Pada hari ini Januari lalu bahawa Presiden Bush dijadualkan mengumumkan dasar ruang baru yang besar, lebih daripada 100 saintis tersekat ke Grandstand Sports Bar di Montgomery, Texas, untuk menonton alamat. Mereka telah menunggu bertahun-tahun untuk masa ini, tetapi walaupun presiden menyebut rancangan untuk pangkalan Bulan pada tahun 2020, diikuti oleh "misi manusia ke Marikh dan ke luar dunia, " saintis tidak bersorak. "Reaksi itu serius, " kenang John Hall, seorang biophysicist yang berada di khalayak ramai. "Ia lebih menyerupai, 'kami mempunyai banyak kerja yang perlu dilakukan.'"
Kumpulan ahli fisiologi, ahli biokimia, ahli fizik, ahli psikologi dan pakar perubatan dari seluruh negara (yang berlaku pada persidangan di Montgomery) telah berusaha untuk menghadapi cabaran mungkin lebih menakutkan daripada membina kapal angkasa untuk membawa angkasawan sehingga 498 juta batu Mars dan belakang: membawa mereka pulang dengan selamat dan selamat.
Pada tahun 1997, pakar-pakar di NASA dan Institut Penyelidikan Biomedikal Angkasa Negara, sebuah konsortium berasaskan Houston di universiti dan makmal kebangsaan, menetapkan untuk mengenal pasti masalah kesihatan yang ditimbulkan oleh perjalanan sedemikian, yang akan mengambil masa kira-kira tiga tahun. Mereka telah mengenal pasti 55 ancaman, dari kanser yang disebabkan oleh radiasi kepada kemurungan. Sesetengah masalah, seperti kekurangan zat makanan (cara menyimpan air yang mencukupi dan menumbuhkan bekalan makanan tiga tahun), tidak mustahil untuk diselesaikan, saintis meramalkan. Cabaran-cabaran lain, bagaimanapun, sangat rumit untuk memberi makanan kepada pengkritik yang menegaskan bahawa penerokaan ruang yang berpanjangan lebih sesuai dengan robot daripada orang.
Rekod untuk penginapan terpanjang di ruang milik pakar perubatan Rusia Valery Polyakov, yang menghabiskan 438 hari di atas kapal stesen Rusia Mir, yang dilancarkan pada tahun 1986 dan dibatalkan pada tahun 2001. Stesen Angkasa Antarabangsa, yang dikendalikan oleh perkongsian 16 negara termasuk Amerika Syarikat, Kanada, Rusia dan Jepun, pertama kali diduduki pada tahun 2000 dan telah menempatkan sembilan ekspedisi untuk tinggal sehingga 195 hari.
Salah satu masalah terbesar yang dihadapi orang yang menghabiskan lebih dari sebulan atau dua di angkasa adalah kehilangan tisu tulang yang berpotensi menyebabkan kehancuran. Di Bumi, tisu tulang, yang dirangsang oleh menarik dan menolak otot-otot yang bertindak terhadap graviti, biasanya mengetuk sel tulang baru. Tetapi dalam bidang graviti ruang, di luar jangkauan medan graviti Bumi dan Marikh, pecahan tisu tulang mempercepatkan sementara pengeluaran baru melambatkan, mengakibatkan tulang yang nipis dan rapuh.
Selama bertahun-tahun, saintis telah mengukur ketumpatan tulang angkasawan dan juga melakukan kajian di mana relawan-sukarelawan bumi menghabiskan berminggu-minggu berbaring di tempat tidur, untuk mensimulasikan bagaimana otot menjadi lemah dalam mikrograviti. Linda Shackelford, seorang doktor yang mengetuai makmal tulang dan otot Johnson Space Center, berkata para penyelidik yang bekerja pada masalah itu telah membuat kemajuan. Salah satu cara untuk melambatkan kehilangan tulang di ruang angkasa, bukti menunjukkan, sedang bersenam dengan mesin yang menghasilkan beberapa rintangan yang biasanya diberikan graviti. NASA meletakkan prototaip mesin senaman di Stesen Angkasa Antarabangsa untuk misi pertama. Angkasawan Bill Shepherd, yang menghabiskan hampir lima bulan di stesen itu, sehingga Mac 2001, bekerja dengan mesin itu enam hari seminggu selama 45 minit sehari. "Dia kelihatan sangat baik ketika dia kembali, " kata Shackelford, sambil menambah bahawa ujian perubatan menunjukkan bahawa angkasawan angkasa angkasa yang menggunakan mesin itu umumnya mengalami kehilangan tulang di tulang belakang, pinggul dan pelvis daripada Mir cosmonauts. Para saintis NASA juga mengkaji sama ada angkasawan mungkin mendapat manfaat daripada alendronat dadah, yang melambatkan pecahan tisu tulang dan secara rutin ditetapkan kepada wanita di Bumi dengan osteoporosis.
