Аналоговая среда обитания Марса — одна из нескольких исторических, существующих или предлагаемых исследовательских станций, предназначенных для моделирования физической и психологической среды марсианской исследовательской миссии. Эти среды обитания используются для изучения оборудования и методов, которые будут использоваться для анализа поверхности Марса во время будущей пилотируемой миссии, а симулированная изоляция жителей-добровольцев позволяет ученым изучать медицинские и психосоциальные последствия долгосрочных космических миссий . Они часто создаются в поддержку обширных аналогов Марса (см. Список аналогов Марса ). Однако иногда существующие природные места оцениваются и как аналоги Марса . Марсианские среды обитания с экипажем используются в большинстве миссий человека на Марс; альтернативой может быть терраформирование или телеприсутствие.
МКС также называют предшественником марсианской экспедиции. Что касается среды обитания на Марсе, то было отмечено, что обе они по существу являются закрытыми системами. [1]
Аналоговые среды обитания Марса созданы для подготовки астронавтов, инженеров и исследователей к будущим задачам отправки миссии с экипажем на Марс. В этих аналогах обитают небольшие группы добровольцев, и они могут работать в марсианских условиях от нескольких дней до более года. Места обитания часто расположены в районах, в той или иной форме напоминающих окружающую среду Марса, например, в полярных пустынях . Проживая в местах обитания, члены экипажа в основном изолированы от внешнего мира, выживают на диете, состоящей из сублимированных продуктов, и могут проводить полевые эксперименты в защитных скафандрах. Тем временем исследователи анализируют медицинское и психологическое состояние членов экипажа, а также изучают социальную динамику и динамику командной работы экипажа.
Марсианская арктическая исследовательская станция Flashline ( FMARS) была создана в 2000 году на территории Нунавута, Канада . [2] Эта станция является первым аналогом Марса, созданным Марсианским обществом — группой по защите космических интересов, созданной в августе 1998 года. С начала полевых операций в апреле 2001 года на планете обитали двенадцать отдельных экипажей (по 6–7 человек каждый). Станция. Хотя большинство миссий длились менее одного месяца, FMARS Crew 11 оставался в марсианской симуляции в течение 100 дней.
FMARS руководствуется тремя целями, поставленными Марсианским обществом: служить испытательным стендом для исследования Марса человеком, служить полезным исследовательским центром на аналоге Марса и заручиться общественной поддержкой отправки людей на Марс. [3] Исследования, проводимые членами экипажа во время проживания в среде обитания, включают анализ методов обнаружения подземных вод. Члены экипажа установили сейсмические датчики вдоль кратера Хотон , надев прототипы скафандров, а затем протестировали, как датчики реагировали на мини-землетрясения (произведенные кувалдой), чтобы создать трехмерную карту недр. [4]
Дополнительные эксперименты проверяли, насколько хорошо члены экипажа FMARS могут работать с «наземной» удаленной научной группой. В одном из примеров удаленная научная группа использовала аэрофотоснимки, чтобы выбрать десять регионов, представляющих научный интерес, для исследования и анализа командой FMARS. [5] Этот эксперимент помог исследователям определить более эффективные методы разведки и исследования интересующих мест в условиях ограничений связи пилотируемой миссии на Марс. В исследовании, проведенном экипажем FMARS в июле 2009 года, изучались психологические трудности, с которыми сталкиваются члены экипажа (особенно последствия изоляции от семьи, конфликтов между членами экипажа и питания), а также положительные эффекты решения проблем и исследования. [6]
Исследовательская станция Марсианской пустыни (MDRS) — вторая аналоговая среда обитания Марса, созданная Марсианским обществом. В период с первого полевого сезона в декабре 2001 года до двенадцатого полевого сезона, завершившегося в мае 2013 года, в MDRS , расположенном на Сан-Рафаэль-Суэлл в штате Юта , проживало 130 отдельных бригад (примерно по 6 человек в каждой). [7] Каждая бригада обычно остается в среде обитания в течение одной или двух недель. MDRS менее сосредоточен на психосоциальных аспектах освоения космоса, чем FMARS. Вместо этого члены экипажа MDRS сосредотачиваются на проведении полевых исследований в смоделированных марсианских условиях.
В результате экспериментов MDRS было получено несколько важных исследовательских результатов. Члены экипажа смогли обнаружить метан в сухих почвах пустыни, разработав методы, которые могли бы обнаружить метан – важный биосигнал – в почве Марса. [8] Также было обнаружено, что образцы почвы и пара из среды обитания MDRS содержат значительное количество метаногенов , о существовании которых ранее не подозревалось. [9] Это исследование подтвердило возможность существования микробной жизни на Марсе и продемонстрировало, что члены экипажа могут обнаруживать такие признаки жизни во время выхода в открытый космос.
