La misión MARS-500 fue un experimento de aislamiento psicosocial realizado entre 2007 y 2011 por Rusia, la Agencia Espacial Europea y China, en preparación para un futuro vuelo espacial tripulado no especificado al planeta Marte . [1] las instalaciones de El experimento se encuentra en la Academia Rusa de Ciencias ' Instituto de Problemas Biomédicos (IBMP) en Moscú , Rusia. [1]
Entre 2007 y 2011, tres equipos diferentes de voluntarios vivieron y trabajaron en una nave espacial simulada en IBMP. La etapa final del experimento, que pretendía simular una misión tripulada de 520 días, fue realizada por una tripulación exclusivamente masculina compuesta por tres rusos (Alexey Sitev, Sukhrob Kamolov, Alexander Smoleevskij), un francés (Romain Charles), un Italiano (Diego Urbina) y ciudadano chino (Yue Wang). La instalación de la maqueta simuló una nave espacial del transbordador Tierra-Marte, una nave de ascenso y descenso y la superficie marciana. Los voluntarios que participaron en las tres etapas incluyeron profesionales con experiencia en ingeniería, medicina, biología y vuelos espaciales tripulados. El experimento arrojó datos importantes sobre los efectos fisiológicos, sociales y psicológicos del aislamiento cerrado a largo plazo.
Descripción del proyecto
Propósito
MARS-500 estaba destinado a estudiar los desafíos psicológicos, fisiológicos y tecnológicos inherentes a los vuelos espaciales de larga duración. Entre otros obstáculos que superar, el experimento examinó los efectos fisiológicos de la ingravidez a largo plazo, la eficacia de la gestión de recursos y los efectos del aislamiento en un entorno herméticamente cerrado. Los sistemas de comunicación de MARS-500 se diseñaron con un retraso de 13 minutos para simular el tiempo de transmisión real hacia y desde una nave espacial con destino a Marte.
Objetivos científicos
Los objetivos científicos de MARS-500 incluían el estudio de posibles diseños de hábitat, con un enfoque particular en el apoyo médico y psicológico para la tripulación (que necesariamente estaría confinada en una nave espacial relativamente pequeña, con instalaciones médicas relativamente limitadas, para los siete a viaje de nueve meses a Marte). [2]
Etapas del experimento
Se programaron un total de 640 días de experimentos entre 2007 y 2011, divididos en tres etapas de diferente duración. Durante cada etapa, la tripulación de voluntarios vivió y trabajó en una nave espacial maqueta. La comunicación con el mundo exterior fue limitada y se llevó a cabo con un retraso de tiempo realista de hasta 25 minutos, para simular el retraso de las comunicaciones de la vida real entre Marte y la Tierra. Del mismo modo, se proporcionó a los voluntarios un suministro realistamente limitado de consumibles a bordo. [3] Algunas condiciones, como la ingravidez y la radiación cósmica, no se pudieron simular.
La primera etapa de quince días del experimento MARS-500 se llevó a cabo del 15 de noviembre de 2007 al 27 de noviembre de 2007. [4] El propósito de esta etapa fue probar el equipo técnico, las instalaciones y los procedimientos operativos para el viaje. [5]
La segunda etapa de 105 días del experimento MARS-500 comenzó el 31 de marzo de 2009 cuando seis voluntarios comenzaron a vivir en el complejo de vida aislado del experimento. [6] El 14 de julio de 2009 se completó esta etapa del experimento.
