Polaris Dawn, yksityinen SpaceX-tehtävä, joka tällä hetkellä kiertää Maata, on jo tehnyt useita ennätyksiä laukaisunsa jälkeen syyskuun 10. päivänä. Vain tunteja laukaisun jälkeen operaation Crew Dragon -avaruusalus saavutti 1 400 kilometrin korkeuden, korkeimman kiertoradan Maan yläpuolella, jonka miehistöllä varustettu avaruusalus on koskaan saavuttanut. Tämä on pisin matka, jonka ihmiset ovat matkustaneet Maasta NASAn Apollo-lentojen jälkeen 1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa. Tänään kaksi miehistön jäsentä, yhdysvaltalainen yrittäjä Jared Isaacman ja SpaceX-insinööri Sarah Gillis, suorittivat ensimmäisen kaupallisen avaruuskävelyn yli 700 kilometrin korkeudessa.

"Kotona on paljon tekemistä, mutta Maa näyttää todella täydelliseltä maailmalta täältä", Isaacman sanoi työntäessään päänsä ja vartalonsa ulos avaruusaluksen luukusta valmistautuessaan avaruuskävelyliikkeisiinsä.

Vaikka nämä virstanpylväät ovat vaikuttavia, tutkijoille, jotkaLuontoSe, mitä tehtävä voisi tarkoittaa avaruustutkimuksen tulevaisuudelle, on vielä kiehtovampaa. Kanssa yksityishenkilöt ja lennot, jotka lentävät yhä enemmän avaruuteen, tulee lisää mahdollisuuksia tehdä mikrogravitaatiokokeita ja tutkia ihmisen avaruusmatkailun rajoja.

"Se on luultavasti jännittävin aika avaruusmatkailussa sitten 1960-luvun", sanoo Christopher Mason, geneetikko Weill Cornell Medical Collegesta New Yorkissa, joka johtaa Space Omics and Medical Atlasta (SOMA), joka on tärkeä astronautien biolääketieteellisten tietojen arkisto. "Nyt meillä on avaruuspuvut, avaruusalukset ja tehtävä, jotka kaikki tulevat yksityiseltä yritykseltä, SpaceX:ltä, mikä on todella ensimmäinen kerta, kun meillä on kaikki tämä riippumaton avaruuslentojen organisaatioista."

Avaruusmekaniikka

Siviilien kyky suorittaa avaruuskävely voi jopa tarkoittaa enemmän vaihtoehtoja tieteellisten laitteiden korjaamiseen avaruudessa. Vuonna 2022 Isaacman ehdotti, että NASA käyttäisi miehitettyä SpaceX-tehtävää viraston Hubble-avaruusteleskoopin käynnistämiseksi korkeammalle kiertoradalle sen käyttöiän pidentämiseksi. Teleskooppi on ollut avaruudessa 34 vuotta ja laskee vähitellen, kunnes se palaa maan ilmakehässä. NASA on väliaikaisesti hylännyt ehdotuksen vedoten mahdollisiin katastrofaalisiin riskeihin sekä Hubblelle että miehistölle.

Mutta nykypäivän avaruuskävelyn – joka tunnetaan myös nimellä extravehicular activity (EVA) – menestyksen myötä ajatus yksityisestä yrityksestä, joka suorittaa tällaisia ​​vaikeita avaruusoperaatioita, on tullut paljon uskottavammaksi. "Jos Polaris Dawn onnistuu täysin kaupallisella EVA:lla, se on askel eteenpäin ja saattaa riittää vakuuttamaan NASA", sanoi Laura Forczyk, avaruuskonsultointiyrityksen Astralyticalin toimitusjohtaja Atlantassa, Georgiassa.

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

Polaris Dawn toimittaa tieteellisiä tuloksia sen jälkeen, kun se laskeutuu Meksikonlahdelle tai Atlantin valtamerelle lähipäivinä. Operaation Crew Dragon -avaruusalusJoustavuussisältää 36 koetta 31 eri laitokselta Kanadasta, Saudi-Arabiasta ja Yhdysvalloista, joista monet keskittyvät astronautien terveyteen. "Voimme oppia paljon", Isaacman sanoi 19. elokuuta pidetyssä tiedotustilaisuudessa. "Jos pääsemme Marsiin jonain päivänä, haluaisimme palata takaisin ja olla tarpeeksi terveitä raportoimaan siitä."

