Πρώτος επιτυχημένος ιδιωτικός διαστημικός περίπατος: Η σημασία της αποστολής SpaceX για την επιστήμη

Η Polaris Dawn, η ιδιωτική αποστολή SpaceX που βρίσκεται αυτή τη στιγμή σε τροχιά γύρω από τη Γη, έχει ήδη σημειώσει αρκετά ρεκόρ από την εκτόξευσή της στις 10 Σεπτεμβρίου. Λίγες ώρες μετά την εκτόξευση, το διαστημόπλοιο Crew Dragon της αποστολής έφτασε σε υψόμετρο 1.400 χιλιομέτρων, την υψηλότερη τροχιά πάνω από τη Γη που έχει φτάσει ποτέ ένα διαστημόπλοιο με πλήρωμα. Αυτό είναι το πιο απομακρυσμένο άτομο που έχουν ταξιδέψει από τη Γη από τις αποστολές Apollo της NASA στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Σήμερα, δύο μέλη του πληρώματος, ο Αμερικανός επιχειρηματίας Jared Isaacman και η μηχανικός της SpaceX Sarah Gillis, ολοκλήρωσαν τον πρώτο εμπορικό διαστημικό περίπατο σε υψόμετρο άνω των 700 χιλιομέτρων.

«Υπάρχουν πολλά να κάνουμε στο σπίτι, αλλά η Γη φαίνεται πραγματικά σαν ένας τέλειος κόσμος από εδώ», είπε ο Isaacman καθώς έβγαζε το κεφάλι και τον κορμό του από την καταπακτή του διαστημικού σκάφους, προετοιμαζόμενος για τους ελιγμούς του.

Αν και αυτά τα ορόσημα είναι εντυπωσιακά, για τους επιστήμονες πουΦύσηΤο τι θα μπορούσε να σημαίνει η αποστολή για το μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος είναι ακόμα πιο συναρπαστικό. Με ιδιώτες και πτήσεις που πετούν όλο και περισσότερο στο διάστημα, θα υπάρξουν περισσότερες ευκαιρίες για τη διεξαγωγή πειραμάτων στη μικροβαρύτητα και τη διερεύνηση των ορίων του ανθρώπινου διαστημικού ταξιδιού.

«Είναι ίσως η πιο συναρπαστική περίοδος στα διαστημικά ταξίδια από τη δεκαετία του 1960», λέει ο Christopher Mason, γενετιστής στο Weill Cornell Medical College στη Νέα Υόρκη που διευθύνει το Space Omics and Medical Atlas (SOMA), ένα σημαντικό αρχείο βιοϊατρικών δεδομένων αστροναυτών. «Τώρα έχουμε διαστημικές στολές, διαστημόπλοια και μια αποστολή που προέρχονται από μια ιδιωτική εταιρεία, τη SpaceX, η οποία είναι πραγματικά η πρώτη φορά που έχουμε όλα αυτά ανεξάρτητα από οποιονδήποτε οργανισμό σε διαστημικές πτήσεις».

Διαστημική μηχανική

Η ικανότητα των πολιτών να ολοκληρώσουν έναν διαστημικό περίπατο θα μπορούσε να σημαίνει ακόμη περισσότερες επιλογές για την επισκευή επιστημονικού εξοπλισμού στο διάστημα. Το 2022, ο Isaacman πρότεινε στη NASA να χρησιμοποιήσει μια επανδρωμένη αποστολή SpaceX για να εκτοξεύσει το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble του οργανισμού σε μια υψηλότερη τροχιά για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του. Το τηλεσκόπιο βρίσκεται στο διάστημα εδώ και 34 χρόνια και σταδιακά θα κατέβει μέχρι να καεί στην ατμόσφαιρα της Γης. Η NASA απέρριψε προσωρινά την πρόταση, επικαλούμενη τους δυνητικούς καταστροφικούς κινδύνους τόσο για το Hubble όσο και για το πλήρωμα.