La etapa final de 520 días del experimento, que tenía la intención de simular una misión tripulada de larga duración, comenzó el 3 de junio de 2010 y terminó el 4 de noviembre de 2011. [7] [8] [9] Esta etapa fue realizada por seis -man tripulación internacional, formada por tres rusos, un francés, un italiano / colombiano y un ciudadano chino. [9] La etapa incluyó una simulación de un aterrizaje tripulado en Marte , con tres caminatas simuladas por Marte llevadas a cabo los días 14, 18 y 22 de febrero de 2011. [10] [11] El experimento terminó el 4 de noviembre de 2011, con todos los participantes al parecer. en óptimas condiciones físicas y psicológicas. [9]
En febrero de 2013, las Actas de la Academia Nacional de Ciencias informaron que cuatro de los seis miembros de la tripulación tenían problemas considerables para dormir y aumentaron los tiempos de sueño y descanso en el comportamiento en comparación con la hibernación animal. [12] Los participantes también experimentaron una interrupción de su ritmo circadiano durante el confinamiento. [13]
Instalaciones
La instalación del experimento estaba ubicada en el sitio del Instituto de Problemas Biomédicos en Moscú. El complejo constaba de la instalación de aislamiento, la sala de operaciones de la misión, las instalaciones técnicas y las oficinas.
La instalación de aislamiento constaba de cinco módulos diferentes. Tres de los módulos, el hábitat, la utilidad y los módulos médicos, simulaban la nave espacial principal. El cuarto módulo simulaba el módulo de aterrizaje marciano y estaba conectado a la nave espacial principal. El quinto módulo era un simulador de la superficie marciana y está conectado al módulo de aterrizaje marciano. El volumen combinado de los módulos fue de 550 m 3 (19.000 pies cúbicos).
La instalación incluía todo el equipo necesario para realizar el experimento. Estos incluían sistemas de comunicaciones y control, sistemas de ventilación, suministro de aire y agua, instalaciones eléctricas, sistemas de alcantarillado, monitoreo de la calidad del aire y del agua y sistemas de reciclaje parcial, equipos médicos, sistemas de monitoreo de incendios y otros sistemas de seguridad y equipos de emergencia. Los módulos se mantuvieron a la presión barométrica normal de la Tierra. [14]
Módulo habitable
El módulo habitable era la vivienda principal de la tripulación. El módulo cilíndrico de 3,6 m × 20 m (12 pies × 66 pies) constaba de seis compartimentos individuales para la tripulación, una cocina / comedor, una sala de estar, la sala de control principal y un inodoro. Los compartimentos de los dormitorios individuales, que tenían un área de aproximadamente 3 m 2 (32 pies cuadrados) cada uno, contenían una cama, un escritorio, una silla y estantes para las pertenencias personales. [15]
Módulo médico
El módulo médico cilíndrico medía 3,2 m × 11,9 m (10 pies × 39 pies) y albergaba dos literas médicas, un inodoro y equipo para exámenes médicos de rutina. También contenía equipo para investigaciones telemédicas , de laboratorio y de diagnóstico. Si un miembro de la tripulación se hubiera enfermado, habría sido aislado y tratado en el módulo. [14]
Simulador de módulo de aterrizaje en Marte
El simulador del módulo de aterrizaje en Marte solo se utilizó durante la fase de 30 días del experimento de "órbita alrededor de Marte". El módulo cilíndrico de 6,3 m × 6,17 m (20,7 pies × 20,2 pies) tenía capacidad para tres miembros de la tripulación y tenía tres literas, dos estaciones de trabajo y un inodoro. Sus sistemas auxiliares incluían un sistema de control y recopilación de datos, un sistema de control de video y comunicaciones, un sistema de análisis de gases, un sistema de aire acondicionado y ventilación, un sistema de alcantarillado y suministro de agua, y un sistema de extinción de incendios. [14]
Módulo de almacenamiento
El módulo de almacenamiento cilíndrico de 3,9 m × 24 m (13 pies × 79 pies) se dividió en cuatro compartimentos: [14]
- Un compartimento refrigerado para el almacenamiento de alimentos.
- Un compartimento para el almacenamiento de alimentos no perecederos.
- Un invernadero experimental
- Un compartimento que contiene un baño, sauna y gimnasio.
