Polaris Dawn, det privata SpaceX-uppdraget som för närvarande kretsar runt jorden, har redan satt flera rekord sedan lanseringen den 10 september. Bara timmar efter uppskjutningen nådde uppdragets rymdfarkost Crew Dragon en höjd av 1 400 kilometer, den högsta omloppsbanan över jorden som någonsin nåtts av en bemannad rymdfarkost. Detta är det längsta bort som människor har rest från jorden sedan NASA:s Apollo-uppdrag i slutet av 1960-talet och början av 1970-talet. Idag genomförde två besättningsmedlemmar, den amerikanske entreprenören Jared Isaacman och SpaceX-ingenjören Sarah Gillis, den första kommersiella rymdpromenaden på över 700 kilometers höjd.

"Det finns mycket att göra hemma, men jorden ser verkligen ut som en perfekt värld härifrån," sa Isaacman när han stack ut huvudet och bålen ur rymdskeppets lucka och förberedde sig för sina rymdvandringsmanövrar.

Även om dessa milstolpar är imponerande, för forskare somNaturVad uppdraget kan betyda för framtiden för rymdutforskning är ännu mer fascinerande. Med privata medborgare och flyg som alltmer flyger ut i rymden, kommer det att finnas fler möjligheter att genomföra experiment i mikrogravitation och utforska gränserna för mänskliga rymdresor.

"Det är förmodligen den mest spännande tiden i rymdresor sedan 1960-talet", säger Christopher Mason, en genetiker vid Weill Cornell Medical College i New York City som leder Space Omics and Medical Atlas (SOMA), ett viktigt arkiv med biomedicinsk data för astronauter. "Nu har vi rymddräkter, rymdskepp och ett uppdrag som alla kommer från ett privat företag, SpaceX, vilket verkligen är första gången vi har allt detta oberoende av någon organisation i rymdfärd."

Rymdmekanik

Civilbefolkningens förmåga att genomföra en rymdpromenad kan till och med innebära fler alternativ för att reparera vetenskaplig utrustning i rymden. År 2022 föreslog Isaacman att NASA skulle använda ett bemannat SpaceX-uppdrag för att skjuta upp byråns rymdteleskop Hubble i en högre omloppsbana för att förlänga dess livslängd. Teleskopet har funnits i rymden i 34 år och kommer gradvis att sjunka tills det brinner upp i jordens atmosfär. NASA har tillfälligt avvisat förslaget med hänvisning till de potentiellt katastrofala riskerna för både Hubble och besättningen.

Men med framgången med dagens rymdpromenad - även känd som extravehicular activity (EVA) - har idén om ett privat företag som utför sådana svåra rymdoperationer blivit mycket mer rimligt. "Om Polaris Dawn är helt framgångsrik med sin kommersiella EVA kommer det att vara ett steg framåt, och det kan räcka för att övertyga NASA", säger Laura Forczyk, VD för rymdkonsultföretaget Astralytical i Atlanta, Georgia.

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

Samtidigt kommer Polaris Dawn att leverera vetenskapliga resultat efter att den landat i Mexikanska golfen eller Atlanten under de kommande dagarna. Uppdragets rymdfarkost Crew Dragon, denElasticitetinnehåller 36 experiment från 31 olika institutioner från Kanada, Saudiarabien och USA, varav många fokuserar på astronauternas hälsa. "Vi kan lära oss mycket," sa Isaacman vid en presskonferens den 19 augusti. "Om vi ​​kommer till Mars en dag skulle vi vilja kunna gå tillbaka och vara friska nog att rapportera om det."

Fler besättningar, mer data

Polaris Dawn är det första av tre planerade Polaris-uppdrag som finansieras och leds av Isaacman, VD för betalningsbearbetningsföretaget Shift4 med säte i Center Valley, Pennsylvania. Ett mål med Polaris-programmet är att främja de mänskliga rymdfärdsambitionerna i Hawthorne, Kalifornien-baserade SpaceX. Det tredje Polaris-uppdraget kommer att vara den första bemannade flygningen av SpaceX:s rymdskepp vara, en helt återanvändbar megaraket som NASA kommer att använda under de kommande åren för att transportera astronauter till månens yta som en del av deras ambitiösa Artemis-program har planerat.

Innan allt detta testar Polaris Dawn några grundläggande aspekter. För det första introducerade den SpaceX:s EVA-dräkt, företagets första dräkt designad för att skydda människor från rymdens vakuum. Gillis och Isaacman bar dräkterna under sin rymdpromenad. "Det är inte förlorat för oss", sa Isaacman vid presskonferensen den 19 augusti, att "någon gång kan någon bära en version" av dräkten under en Mars-vandring.

Dessutom undersöker uppdraget hälsan hos besättningsmedlemmarna ombord. "Rymdflygning är bara en enorm stressfaktor", säger Jimmy Wu, biträdande chef för Translational Research Institute for Space Health (TRISH) vid Baylor College of Medicine i Houston, Texas, som samlar in medicinsk data från kommersiella rymdresenärer, inklusive Polaris Dawn-besättningen.

Forskare tror att privata bemannade rymdfärder kommer att ge svar om hur rymdresor påverkar hälsan snabbare än regeringsledda uppdrag med utbildade astronauter eftersom de lyfter oftare. "Det är verkligen svårt att studera astronauter eftersom det tar så lång tid att få ens 10 eller 12 av dem genom sexmånadersuppdrag", säger Leigh Gabel, en kinesiolog vid University of Calgary i Kanada som studerar effekterna av mikrogravitation på benhälsan. "Privata rymdresor kan ge oss en verklig fördel."

Hur kroppen klarar av rymden

Gabes team kommer att ta högupplösta röntgenbilder av Polaris Dawn-teamets handleder och vrister när de återvänder till jorden för att mäta effekterna av flera dagars mikrogravitation på benstrukturen. Hennes tidigare arbete med astronauter som tillbringade tid på den internationella rymdstationen har visat att månader i mikrogravitation kan försvaga den inre strukturen hos stödjande ben, som de i benen, vilket hindrar dem från att återhämta sig helt ens ett år efter att de återvänt till jorden. 1

Flera forskare använder Polaris Dawn för att bättre förstå vad som händer med rymdassocierat neuro-okulärt syndrom (SANS), ett tillstånd där astronauter upplever permanenta förändringar - och till och med skada - på sin syn. Forskare misstänker att SANS kommer från ackumulerad vätska i ögat som normalt skulle rinna bort i jordens gravitation. I samarbete med ögonläkaren Prem Subramanian och rymdhälsoforskaren Allie Hayman från University of Colorado Boulder, bär besättningsmedlemmarna på Polaris Dawn var och en en "smart" kontaktlins som kan registrera vätsketrycket i ögat.

Andra forskare kommer att studera effekterna av exponering för rymdstrålning - högenergiladdade partiklar - på kroppen genom att analysera DNA, RNA och andra bioprover från Polaris Dawn-besättningen. Viktigt är att Polaris Dawn representerar första gången som många av dessa analyser kommer att utföras på samma rymdfarkost under två olika uppdrag: Isaacman deltog också i SOMA- och TRISH-forskningen när han ledde Inspiration4, ett helt civilt omloppsuppdrag som drivs av SpaceX 2021.

Isaacman är "en av de mest välkarakteriserade människorna som någonsin funnits", säger Mason. "Det är den bästa chansen att vi har att förstå vad som händer med kroppen innan du går ut i rymden, och sedan vad som händer med kroppen varje gång du går ut i rymden."