Enemmän miehistöä, enemmän dataa

Polaris Dawn on ensimmäinen kolmesta suunnitellusta Polaris-tehtävästä, joita rahoittaa ja johtaa Isaacman, Pennsylvanian Center Valleyssä sijaitsevan maksujenkäsittelyyrityksen Shift4:n toimitusjohtaja. Yksi Polaris-ohjelman tavoitteista on edistää Kaliforniassa sijaitsevan Hawthornen SpaceX:n ihmisten avaruuslentotavoitteita. Kolmas Polaris-tehtävä on ensimmäinen miehitetty lento SpaceX:n tähtialus olla täysin uudelleen käytettävä megaraketti, jota NASA käyttää tulevina vuosina astronauttien kuljettamiseen kuun pinnalle osana kunnianhimoinen Artemis-ohjelma on suunnitellut.

Ennen kaikkea Polaris Dawn testaa joitain perustavanlaatuisia näkökohtia. Ensinnäkin se esitteli SpaceX:n EVA-puvun, yrityksen ensimmäisen puvun, joka on suunniteltu suojaamaan ihmisiä avaruuden tyhjiöltä. Gillis ja Isaacman käyttivät pukuja avaruuskävelynsä aikana. "Se ei ole menetetty meille", Isaacman sanoi 19. elokuuta pidetyssä lehdistötilaisuudessa, että "joku saattaa jossain vaiheessa käyttää versiota" puvusta Mars-kävelyn aikana.

Lisäksi tehtävässä tutkitaan aluksella olevien miehistön jäsenten terveyttä. "Avaruuslennot ovat vain valtava stressitekijä", sanoo Jimmy Wu, apulaisjohtaja TRISH:n Translational Research Institute for Space Healthista Houstonissa, Texasissa Baylor College of Medicinessä, joka kerää lääketieteellisiä tietoja kaupallisilta avaruusmatkailijoilta, mukaan lukien Polaris Dawn -miehistö.

Tutkijat uskovat, että yksityiset miehitetyt avaruuslennot antavat vastauksia siihen, kuinka avaruusmatkailu vaikuttaa terveyteen nopeammin kuin hallituksen johtamat tehtävät koulutettujen astronautien kanssa, koska ne nousevat useammin. "On todella vaikeaa tutkia astronautteja, koska kestää niin kauan saada jopa 10 tai 12 heistä kuuden kuukauden lennoilla", sanoo Leigh Gabel, kinesiologi Calgaryn yliopistosta Kanadasta, joka tutkii mikrogravitaation vaikutuksia luun terveyteen. "Yksityinen avaruusmatkailu voisi antaa meille todellista etua."

Kuinka keho kestää tilaa

Gaben tiimi ottaa korkearesoluutioisia röntgensäteitä Polaris Dawn -miehistön ranteista ja nilkoista, kun he palaavat Maahan mitatakseen useiden päivien mikrogravitaation vaikutukset luun rakenteeseen. Hänen aikaisempi työnsä Kansainvälisellä avaruusasemalla viettäneiden astronautien kanssa on osoittanut, että kuukausia mikrogravitaatiossa voi heikentää tukiluiden, kuten jalkojen, sisäistä rakennetta, mikä estää niitä toipumasta kokonaan jopa vuoden kuluttua Maahan palaamisesta. 1

Useat tutkijat käyttävät Polaris Dawnia ymmärtääkseen paremmin, mitä tapahtuu avaruuteen liittyvälle neuro-okulaariselle oireyhtymälle (SANS), tilalle, jossa astronautit kokevat pysyviä muutoksia - ja jopa vaurioita - näköessään. Tutkijat epäilevät, että SANS tulee silmään kertyneestä nesteestä, joka normaalisti valuisi pois Maan painovoiman vaikutuksesta. Työskentelen silmälääkäri Prem Subramanianin ja Colorado Boulderin yliopiston avaruusterveystutkijan Allie Haymanin kanssa Polaris Dawnin miehistön jäsenet käyttävät kukin "älykkäitä" piilolinssejä, jotka voivat tallentaa nesteen paineen silmässä.

Muut tutkijat tutkivat avaruussäteilylle altistumisen - korkean energian varautuneiden hiukkasten - vaikutuksia kehoon analysoimalla DNA:ta, RNA:ta ja muita Polaris Dawnin miehistön bionäytteitä. Tärkeää on, että Polaris Dawn on ensimmäinen kerta, kun monet näistä analyyseistä suoritetaan samalla avaruusaluksella kahdessa eri tehtävässä: Isaacman osallistui myös SOMA- ja TRISH-tutkimukseen, kun hän johti Inspiration4:ää, SpaceX:n operoimaa siviilikiertorataoperaatiota vuonna 2021.

Isaacman on "yksi parhaiten luonnehdituista koskaan olemassa olevista ihmisistä", Mason sanoo. "Se on paras mahdollisuus ymmärtää, mitä keholle tapahtuu ennen kuin menet avaruuteen, ja sitten mitä tapahtuu keholle joka kerta, kun menet avaruuteen."