Masalah fizikal bukan satu-satunya jenis angkasawan angkasa Marikh. Bagi sebahagian besar sejarah 46 tahun NASA, agensi itu telah mengurangkan gangguan emosi. Dan selendang itu sendiri, bermula dengan angkasawan Mercury yang boleh dilakukan, orang Amerika pertama yang mengorbit Bumi (antara tahun 1961 dan 1963), cenderung kurang mengetahui masalah psikologi. Walaupun NASA menubuhkan Makmal Perilaku dan Kinerja pada tahun 1984, sehingga tahun 1995, ketika angkasawan Amerika Norm Thagard menghabiskan 115 hari di Mir dengan dua angkasawan Rusia, para pegawai angkasa Amerika secara terbuka mengakui bahawa angkasawan memerlukan latihan tambahan untuk cabaran psikologi jampi panjang di angkasa.
Semasa beliau berada di Mir, Thagard, seorang doktor dan jurutera yang telah menerbangkan empat misi ulang alik, berulang kali memberitahu pengawal tanah bahawa dia ingin bercakap dengan keluarganya dan rakan sekerjanya lebih dari sekali seminggu, seperti yang telah dilakukannya, dan bahawa dia merasakan terpencil. Perancangan yang kurang baik oleh NASA dan agensi ruang angkasa Russia membuatnya tidak menjalankan kebanyakan eksperimennya, meletakkannya di hujungnya. Dia kehilangan £ 13 kerana dia tidak menyukai sup makanan Rusia, daging jellied dan ikan. Setelah kembali ke bumi, beliau memberitahu pemberita bahawa jika misi itu telah diperpanjang tiga bulan lagi, dia mungkin tidak melakukannya.
Angkasawan lain juga menghadapi kesukaran untuk Mir. Ada yang bertengkar dengan kosmonot. Orang lain tidak dapat tidur untuk tempoh yang lama atau tenggelam ke dalam kemurungan dan enggan bercakap dengan pengawal misi atau penumpang lain. Banyak angkasawan mengadu bahawa pengawal misi terlalu menuntut. Pada tahun 1997, angkasawan Vasily Tsibliev, yang habis selepas empat bulan di ruang angkasa, kehilangan kawalan bekalan kapal tanpa pemandu yang merempuh Mir, memecahkan badannya dan menghantar stesen itu ke putaran yang perlahan yang mengambil masa beberapa hari untuk berhenti.
Memandangkan keperluan sesekali untuk pemeriksaan realiti di ruang angkasa, di mana kelewatan suara sehingga hampir setengah jam mungkin menghalang terapi perbincangan dengan ahli psikologi di Bumi, para penyelidik di Sekolah Perubatan Universiti Pennsylvania dan Universiti Rutgers sedang berusaha untuk membangun kapal onboard komputer yang "membaca" muka angkasawan untuk tanda-tanda tekanan emosi. Penyelidik Universiti Harvard telah mencipta satu siri ujian mental yang boleh ditadbir oleh komputer tangan dan yang akan membantu menilai sama ada angkasawan mungkin terlalu penat untuk melaksanakan tugas yang rumit seperti ruang angkasa.
