Praegu Maa ümber tiirlev privaatne SpaceX-i missioon Polaris Dawn on alates 10. septembril käivitamisest püstitanud juba mitu rekordit. Vaid mõni tund pärast starti jõudis missiooni kosmoselaev Crew Dragon 1400 kilomeetri kõrgusele, mis on kõrgeim orbiidil Maa kohal, kuhu mehitatud kosmoselaev on kunagi jõudnud. See on kaugeim aeg, mil inimesed on Maast rännanud pärast NASA Apollo missioone 1960. aastate lõpus ja 1970. aastate alguses. Täna lõpetasid kaks meeskonnaliiget, USA ettevõtja Jared Isaacman ja SpaceXi insener Sarah Gillis esimese kommertskõnni üle 700 kilomeetri kõrgusel.

"Kodus on palju teha, kuid Maa tundub siit vaadates tõesti täiuslik maailm," ütles Isaacman, kui ta oma pea ja torso kosmoselaeva luugist välja pistis, valmistudes kosmoseskõnni manöövriteks.

Kuigi need verstapostid on muljetavaldavad, on teadlaste jaoks, kesLoodusSee, mida missioon võib kosmoseuuringute tuleviku jaoks tähendada, on veelgi põnevam. Koos erakodanikud ja üha enam kosmosesse lendavad lennud, avaneb rohkem võimalusi mikrogravitatsiooniga seotud eksperimentide läbiviimiseks ja inimeste kosmosereiside piiride uurimiseks.

"See on tõenäoliselt kõige põnevam aeg kosmosereisidel alates 1960. aastatest," ütleb Christopher Mason, New Yorgi Weill Cornelli meditsiinikolledži geneetik, kes juhib kosmoseomicsi ja meditsiiniatlast (SOMA), mis on oluline astronautide biomeditsiiniliste andmete arhiiv. "Nüüd on meil skafandrid, kosmoselaevad ja missioon, mis kõik pärineb eraettevõttest SpaceX, mis on tõesti esimene kord, kui meil on see kõik kosmoselendude organisatsioonidest sõltumatu."

Kosmose mehaanika

Tsiviilelanike võime kosmoseskäik läbi viia võib isegi tähendada rohkem võimalusi kosmoses asuvate teadusseadmete parandamiseks. 2022. aastal soovitas Isaacman NASA-l kasutada mehitatud SpaceX-i missiooni, et saata agentuuri Hubble'i kosmoseteleskoop kõrgemale orbiidile, et pikendada selle eluiga. Teleskoop on olnud kosmoses 34 aastat ja laskub järk-järgult alla, kuni see Maa atmosfääris põleb. NASA on ettepaneku ajutiselt tagasi lükanud, viidates potentsiaalsetele katastroofilistele ohtudele nii Hubble'ile kui ka meeskonnale.

Kuid tänapäevase kosmoseskõnni – tuntud ka kui ekstravehikulaarne tegevus (EVA) – eduga on idee eraettevõttest, kes selliseid keerulisi kosmoseoperatsioone läbi viiks, muutunud palju usutavamaks. "Kui Polaris Dawn on oma kaubandusliku EVA-ga täiesti edukas, on see samm edasi ja sellest võib piisata NASA veenmiseks," ütles Georgia osariigis Atlantas asuva kosmosekonsultatsioonifirma Astralytical tegevdirektor Laura Forczyk.

Die vier Mitglieder der Polaris Dawn Crew am Kennedy Space Center.

Vahepeal annab Polaris Dawn teadustulemusi pärast seda, kui see lähipäevil Mehhiko lahes või Atlandi ookeanis maandub. Missiooni kosmoselaev Crew Dragon,Vastupidavussisaldab 36 katset, mille on panustanud 31 erinevat asutust Kanadast, Saudi Araabiast ja Ameerika Ühendriikidest, millest paljud keskenduvad astronautide tervisele. "Me võime palju õppida," ütles Isaacman 19. augusti pressikonverentsil. "Kui me ühel päeval Marsile jõuame, tahaksime tagasi minna ja olla piisavalt terved, et sellest aru anda."

