji wielkości po rozparciu ,podzielony jest na 3-kondygnacje i wyposażenie tych 3 kondygnacji ze stałego rdzenia środkowego zostaje po rozparciu przesunięte do tych 3 pomieszczeń i w tedy rdzeń środkowy jest klatką schodową do poruszania się między nimi. Ten B-330 z jednej strony ma panele słoneczne ,a z drugiej strony Cumę -Dok. NASA ostatnio już wytypowała Firmę prywatną która ma zbudować Moduł Zasilająco-techniczny stacji Gateway który ma zostać wyniesiony na Orbitę księżyca w 2022r. Jak by do tego modułu dobudować 2-pierścienie mobilne z wbudowanymi wiza -wi 2 -ma Kołowrotkami z linami 50-m. ,to można by do tego modułu jak już tam będzie tanią Rakietą dostarczyć takie 2-B-330 złożone i zamocować je w adapterach na module Technicznym nad tymi kołowrotkami i zamocować do nich po 2-Liny do każdego B-330 od strony tych Paneli Słonecznych .Teraz Rozpychamy te moduły do stanu Roboczego ,zwalniamy z Adapterów równocześnie ,zwalniamy Liny z kołowrotków i silniczkami korekcyjnymi co ma każdy B-330 oddalamy od Modułu silnikowo -Technicznego i wprowadzamy w obrót obiegowy B-330 wokół tego Modułu i oddalamy je na 50m. każdy do momentu uzyskania w nich Sztucznej Grawitacji ziemskiej 1-g, Sterowanie całością komputerowe. Dokują do B-330 po ich Rozparciu Kapsuły Orion i dostarczają po 4-Astro. do każdego B-330 .Załogi mają Grawitację i 3-piętra do zasiedlenia ,1-sza od strony lin ,4 Kabiny załogi osobiste i Sypialnie, schodami na dół 2 -ga środkowa ,gospodarcza ,Kuchnia ,Jadalnia i Łazienki, schodami na dół do 3 -ciej ,Wspólne Laboratorium i na Końcu ,na dole rdzenia środkowego Klatki schodowej Cuma -Dok . Do wyniesienia Kompletnej takiej Stacji z 2-ma B-330 z 1 modułem środkowym -Centralnym -Technicznym potrzebujemy np. 3-tanie Rakiety FH firmy Space X i to o ogromnej pojemności 660 m3 ,to jest tylko 200m3 mniej niż ma obecna ISS ,budowana 19-lat w kosztach 100 mld. $ . Ta Stacja opisywana na Orbicie Księżyca mogła by być wybudowana w ciągu 3-miesięcy ,jak tylko zostały by wyprodukowane 3-FH. i moduły 2-B-330 i Środkowy RRS i to ze Sztuczną ziemską Grawitacją 1-g ,która by pozwalała żyć 8-Astronautom w ziemskich przyjaznych warunkach .Nareszcie Woda by im leciała z prysznica w Łazience i Umywalce ,nie mówiąc już o normalnym WC i zdrowych Kościach.

    • Piękne wizje jednak całkowicie nierealne, nie uzwględniające setek problemów. Wbrew pozorom problem sztucznego ciążenia nie polega tylko na tym aby stacja się obracała. Jakiekolwiek przemieszczenie powoduje zmianę środka ciężkości co przekłada się na nieregularne koziołkowanie. Taką stację trzeba przygotować na to że działa zarówno stanie “obrotu” jak bez “grawitacji”, pojawiają się problemy medyczne nawet wtedy gdy siła ciężkości jest nieznacznie różna na poziomie nóg i głowy, odległość musiała by wynieść przynajmniej 200 metrów. Nieustanne obroty – nawet w “pustej” przestrzeni powodują zawroty głowy, Przy zamontowaniu jednego modułu mieszkalnego po drugiej stronie musi być przeciwwaga – którą trzeba albo wynieść w przestrzeń i rozpędzić – co zwielokrotnia koszty – albo część ładunku umieścić po tamtej stronie z praktycznie brakiem możliwości użycia, problem jak połączyć część ruchomą z częścią napędową, problem wprowadzenia osłon przeciwsłonecznych i przeciwradiacyjnych z niemal każdej strony – kolejne zwiększanie kosztów itp itd….

      Zbudowanie stacji ze sztuczną “grawitacją” to NIE jest problem rozwijanej linki.

      • Zdecydowanie zgadzam się z przedmówczynią. Jest to problem skali przedsięwzięcia (techniczna i finansowa). Nawet koncepcja użycia zbiorników STS miała zbyt wiele wad i pełna była kompromisów :
        http://yawfle.com/article/space/2017/jun/nasas-wet-workshop-concept-revived.
        Natomiast potrzebny jest pierwszy krok, chociażby po to by przekonać się jak duża musiałaby być stacja, by zredukować zagrożenia dla osób przebywających na dalekich orbitach.

        • VENDETTA —jak Ziemianie budowali stację ISS 20-lat przy kosztach 100 $mld.,to tą stację pokazaną Ziemianie by budowali z 100- lat i kosztach 500 $mld. Tą stację którą opisuję o pojemności 660m3 buduję 3-ma rakietami w 3-miesiące ,przy ułamku kosztów ISS i to z grawitacją 1-g.