Tripulación
Requisitos para voluntarios anunciados
El proyecto MARS-500 publicó una serie de requisitos básicos para cualquier candidato potencial. Estos fueron: [ cita requerida ]
- Edad: 25 a 50 años
- Educación más alta
- Requisitos profesionales:
- médico general con habilidades de primeros auxilios médicos
- médico-investigador con habilidades de diagnóstico de laboratorio clínico
- biólogo
- ingeniero - especialista en sistemas de soporte vital
- ingeniero - especialista en informática
- ingeniero - especialista en electrónica
- ingeniero - mecánico
- Competencias lingüísticas: conocimiento de los idiomas ruso e inglés a nivel profesional
Tripulación de la primera etapa
La tripulación de la primera etapa de 15 días del experimento de aislamiento estaba compuesta por seis rusos: cinco hombres y una mujer. [16] Esta etapa del experimento se llevó a cabo en noviembre de 2007.
- Anton Artamonov (nacido en 1982), ingeniero, físico y programador
- Oleg Artemyev (nacido en 1970), ingeniero y cosmonauta
- Alexander Kovalev (nacido en 1982), ingeniero empleado por el laboratorio de telemedicina de IBMP
- Dmitry Perfilov (nacido en 1975), anestesiólogo empleado por el laboratorio de telemedicina de IBMP
- Sergey Ryazansky (nacido en 1974), comandante de la tripulación, fisiólogo y cosmonauta
- Marina Tugusheva (nacida en 1983), bióloga, investigadora de IBMP
Marina Tugusheva, la única mujer de la tripulación, fue excluida de las misiones más largas. [ cita requerida ]
Tripulación de la segunda etapa
La segunda etapa de 105 días involucró a una tripulación de seis miembros y finalizó el 14 de julio de 2009 [17].
- Oleg Artemyev , cosmonauta ruso
- Alexei Baranov, médico ruso
- Cyrille Fournier, piloto de línea aérea francesa
- Oliver Knickel, ingeniero mecánico del ejército alemán
- Sergey Ryazansky (comandante), cosmonauta ruso
- Alexei Shpakov, fisiólogo deportivo ruso
Tripulación de la tercera etapa
Más de 6.000 personas de 40 países solicitaron la tercera etapa de 520 días del experimento. [18] Los voluntarios seleccionados fueron tres rusos, dos europeos y un chino. [19] Tenían un dominio variable del inglés, pero no todos hablaban ruso. [20]
- Romain Charles, ingeniero francés de 31 años [21] [22]
- Sukhrob Rustamovich Kamolov (Сухроб Рустамович Камолов), cirujano ruso [18] [23]
- Alexey Sergeyevich Sitev (Алексей Сергеевич Ситёв), ingeniero ruso [18] y comandante de la misión [24]
- Alexandr Egorovich Smoleevskiy (Александр Егорович Смолеевский), fisiólogo ruso [18] [24]
- Diego Urbina, ingeniero italo- colombiano de 27 años [19]
- Wang Yue (王跃), instructor chino de 27 años en el Centro de Formación e Investigación de Astronautas de China [23] [25]
El otro miembro de la tripulación, un reemplazo, era Mikhail Sinelnikov (Михаил Олегович Синельников), un ingeniero ruso de 37 años. [18] La misión comenzó el 3 de junio de 2010 [26] y concluyó el 4 de noviembre de 2011, tras lo cual los participantes entraron en cuarentena de cuatro días antes de abandonar las instalaciones. [9] [27]
Experimentos satelitales
Durante el experimento MARS-500 , se llevaron a cabo experimentos adicionales relacionados con el objetivo de estudiar los efectos de la radiación , los problemas de salud asociados con la ingravidez, el impacto del fuego a bordo de la nave espacial y otros. [28]
Experimentos cardiacos
Los experimentos de la tripulación incluyeron una investigación operativa mensual, que consistió en registrar un electrocardiograma , muestras respiratorias y presión arterial , y un cuestionario sobre el estilo de vida, el estrés y las posibles quejas durante el último mes.
