A agência especial americana, a NASA, tem um Programa de Exploração de Marte que começou a desenvolver desde 1994. Informações apontam que até 2026 um voo tripulado será frito para o planeta vermelho. A agência tem o Programa de Pesquisa Humana (HRP) que se dedica a descobrir os melhores métodos e tecnologias para apoiar viagens espaciais humanas seguras e produtivas.
Uma viagem humana a Marte, à primeira vista, oferece uma quantidade inesgotável de complexidades. Para trazer uma missão ao Planeta Vermelho da ficção para a verdade, o Programa de Pesquisa Humana da NASA organizou riscos que os astronautas encontrarão continuamente em cinco classificações. Juntar os desafios em categorias permite um esforço organizado para superar os obstáculos que estavam diante de tal missão. No entanto, esses perigos não ficam sozinhos. Eles podem se alimentar um do outro e exacerbar efeitos no corpo humano. Esses perigos estão sendo estudados usando análogos terrestres, laboratórios e a Estação Espacial Internacional, que serve como um leito de teste para avaliar o desempenho humano e as contramedidas necessárias para a exploração do espaço.
Várias plataformas de pesquisa dão à NASA uma valiosa visão de como o corpo humano e a mente podem responder durante incursões prolongadas ao espaço. Os dados, tecnologia e métodos resultantes desenvolvidos servem como conhecimento valioso para extrapolar para missões interplanetárias de vários anos.
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1. Radiação
O primeiro perigo de uma missão humana a Marte também é o mais difícil de visualizar porque, bem, a radiação espacial é invisível para o olho humano. A radiação não é apenas furtiva, mas considerada uma das mais ameaçadoras dos cinco perigos.
Acima da proteção natural da Terra, a exposição à radiação aumenta o risco de câncer, danifica o sistema nervoso central, pode alterar a função cognitiva, reduzir a função motora e provocar mudanças comportamentais. Para aprender o que pode acontecer acima da órbita baixa da Terra, a NASA estuda como a radiação afeta amostras biológicas usando um laboratório de pesquisa baseado no solo.
A estação espacial fica dentro do campo magnético protetor da Terra, então enquanto nossos astronautas são expostos a radiação dez vezes maior do que na Terra, ainda é uma dose menor do que o que o espaço profundo tem guardado.
Para mitigar esse perigo, os veículos do espaço profundo terão proteção significativa, dosimetria e alertas. Pesquisas também estão sendo conduzidas no campo de contramedidas médicas, como medicamentos, para ajudar a se defender contra a radiação.
2. Isolamento e confinamento
Questões comportamentais entre grupos de pessoas amontoadas em um pequeno espaço durante um longo período de tempo, não importa o quão bem treinadas elas sejam, são inevitáveis. As equipes serão cuidadosamente escolhidas, treinadas e apoiadas para garantir que possam trabalhar efetivamente como uma equipe por meses ou anos no espaço.
Na Terra temos o luxo de pegar nossos celulares e instantaneamente estar conectados com quase tudo e todos ao nosso redor. Em uma viagem a Marte, os astronautas estarão mais isolados e confinados do que podemos imaginar. A perda de sono, a desincronização circadiana e a sobrecarga de trabalho compõem essa questão e podem levar a decréscimos de desempenho, desfechos adversos à saúde e objetivos comprometidos da missão.
Para enfrentar esse risco, estão sendo desenvolvidos métodos de monitoramento da saúde comportamental e adaptação/refinação de diversas ferramentas e tecnologias para uso no ambiente de voo espacial para detectar e tratar fatores de risco precoces. A pesquisa também está sendo realizada em carga de trabalho e desempenho, terapia leve para alinhamento circadiano, mudança de fase e alerta.
3. Distância da Terra
O terceiro e talvez mais aparente perigo é, simplesmente, a distância. Marte está, em média, a 140 milhões de milhas da Terra. Em vez de uma viagem lunar de três dias, os astronautas deixariam nosso planeta por cerca de três anos. Embora as expedições da Estação Espacial Internacional sirvam como uma base áspera para o impacto esperado no planejamento logístico para tal viagem, os dados nem sempre são comparáveis. Se um evento médico ou emergência acontecer na estação, a tripulação pode voltar para casa em poucas horas. Além disso, os veículos de carga reabastecem continuamente as equipes com alimentos frescos, equipamentos médicos e outros recursos. Uma vez que você queima seus motores para Marte, não há como voltar atrás e não reabastecer.