      • ERGO–O jakie przemieszczenie tu chodzi, powodujące nieregularne “koziołkowanie” , ? -nie ,kogo ,czego koziołkuje .Jakie przygotowanie – kręcą się wokół środka Technicznego ,to jest w 2-B-330 ,zawieszonych na linach na” przeciw Siebie ” ziemska grawitacja 1-g” . Zatrzymujemy równocześnie silniczkami korekcyjnymi równocześnie ich obrót ,to pozostają na linach 50-metrów od środka Technicznego ,Bez Grawitacji jak obecnie na ISS .Coś Ty to za bardzo komplikujesz?, a co stoi na przeszkodzie ,by do środka technicznego B-330 miał 50-100- ,czy 200m. liny. Obrót w tedy 2-B-330 będzie stosunkowo powolny bo średnica obrotu przy Promieniu 200-m. wyniesie aż 400-m. Myślę że w środku B-330 nie mając środka odniesienia ,ból głowy Astronautom nie grozi. Czytaj dobrze ,Zamontowane są 2-Moduły B-330 na pierścieniach mobilnych Modułu Środkowego Technicznego z silnikami napędowymi do utrzymania na Orbicie stabilnej,”dokładnie na przeciw siebie ,o tej samej Wadze “. Jakie problemy łączące ruchome 2-B-330 z środkowym modułem napędowym ,? są połączone 2-ma podwójnymi linami jak chcesz po 200-m. W 2-B-330 tymi skutecznymi Osłonami może być zamiast do ich Rozparcia powietrze ,to Woda ,a Wodór w niej jest skuteczną osłoną na to Promieniowanie o którym Pan wspomina ,a dodatkowo wyposażenie w środku i ścianki działowe mogą być z Polimeru-Plastiku i to jest 2-ga skuteczna Osłona. Niema to nic wspólnego z dodatkowymi kosztami ,jak piszesz.

  3. Ciekawy Artykuł o wpływie Promieniowania Kosmicznego i brak Grawitacji 1-g na Stacji LOP-G ,jak i w lotach długotrwałych na Marsa. Czytałem kiedyś że Wodór w Wodzie jest doskonałą ochroną przed tymi promieniowaniami ,jak i polimer -Plastik. To oznacza że trzeba to wypróbować w lotach do stacji LOP-G ,albo Gateway na Orbicie Księżyca. Pojazd Transferowy z lotu z LEO do Stacji Gateway obłożyć od wewnątrz i zewnątrz najpierw Polimerem-plastikiem ,a potem Kabinę przebywania Astronautów w tym Pojeździe dookoła obłożyć Zbiornikami podłużnymi -cylindrycznymi o średnicy powiedzmy 50-100 cm. Te loty do Gateway jak ona powstanie będą dosyć częste i będzie można w wystarczający sposób sprawdzić te dwie Osłony ,na ile one są skuteczne .Drugą kwestią poruszaną jest brak Grawitacji ,na czas przelotu na Marsa i z Marsa na Ziemię. NASA kiedyś wyznaczyła firmę która budowała skuteczny silnik VASIMR-300 kW. i te prace były już na ukończeniu i silnik był bardzo wydajny przy małym poborze Paliwa. Myślę ,jak by tak NASA do tego Pojazdu Transferowego wmontowała 3-5 VASIMR -300 kW i spróbowała w locie z LEO do Gateway od Startu na LEO Stale ten Pojazd przyspieszać w 1-g do 2/3 odległości do Księżyca ,w tym miejscu silniki stop,obrót Pojazdu i start ponowny silników i wytwarzać stałą Hamującą 1-g aż do Orbity księżycowej Stacji Gateway. W ten sposób wytworzymy w tym Pojeździe Sztuczną ziemską Grawitację 1-g ,oraz znacznie Skrócimy czas dolotu jak do Stacji Gateway ,tak w przyszłości i do Marsa. To jest tak Kuszące ,że NASA już powinna takie dwa eksperymenty w III-Dekadzie XXI-w. przeprowadzić ,jak chce pod koniec IV Dekady lecieć na Marsa. W ten sposób Dwa kluczowe problemy w locie na Marsa ,przy okazji stacji Gateway zostały by przetestowane w 100%. Jest jeszcze kwestia wytworzenia sztucznej ziemskiej Grawitacji 1-g w stacji Gateway i to też powinna NASA przeprowadzić na niej jak chce najpierw w locie na powierzchnię Marsa założyć stację na Orbicie Marsa. W istniejącej stacji na LEO ISS ,jakoś NASA nie chce przeprowadzić eksperymentu wytworzenia sztucznej ziemskiej Grawitacji 1-g ,a istnieje już 19-lat stale zasiedlona przez 6-Astronautów. Można by taką Gateway z Grawitacją 1-g założyć i to względnie tanio, wykorzystując 2 Moduły B-330 firmy Bigelow. Poniżej szczegóły .

  4. Jeżeli stacja zniknie w 2024 czy 2028 to też nie zdążymy zbadać tych wszystkich zagadnień, opracować sposobów radzenia sobie z nimi i ponownie przetestować ich długoterminowo. Idiotyzmem jest likwidowanie stacji zanim nie powstanie faktyczna baza na powierzchni Księżyca, a wiele wskazuje, że powstanie takiej bazy jest równie odległe co sama misja na Marsa – nikt nie ma zielonego pojęcia jak się za to zabrać i jak to faktycznie ma działać.

    • RADEK–przy okazji Artykułów na temat ponownego lądowania w 2024r. na Księżycu ,pisze w komentarzach ,jak może NASA ,Tanio, szybko Lądownikami wielorazowego Lądowania i Wzlotu taką BAZĘ stale zasiedloną wybudować.