Skal vi have en plan B for rejser til Mars?

Mikhail Kornienko (til venstre) og Scott Kelly. (Foto: NASA)

Mikhail Kornienko (til venstre) og Scott Kelly. (Foto: NASA)

Den 27 marts begynder et meget vigtigt forsøg om bord på rumstationen ISS. Den dag starter et Soyuz-rumskib med amerikaneren Scott Kelly og russeren Mikhail Kornienko om bord. De skal som de første opholde sig et helt år på ISS for at undersøge virkningerne af lang tids vægtløshed.

Der er tale om grundforskning, men det er også en nødvendig forberedelse før en flyvning til Mars, som vil vare et sted mellem to og tre år, afhængig af hvor længe astronauterne opholder sig på Mars.

Mange opgaver venter

Allerede nu ved vi, at rumrejser kan skade helbredet, men så længe opholdet i rummet er under et halvt år, så er problemerne ikke uløselige – især fordi astronauterne efter landingen modtager en første klasses hjælp. Over en periode på uger genoptrænes de til igen at leve på Jorden med dens stærke tyndekraft.

Før en rejse til Mars er det nødvendigt at undersøge virkningerne af meget lange ophold i rummet. Kelly og Kornienko skal deltage i mange medicinske undersøgelser, bl.a med følgende formål:

  • Svækkelse af synet. Op til 30 % af NASAs astronauter har oplevet sløret syn, muligvis fordi øjet ændrer sig under lang tids vægtløshed, eller fordi væsketrykket i hovedet vokser. Enkelte astronauter har fået varige øjenskader.
  • Svækkelse af immunforsvaret, knogler og muskler. Det er nødvendigt at finde træningsmetoder, der begrænser disse ændringer mest muligt. Især er det nødvendigt at finde metoder til at undgå den langvarige genoptræning efter at være vendt hjem. Der står jo ikke et lægehold parat på Mars...
  • Psykologiske ændringer. Astronauternes arbejdsevne og evne til at samarbejde kan, som ved vi fra tidligere erfaringer, påvirkes negativt af den stresspåvirkning, som rumflyvninger giver. Således har der været eksempler på kosmonauter, der over lange tidsrum bogstavelig talt nægtede at tale med hinanden, selv om de sad alene på en lille rumstation.
  • Tvillingeundersøgelser. Scott Kelly er enægget tvilling, og hans bror Mark Kelly har også været astronaut, men har nu trukket sig tilbage. Man håber at kunne lære noget ved at sammenligne medicinske målinger af Scott og Mark, især fordi de jo genetisk er meget ens. Det gør det lettere at udskille de ændringer som skyldes vægtløshed.

Der er naturligvis mange andre undersøgelser, men Kelly og Kornienko har dog tre fordele, der gør, at deres ophold ikke helt kan sammenlignes med en Marsrejse.

En rumstation er ikke et marsrumskib

For det første har Kelly og Kornienko god plads på ISS. Man kan godt finde et sted at være alene, hvis det nu lige er det, man trænger til.
For det andet er de hele tiden i kontakt med Jorden og deres familie. Og hvis der virkelig skete noget, kunne de vende tilbage til Jorden på under en dag i et af de Soyuz-rumskibe, der altid er tilkoblet ISS.

For det tredje kommer de undervejs til at se nye ansigter. Der er normalt seks mand om bord på ISS, og de øvrige er på kortere ophold med en varighed på 4-6 måneder.

Marsrejser har lidt plads og mange risici

På en marsrejse vil pladsen være meget mindre og man møder ikke nye astronauter undervejs. Man kan heller ikke bare ringe Jorden op, da radiosignaler kan være op til 20 minutter undervejs. Man skal også klare sig selv lige efter landingen på Mars – uden et lægehold.

Desuden er der et ofte overset problem: Tyngdekraften på Mars er 1/3 af tyngekraften på Jorden. Det er naturligvis godt, når man går rundt i en tung rumdragt, men er denne svage tyngdekraft nok til at bremse svækkelsen af muskler og knogler?

Hvis et marsophold af kroppen opfattes som en slags vægtløshed, så er der et alvorligt medicinsk problem. Det samme gælder i øvrigt også for planer om en Månebase, da Månens tyngdekraft kun er 1/6 af Jordens.

Plan B

Det fører os så frem til en Plan B. Hvis denne og andre lange flyvninger viser, at vi ikke tåler vægtløsheden godt nok til at klare en marsrejse, så har vi to andre muligheder:Et Marsrumskib kunne udstyres med kunstig tyngdekraft.

Det kan gøres ved at dele rumskibet op i to lige store dele forbundet med et langt kabel, og så lade de to dele af rumskibet rotere om det fælles tyngdepunkt. Det er en ny teknik, som først skal udvikles, og det vil koste en formue. Og for bare at nævne en forskningsopgave - hvor stor skal tyngekraften så være?

Det er teknisk ret vanskeligt at skabe en tyngdekraft svarende til den på Jorden i et roterende rumskib. Rumskibet skal enten rotere ret hurtigt (hvilket ikke er særlig behageligt) eller vælge en langsom rotation mod så at have et meget langt kabel på mindst et par hundrede meter.

Ingen ved hvad den optimale tyngdekraft er

Det vil være langt lettere at skabe en tyngdekraft som den på Månen eller Mars. Men hvis det ikke er nok, hvad er så den optimale tyndekraft for lange rumrejser? Det er der i dag ingen, der ved.

Man kunne også vælge at bygge et hurtigt, atomdrevet rumskib, der kan rejse til Mars på 6-8 uger i stedet for 6-8 måneder. Også det kan gøres, men ud over en meget stor sum penge, vil det også kræve en ændret holdning til brug af atomkraft. Atomreaktoren skal jo først sendes ud i rummet, med den risiko, der jo altid er for et uheld.

Den store fordel ved et hurtigt rumskib er også, at den nedsætter den strålingsdosis fra den kosmiske stråling, man modtager på flyvninger langt borte fra Jordens beskyttende magnetfelt.

Hvis det nu bliver nødvendigt med en Plan B, så kan det godt vare lang tid, før mennesker kommer til Mars. Der er jo indtil nu ikke opdaget noget på Mars, der gør det bydende nødvendigt at skynde sig derop, især ikke når robotterne hele tiden bliver både billigere og bedre.

Andreas Mogensens landing

Som et kuriosum kan nævnes, at den danske astronaut Andreas Mogensen, som skal opsendes den 1 september sammen med rumturisten og operasangeren Sarah Brightman, den 10 september vil vende tilbage til Jorden i det samme Soyuz-rumskib, som nu den 27 marts opsender Kelly og Kornienko til ISS.

Det er slet ikke ualmindeligt, at astronauter ikke vender hjem i samme rumskib, som opsendte dem. Soyuz er nemlig kun sikkerhedsgodkendt til ca. et halvt års ophold i rummet. Det bliver nu interessant at se, om vi mennesker er mere holdbare i rummet end et Soyuz-rumskib er... 

Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Hubbles utrolige billeder her.