Berbeza dengan penerbangan pada pesawat ulang-alik atau juga berkhidmat di stesen angkasa, perjalanan ke Marikh kemungkinan besar menghalangi menghantar rumah astronot sakit untuk rawatan. Dan jika memberikan CPR adalah rumit di Bumi, ia benar-benar pelik jika resuskitator itu terapung di dalam kapal angkasa. Para saintis telah memprogramkan pesakit dummy berkomputer di mana para angkasawan mengamalkan penjagaan kecemasan dalam penerbangan. Mereka telah menguji-dengan keputusan yang baik, kata Hal Doerr, ketua sokongan operasi perubatan di institut biomedikal ruang agensi-sebuah dummy pada pesawat KC-135 yang menggunakan NASA untuk mensimulasikan ketaksaan. Komet muntah yang dipanggil melakukan penyelaman dan memanjat untuk menafikan kesan graviti sebanyak 25 saat pada satu masa.
Radiasi pengion, yang dipancarkan oleh Matahari dan benda angkasa lain, dapat menembusi kapal angkasa dan menimbulkan kekacauan dengan sel manusia, berpotensi meningkatkan risiko kanser. Tidak pasti, tiada angkasawan telah membangunkan kanser yang disebabkan oleh pendedahan radiasi di ruang angkasa, tetapi setakat ini penerbangan telah terhad kepada orbit Bumi rendah atau beberapa penjelmaan singkat ke Bulan. Mencegah kerosakan yang disebabkan oleh radiasi sinar matahari dan kosmik adalah bertahun-tahun lamanya, kata Frank Sulzman, pengurus projek kesihatan radiasi ruang di Johnson Space Center. Menambah perisai radiasi ke kapal angkasa boleh menambah berbilion-bilion kepada kos, menurut beberapa anggaran. Walaupun saintis telah membangunkan garis panduan untuk berapa banyak angkasawan radiasi boleh didedahkan di orbit Bumi rendah, di mana medan magnet planet menghalang radiasi, mereka masih dalam gelap tentang tahap radiasi yang selamat di ruang yang lebih dalam, di mana tahap radiasi lebih tinggi . Tahun lepas, NASA membuka Makmal Radiasi Space $ 34 juta baru di Makmal Kebangsaan Brookhaven di Upton, New York, untuk menguji kesan radiasi terhadap mikroorganisma, sel manusia dalam hidangan makmal, dan tikus makmal. Para penyelidik ingin mengetahui bagaimana sinaran kosmik menjejaskan sistem saraf pusat dan pada tahap tahap radiasi menyebabkan kerosakan sel yang boleh membawa kepada pertumbuhan malignan. Dalam beberapa tahun, Sulzman berkata, agensi itu akan menetapkan piawaian baru untuk pendedahan radiasi pada misi jangka pendek ke Bulan, tetapi ia akan menjadi satu dekad atau lebih sebelum mereka telah melakukan penyelidikan makmal yang mencukupi untuk menubuhkan garis panduan untuk pelayaran ke Marikh .
Beberapa saintis mempersoalkan sama ada cukup dapat dilakukan untuk membuat perjalanan Marikh dengan selamat. "Saya rasa semua orang tahu bahawa radiasi tenaga tinggi akan menjadi masalah yang sangat serius, " kata Robert Park, seorang ahli fizik Universiti Maryland dan pengarah maklumat awam di American Physical Society. Park telah lama berpendapat bahawa hanya robot yang sesuai untuk meneroka ruang. Selain itu, beliau percaya bahawa walaupun angkasawan yang terlatih secara perubatan akan kekurangan teknologi serta pengalaman tanpa berat untuk menangani kecemasan perubatan yang serius di angkasa, yang pasti akan timbul. "Selalunya ada masalah ketika berurusan dengan manusia, " katanya. "Sekiranya robot membangun masalah, itu adalah kasihan, tetapi kami menghantar satu lagi dan tidak mengisytiharkan hari kebangsaan berkabung."
Charles, dari kumpulan angkasawan biomedikal, mengatakan jika Amerika Syarikat memutuskan untuk menghantar orang ke Marikh dan kembali, negara mungkin hanya perlu hidup dengan realiti bahawa pelayaran-di antara usaha yang paling berbahaya dalam sejarah-tidak mungkin gagal- selamat. "Semua masalah tidak akan dapat diselesaikan, " katanya, sambil menambah: "Pada satu ketika seorang pegawai program yang bertanggungjawab perlu menandatangani namanya di garis putus-putus dan berkata, " Kami mengakui terdapat tahap risiko yang tersisa dan kami menerimanya. '"