Миссия «Марс-500» представляла собой серию экспериментов, проведенных в период с 2007 по 2011 год при финансовой поддержке России , Европейского космического агентства и Китая . Основной целью этих экспериментов было изучение последствий длительной изоляции для небольшого экипажа, чтобы можно было лучше понять психологические трудности путешествия на Марс и длительного пребывания на его поверхности. [10] Были выполнены три отдельные миссии: 14-дневная изоляция в ноябре 2007 г., 105-дневная изоляция, завершенная в июле 2009 г., и 520-дневная изоляция с апреля 2010 г. по октябрь 2011 г. В отличие от других миссий Mars Analog, Марс-500 происходило не в марсианской среде, а в московском научно-исследовательском институте.
Важным направлением исследований Марса-500 была ранняя диагностика «неблагоприятных личных динамики», которая могла бы повлиять на сотрудничество между экипажем, а также разработка методов преодоления таких проблем. [11] Исследователи решили, что любая психологическая поддержка в будущих миссиях должна быть адаптирована к каждому отдельному члену экипажа, а не только к группе в целом или подгруппам, принадлежащим различным космическим агентствам. Марс-500 также обнаружил, что большинство психологических проблем усугубляются изоляцией и отсутствием стимулов, что подчеркивает необходимость предотвращения сенсорной депривации и скуки.
Хотя российская биологка Марина Тугушева участвовала в эксперименте 2007 года, женщины, как сообщается, были исключены из миссий 2009 и 2011 годов, чтобы предотвратить проблемы, вызванные сексуальным напряжением. [ нужна цитата ] Однако, учитывая многонациональный характер экипажа, были предприняты особые усилия для содействия эффективному взаимодействию между мультикультурным экипажем. [12]
Программа аналогового и моделирования космических исследований Гавайских островов ( HI-SEAS ) представляет собой серию миссий, организованных Корнельским университетом и Гавайским университетом в Маноа . [13] Среда обитания расположена на высоте 2400 метров (8000 футов) над уровнем моря на Мауна-Лоа на Большом острове Гавайи . Первая миссия HI-SEAS проходила с апреля по август 2013 года, за ней последовала серия последующих миссий. [14]
Как и другие миссии, HI-SEAS оценивает социальное и психологическое состояние членов экипажа, пока они живут в изоляции и проводят полевые работы в средах и условиях, подобных Марсу. Ранние миссии были сосредоточены на диете и питании членов экипажа. В частности, HI-SEAS изучал, как «прием пищи в замкнутой и изолированной обстановке, подобной той, которую испытывает космонавт во время миссии», влияет на настроение членов экипажа и их взаимодействие друг с другом. [15] Члены экипажа готовят себе еду, используя комбинации ингредиентов длительного хранения и расфасованных блюд, и часто заполняют опросы, чтобы определить свое настроение, здоровье и удовлетворенность едой. В более поздних миссиях основное внимание уделялось составу экипажа и общению, уделяя особое внимание взаимодействию экипажа в ходе миссии и технике подведения итогов миссии. [16]
HI-SEAS также принимает предложения по исследованиям, представленные сторонними исследователями. В рамках этих усилий HI-SEAS тестирует программное обеспечение, которое отслеживает психологическое благополучие путем анализа текстового общения, так что ограниченный доступ будущих астронавтов к психиатрической помощи не является проблемой. Кроме того, HI-SEAS проверяет долговечность антимикробной одежды, которую ежедневно используют члены экипажа.
Миссии Марсианской арктической исследовательской станции Flashline, Марсианской пустынной исследовательской станции и миссии HI-SEAS продолжаются. FMARS запустит годовую миссию (Mars Arctic 365) в августе 2014 года. [17] Как и в предыдущих миссиях, Mars Arctic 365 будет состоять из шести добровольцев, обладающих навыками в таких областях, как геология, биохимия, микробиология и инженерия. из них будут проводить полевые исследования в марсианских условиях, находясь в контакте с удаленными группами поддержки. MDRS запланировал дополнительные краткосрочные миссии до мая 2014 года. [18] Марсианское общество планировало создать еще две среды обитания в пустынных местах, похожих на Марс: Европейскую аналоговую исследовательскую станцию Марса в Исландии и Австралийскую аналоговую исследовательскую станцию Марса в Австралийская глубинка . [19] Хотя эти станции должны были быть построены в 2003 году, ни одна из них еще не прошла стадию планирования, и будущее миссий неясно.