بهای سفر انسان به فضا چیست؟

با وجود این که هنوز انسانی به مریخ فرستاده نشده ولی در آینده نه چندان دور این اتفاق محقق خواهد شد.

ابتدا، ساخت فضاپیمایی که بتواند افراد را با امنیت کامل به مریخ ببرد یک چالش خواهد بود. فضانوردانی که در ایستگاه بین‌المللی فضایی (ISS) اقامت دارند می‌توانند غذا، آب و سایر اقلام ضروری را به دلیل نزدیکی آن به زمین دریافت کنند.

ولی سفر به مریخ بسته به موقعیت‌های نسبی سیاره زمین و مریخ به یکدیگر ۶ تا ۹ ماه طول خواهد کشید. فضاپیما باید خودکفا باشد، یعنی تمامی وسایل لازم برای سفر را حمل کند یا بتواند آن‌ها را در محیط داخلی خود تولید کند.

چرا انسان‌ هنوز به مریخ نرفته است؟ 

این فضاپیما همچنین باید از خدمه خود محافظت کند. روی زمین یک میدان مغناطیسی از ما در برابر تابش نور خورشید محافظت می‌کند، ولی افراد در فضا می‌توانند در معرض تابش‌های کیهانی و خورشیدی قرار گیرند که به سلول‌ها آسیب می‌زنند و خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهد.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های ماموریت سفر انسان به مریخ حفظ تناسب اندام و سلامت خدمه است. بودن در فضا به مدت طولانی می‌تواند در بدن انسان تغییرات زیادی را به وجود آورد. زمانی که ما وارد محیط بدون جاذبه فضا (فضانوردان در هوا شناور می‌شوند) می‌شویم، اولین اتفاقی که رخ می‌دهد این است که مایعات بدنی که در زمین به سمت «پاها» می‌روند، در جهت حرکت به سمت سر و قفسه سینه قرار می‌گیرند.

همین  ماجرا باعث می‌شود فضانوردان سندرمی به اسم «سر باد کرده، پا‌های مرغ مانند» را تجربه کنند.

سایر اثرات شدید بدنی عبارتند از تغییرات در استخوان و ماهیچه. در فضا، چگالی استخوان ماهیانه با سرعت ۱ درصد و توده عضلانی با سرعت ۳ درصد کاهش پیدا می‌کند. بخواهیم مقایسه کنیم این اتفاق روی زمین برای افراد سالخورده طی دوران پیر شدن در طول یک سال کامل رخ می‌دهد.

از دست دادن این مقدار استخوان و عضله ممکن است در فضا مشکل خاصی به نظر نرسد. وجود شرایط «بی وزنی» در فضا به این معنا است که انسان‌ها می‌توانند مانند یک ابرقهرمان خودشان یک ماهواره را در موقعیت مورد نظرش قرار دهند.

گرچه، زمانی که فرد مجددا وارد محیط دارای جاذبه می‌شود، افت چگالی استخوان و توده عضلانی قدرت فیزیکی را کاهش می‌دهد و احتمال شکستگی را شدیدا بالا می‌برد.

در حال حاضر بهترین راه‌حلی که برای مقابله با این اثرات داریم ورزش کردن است. فضانوردانی که در ISS قرار دارند روزانه ۲.۵ ساعت ورزش می‌کنند که ترکیبی از ورزش‌های قلبی عروقی (رکاب زدن و دویدن) و ورزش‌های مقاومتی و قدرتی است. گرچه، سطح تناسب اندام فضانوردان با وجود این مقدار ورزش تنها در عرض ۶ ماه به مقدار ۲۵ درصد کاهش پیدا می‌کند، بنابراین این احتمال وجود دارد افرادی که به مریخ می‌رسند وضعیت بدنی ضعیف و شکننده‌ای داشته باشند.

افراد زمانی که روی سطح مریخ هستند مجددا در معرض جاذبه قرار می‌گیرند. ولی جاذبه روی زمین تنها ۰.۳۸ گرم (در حدود یک سوم جاذبه زمین) است. به عبارت دیگر جابه‌جا شدن اطراف سطح سیاره سرخ به مراتب از روی زمین ساده‌تر است، حتی با در نظر گرفتن این نکته که تمامی افراد باید لباس‌های محافظت‌کننده فضانوردی بپوشند، ولی اعضای فضاپیما نمی‌توانند در طول این سفر افت تراکم استخوان و بافت عضلانی را جبران کنند.

نکته نگران کننده این است که اگر آن‌ها نتوانند زمانی که روی سطح مریخ قرار دارند افت استخوانی و عضلانی خود را جبران کنند (احتمالا به مدت یک سال) ممکن است هرگز نتوانند به خانه برگردند؛ بنابراین دانشمندان به دنبال راه‌های متعددی می‌گردند تا فضانوردان را در طول کاوش درازمدت خود در فضا از جمله ماموریت به مریخ، سالم نگه دارند. آن‌ها در تلاش هستند دستگاه‌های گرانش مصنوعی بسازند تا فضانوردان بتوانند محیط زمین را به کمک آن‌ها شبیه‌سازی کنند.

یک گزینه دیگر استفاده از سکو‌های لرزشی مانند نمونه‌هایی است که در حال حاضر روی زمین برای کمک به بازتولید استخوان‌ها و ماهیچه‌ها در طول سالخوردگی استفاده می‌شوند.

امیدواریم این تلاش‌ها به این معنا باشد که خدمه فضاپیمای مریخ بتوانند سفر دو ساله به این سیاره را تحمل کنند و این اطمینان به وجود آید که اولین سفر ما به یک سیاره دیگر یک سفر یک طرفه نیست.