Rohkem meeskondi, rohkem andmeid

Polaris Dawn on esimene kolmest kavandatud Polarise missioonist, mida rahastab ja juhib Pennsylvanias Center Valleys asuva maksete töötlemise ettevõtte Shift4 tegevjuht Isaacman. Polarise programmi üks eesmärk on edendada Californias asuva Hawthorne'i SpaceX-i inimeste kosmoselendude ambitsioone. Kolmas Polarise missioon on esimene mehitatud lend SpaceXi tähelaev olema täielikult korduvkasutatav megarakett, mida NASA kasutab lähiaastatel astronautide toimetamiseks Kuu pinnale. nende ambitsioonikas Artemise programm on planeerinud.

Enne kõike seda katsetab Polaris Dawn mõningaid põhiaspekte. Esiteks tutvustas see SpaceXi EVA ülikonda, ettevõtte esimest ülikonda, mis on loodud inimeste kaitsmiseks ruumivaakumi eest. Gillis ja Isaacman kandsid kosmosematka ajal ülikondi. "See pole meie jaoks kadunud," ütles Isaacman 19. augusti pressikonverentsil, et "mingil hetkel võib keegi Marsil kõndides kanda selle ülikonna versiooni".

Lisaks uurib missioon pardal viibivate meeskonnaliikmete tervist. "Kosmoselennud on lihtsalt tohutu stressor," ütleb Texase Houstonis asuva Baylori meditsiinikolledži kosmosetervise translatsiooniuuringute instituudi (TRISH) asedirektor Jimmy Wu, mis kogub meditsiinilisi andmeid kommertskosmose reisijatelt, sealhulgas Polaris Dawni meeskonnalt.

Teadlased usuvad, et privaatsed mehitatud kosmoselennud annavad vastuseid selle kohta, kuidas kosmosereisid mõjutavad tervist kiiremini kui valitsuse juhitavad missioonid koolitatud astronautidega, kuna need tõusevad sagedamini õhku. "Astronaute on tõesti raske uurida, sest isegi 10 või 12 neist kuuekuuliste missioonide kaudu saamine võtab nii kaua aega," ütleb Kanada Calgary ülikooli kinesioloog Leigh Gabel, kes uurib mikrogravitatsiooni mõju luude tervisele. "Erakosmosereisid võiksid anda meile tõelise eelise."

Kuidas keha ruumiga toime tuleb

Gabe'i meeskond teeb Polaris Dawni meeskonna randmetest ja pahkluudest kõrge eraldusvõimega röntgenikiirgust, kui nad Maale naasevad, et mõõta mitmepäevase mikrogravitatsiooni mõju luu struktuurile. Tema varasem töö rahvusvahelises kosmosejaamas aega veetnud astronautidega on näidanud, et kuudepikkune mikrogravitatsioon võib nõrgestada tugiluude, näiteks jalgade luude sisemist struktuuri, takistades neil täielikult taastumast isegi aasta pärast Maale naasmist. 1

Mitmed teadlased kasutavad Polaris Dawni, et paremini mõista, mis toimub kosmosega seotud neuro-silma sündroomiga (SANS), mis on seisund, mille korral astronaudid kogevad oma nägemises püsivaid muutusi ja isegi kahjustusi. Teadlased kahtlustavad, et SANS pärineb silma kogunenud vedelikust, mis tavaliselt Maa gravitatsiooni mõjul ära voolaks. Koostöös oftalmoloogi Prem Subramaniani ja kosmosetervise uurija Allie Haymaniga Colorado Boulderi ülikoolist kannavad Polaris Dawni meeskonnaliikmed igaüks "nutikaid" kontaktläätsi, mis suudavad registreerida vedeliku rõhku silmas.

Teised teadlased uurivad kosmosekiirguse – suure energiaga laetud osakeste – mõju kehale, analüüsides Polaris Dawni meeskonna DNA-d, RNA-d ja muid bioproove. Oluline on see, et Polaris Dawn on esimene kord, kui paljud neist analüüsidest tehakse samal kosmoselaeval kahel erineval missioonil: Isaacman osales ka SOMA ja TRISH uurimistöös, kui ta juhtis SpaceX-i juhitavat tsiviilorbitaalmissiooni Inspiration4 2021. aastal.

Isaacman on "üks kõige paremini iseloomustatud inimesi, kes kunagi eksisteerinud on," ütleb Mason. "See on parim võimalus mõista, mis juhtub kehaga enne kosmosesse minekut ja seejärel, mis juhtub kehaga iga kord, kui kosmosesse lähete."