Αλλά με την επιτυχία του σημερινού διαστημικού περιπάτου - γνωστός και ως εξωοχική δραστηριότητα (EVA) - η ιδέα μιας ιδιωτικής εταιρείας που εκτελεί τέτοιες δύσκολες διαστημικές επιχειρήσεις έχει γίνει πολύ πιο εύλογη. «Εάν η Polaris Dawn είναι απόλυτα επιτυχημένη με την εμπορική της EVA, θα είναι ένα βήμα προς τα εμπρός και μπορεί να είναι αρκετό για να πείσει τη NASA», δήλωσε η Laura Forczyk, διευθύνουσα σύμβουλος της εταιρείας διαστημικών συμβούλων Astralytical στην Ατλάντα της Τζόρτζια.

Εν τω μεταξύ, το Polaris Dawn θα προσφέρει επιστημονικά αποτελέσματα αφού προσγειωθεί στον Κόλπο του Μεξικού ή στον Ατλαντικό Ωκεανό τις επόμενες ημέρες. Το διαστημόπλοιο Crew Dragon της αποστολής, τοΕλαστικότηταπραγματοποιεί 36 πειράματα που συνεισέφεραν 31 διαφορετικά ιδρύματα από τον Καναδά, τη Σαουδική Αραβία και τις Ηνωμένες Πολιτείες, πολλά από τα οποία επικεντρώνονται στην υγεία των αστροναυτών. «Μπορούμε να μάθουμε πολλά», είπε ο Isaacman σε συνέντευξη Τύπου στις 19 Αυγούστου. «Αν φτάσουμε στον Άρη μια μέρα, θα θέλαμε να μπορέσουμε να επιστρέψουμε και να είμαστε αρκετά υγιείς για να αναφέρουμε γι' αυτό».

Περισσότερα πληρώματα, περισσότερα δεδομένα

Το Polaris Dawn είναι η πρώτη από τις τρεις προγραμματισμένες αποστολές Polaris που χρηματοδοτούνται και διευθύνονται από τον Isaacman, διευθύνοντα σύμβουλο της εταιρείας επεξεργασίας πληρωμών Shift4 με έδρα το Center Valley της Πενσυλβάνια. Ένας στόχος του προγράμματος Polaris είναι να προωθήσει τις φιλοδοξίες για ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις του SpaceX που εδρεύει στην Καλιφόρνια στο Hawthorne. Η τρίτη αποστολή Polaris θα είναι η πρώτη επανδρωμένη πτήση της Το Starship του SpaceX είναι, ένας πλήρως επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος που θα χρησιμοποιήσει η NASA τα επόμενα χρόνια για να μεταφέρει αστροναύτες στη σεληνιακή επιφάνεια ως μέρος του το φιλόδοξο πρόγραμμα Artemis έχει προγραμματίσει.

Πριν από όλα αυτά, το Polaris Dawn δοκιμάζει ορισμένες θεμελιώδεις πτυχές. Για ένα πράγμα, παρουσίασε τη στολή EVA της SpaceX, την πρώτη στολή της εταιρείας που σχεδιάστηκε για να προστατεύει τους ανθρώπους από το κενό του διαστήματος. Η Gillis και ο Isaacman φορούσαν τα κοστούμια κατά τη διάρκεια του διαστημικού περιπάτου τους. «Δεν χάθηκε από εμάς», είπε ο Isaacman στη συνέντευξη Τύπου στις 19 Αυγούστου, ότι «κάποια στιγμή κάποιος μπορεί να φορέσει μια εκδοχή» του κοστουμιού κατά τη διάρκεια μιας βόλτας στον Άρη.