Planejamento e autossuficiência são chaves essenciais para uma missão marciana bem sucedida. Enfrentando um atraso de comunicação de até 20 minutos de uma maneira e a possibilidade de falhas no equipamento ou uma emergência médica, os astronautas devem ser capazes de enfrentar uma série de situações sem o apoio de sua equipe na Terra.
4. Gravidade (ou falta dela)
A variância da gravidade que os astronautas encontrarão é o quarto perigo de uma missão humana. Em Marte, os astronautas precisariam viver e trabalhar em três oitavos da atração gravitacional da Terra por até dois anos. Além disso, na caminhada de seis meses entre os planetas, os exploradores experimentarão a ausência total de peso.
Além de Marte e do espaço profundo, há um terceiro campo gravitacional que deve ser considerado. Quando os astronautas finalmente voltarem para casa, eles precisarão readaptar muitos dos sistemas em seus corpos para a gravidade da Terra. Ossos, músculos, sistema cardiovascular foram todos impactados por anos sem gravidade padrão. Para complicar ainda mais o problema, quando os astronautas passam de um campo gravitacional para outro, geralmente é uma experiência bastante intensa. Decolar da superfície de um planeta ou uma descida apressada através de uma atmosfera é muitas vezes a força da gravidade.
Pesquisas estão sendo conduzidas para garantir que os astronautas permaneçam saudáveis antes, durante e depois de sua missão. A NASA está identificando como os tratamentos atuais e futuros, aprovados pela FDA, e o tempo ideal para tais terapias poderiam ser empregados para mitigar o risco de astronautas desenvolverem osteoporose prematura. Programas de treinamento de adaptabilidade e melhoria da capacidade de detectar entradas sensoriais relevantes estão sendo investigados para mitigar problemas de controle de equilíbrio. Pesquisas estão em andamento para caracterizar as prescrições ideais de exercício para astronautas individuais, bem como definir custos metabólicos de tarefas críticas de missão que eles esperariam encontrar em uma missão a Marte.
5. Ambientes hostis/fechados
Uma nave não é apenas um lar, é também uma máquina. A NASA entende que o ecossistema dentro de um veículo desempenha um grande papel na vida cotidiana dos astronautas. Fatores importantes de habitabilidade incluem temperatura, pressão, iluminação, ruído e quantidade de espaço. É essencial que os astronautas estejam recebendo a comida, o sono e o exercício necessários para se manterem saudáveis e felizes.
A tecnologia, como muitas vezes é o caso da exploração fora deste mundo, vem para o resgate na criação de uma casa habitável em um ambiente severo. Tudo é monitorado, desde a qualidade do ar até possíveis habitantes microbianos. Microrganismos que naturalmente vivem em seu corpo são transferidos mais facilmente de uma pessoa para outra em um ambiente fechado. Astronautas, também, contribuem com pontos de dados através de amostras de urina e sangue, e podem revelar informações valiosas sobre possíveis estressores. Os ocupantes também são solicitados a fornecer feedback sobre seu ambiente de vida, incluindo impressões físicas e sensações para que a evolução das naves espaciais possa continuar atendendo às necessidades dos humanos no espaço. A reciclagem extensiva de recursos que tomamos como garantidos também é imperativa: oxigênio, água, dióxido de carbono, até mesmo nossos resíduos.
Pesquisa humana essencial para a exploração espacial
A NASA já foi além de simplesmente identificar cinco desafios do voo espacial humano para facilitar um esforço focado e organizado para chegar a Marte. Dentro da agência, há entidades dedicadas à evolução do voo espacial em todas as cinco áreas.
O Programa de Pesquisa Humana da NASA continua comprometido em preservar a saúde e vitalidade da tripulação que um dia pousará em Marte. Embora esses cinco perigos apresentem desafios significativos, eles também oferecem oportunidades de crescimento e inovação em tecnologia, medicina e nossa compreensão do corpo humano. Um desafio humano explorado, um passo mais perto de Marte.
por Melanie Whiting, Centro Espacial Johnson da NASA Laurie Abadie, Nasa Johnson Space Center NASA Human Research Strategic Communications