Επιπλέον, η αποστολή εξετάζει την υγεία των μελών του πληρώματος στο πλοίο. «Η διαστημική πτήση είναι απλώς ένας τεράστιος παράγοντας άγχους», λέει ο Jimmy Wu, αναπληρωτής διευθυντής του Translational Research Institute for Space Health (TRISH) στο Baylor College of Medicine στο Χιούστον του Τέξας, το οποίο συλλέγει ιατρικά δεδομένα από εμπορικούς διαστημικούς ταξιδιώτες, συμπεριλαμβανομένου του πληρώματος Polaris Dawn.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι ιδιωτικές επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις θα δώσουν απαντήσεις για το πώς τα διαστημικά ταξίδια επηρεάζουν την υγεία πιο γρήγορα από τις κυβερνητικές αποστολές με εκπαιδευμένους αστροναύτες, επειδή απογειώνονται πιο συχνά. «Είναι πραγματικά δύσκολο να μελετάς αστροναύτες γιατί χρειάζεται πολύς χρόνος για να φτάσουν έστω και 10 ή 12 από αυτούς σε εξάμηνες αποστολές», λέει ο Leigh Gabel, κινησιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κάλγκαρι στον Καναδά που μελετά τις επιπτώσεις της μικροβαρύτητας στην υγεία των οστών. «Τα ιδιωτικά διαστημικά ταξίδια θα μπορούσαν να μας δώσουν ένα πραγματικό πλεονέκτημα».

Πώς το σώμα αντιμετωπίζει το διάστημα

Η ομάδα του Gabe θα κάνει ακτινογραφίες υψηλής ανάλυσης στους καρπούς και τους αστραγάλους του πληρώματος Polaris Dawn μόλις επιστρέψουν στη Γη για να μετρήσουν τις επιπτώσεις αρκετών ημερών μικροβαρύτητας στη δομή των οστών. Η προηγούμενη δουλειά της με αστροναύτες που πέρασαν χρόνο στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έδειξε ότι μήνες στη μικροβαρύτητα μπορούν να αποδυναμώσουν την εσωτερική δομή των οστών στήριξης, όπως αυτά στα πόδια, εμποδίζοντάς τα να αναρρώσουν πλήρως ακόμη και ένα χρόνο μετά την επιστροφή τους στη Γη. ¹

Αρκετοί ερευνητές χρησιμοποιούν το Polaris Dawn για να κατανοήσουν καλύτερα τι συμβαίνει με το νευροοφθαλμικό σύνδρομο που σχετίζεται με το διάστημα (SANS), μια κατάσταση στην οποία οι αστροναύτες βιώνουν μόνιμες αλλαγές - ακόμη και βλάβες - στην όρασή τους. Οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι το SANS προέρχεται από συσσωρευμένο υγρό στο μάτι που κανονικά θα αποστραγγιζόταν από τη βαρύτητα της Γης. Σε συνεργασία με τον οφθαλμίατρο Prem Subramanian και την ερευνήτρια διαστημικής υγείας Allie Hayman του Πανεπιστημίου του Colorado Boulder, τα μέλη του πληρώματος Polaris Dawn φορούν το καθένα έναν «έξυπνο» φακό επαφής που μπορεί να καταγράψει την πίεση του υγρού στο μάτι.

Άλλοι ερευνητές θα μελετήσουν τις επιπτώσεις της έκθεσης στη διαστημική ακτινοβολία - φορτισμένα σωματίδια υψηλής ενέργειας - στο σώμα αναλύοντας DNA, RNA και άλλα βιοδείγματα από το πλήρωμα του Polaris Dawn. Είναι σημαντικό ότι το Polaris Dawn αντιπροσωπεύει την πρώτη φορά που πολλές από αυτές τις αναλύσεις θα εκτελεστούν στο ίδιο διαστημόπλοιο σε δύο διαφορετικές αποστολές: ο Isaacman συμμετείχε επίσης στην έρευνα SOMA και TRISH όταν διέταξε την Inspiration4, μια αποκλειστικά πολιτική τροχιακή αποστολή που εκτελούσε η SpaceX το 2021.

Ο Isaacman είναι «ένας από τους πιο καλά χαρακτηρισμένους ανθρώπους που υπήρξαν ποτέ», λέει ο Mason. «Είναι η καλύτερη ευκαιρία που έχουμε να καταλάβουμε τι συμβαίνει στο σώμα πριν πάτε στο διάστημα και μετά τι συμβαίνει στο σώμα κάθε φορά που πηγαίνετε στο διάστημα».