Los estudios trimestrales complejos dinámicos incluyeron la medición y registro de la presión arterial y parámetros cardiorrespiratorios complejos durante la realización de pruebas funcionales con carga física, mental y ortostática. Antes y después de la serie de estudios se llevaron a cabo cuestionarios detallados en los que se realizaron pruebas psicológicas y estudios estándar de dispensarios ambulatorios.
Experimentos de inmersión
Debido a la larga permanencia en ingravidez, una persona padece trastornos hipocinéticos . Para estudiar este fenómeno, IBMP ha estado realizando investigaciones en esta área durante muchos años, lo que ha permitido construir un cuadro detallado de la causa de los trastornos hipocinéticos. Los resultados experimentales muestran que la principal causa de las violaciones es un cambio en los mecanismos dependientes de la gravedad que son responsables de la actividad motora bajo la influencia de la gravedad en el cuerpo. Los cambios comienzan a ocurrir debido a la interrupción del trabajo coordinado por los sistemas sensoriales, en particular el soporte esquelético y los propioceptivos . Los datos obtenidos durante los experimentos sugieren que la aferencia de soporte en humanos actúa como un mecanismo de activación y regulación de la actividad del sistema postural-tónico, y que la falta de soporte esquelético es el motivo de descarga de los cambios fisiológicos y morfológicos que son comunes. en condiciones de ingravidez y microgravedad. [28] [ jerga ]
El objetivo principal de los experimentos de inmersión era estudiar los efectos potenciales del vuelo (incluida la descarga) sobre los mecanismos de soporte del cuerpo (espinal, supraespinal), sobre el estado del sistema nervioso central, y sobre la función motora y la coordinación mano-ojo. ordenación. [29]
Experimentos hiperbáricos
Durante el vuelo, existe el riesgo de incendio en la nave espacial, y se planea que el argón sea un inhibidor en la atmósfera de la nave espacial para reducir este riesgo. El uso de argón puede reducir significativamente la concentración de oxígeno en la atmósfera de una nave espacial sin dañar a la tripulación y crear un ambiente llamado hipóxico . Los experimentos hiperbáricos complementarán el conocimiento sobre el efecto de la mezcla de oxígeno, nitrógeno y argón resistente al fuego en el cuerpo humano con la ayuda de una evaluación integrada del cuerpo del sujeto durante una larga estancia en una mezcla resistente al fuego. Las pruebas determinarán el nivel de desempeño mental y físico, evaluarán el estado del sistema cardiorrespiratorio, parámetros hematológicos, metabólicos e inmunológicos en sangre, y realizarán investigaciones e investigaciones microbiológicas que mejorarán los sistemas de apoyo existentes. [30]
Experimentos radiológicos
Para evitar problemas de salud provocados por la irradiación durante el vuelo a Marte, es necesario crear un modelo de predicción del riesgo de radiación. El modelo debe describir el riesgo de enfermedad por radiación dependiendo de la dosis total recibida, la disminución del rendimiento que causa una reacción aguda y la posible reducción de la resistencia general del sistema inmunológico a los otros riesgos para la salud del vuelo interplanetario.
El modelo de predicción se crea exponiendo a un grupo de monos a una fuente de radiación ( cesio-137 ). Luego se llevan a cabo experimentos radiológicos para estudiar las reacciones radiobiológicas de los principales sistemas de órganos reguladores (nervioso, endocrino, inmunológico, cardiovascular, hematopoyético) y la respuesta citogenética y de los espermatozoides a la irradiación y análisis de los efectos a largo plazo de la exposición (esperanza de vida y carcinogénesis) . El experimento utiliza macacos rhesus macho de 3 a 5 años. Se dividen en grupos de 10 a 15 monos en cada grupo. Los experimentos se diseñaron para imitar la exposición real de la tripulación durante el vuelo a Marte, incluidas las fases agudas y crónicas de la enfermedad. [31]
Estudio del tracto gastrointestinal
Entre los estudios biológicos y médicos del MARS-500, la tripulación se sometió a una electrogastroenterografía de veinticuatro horas , utilizando equipo médico a bordo, para estudiar la actividad eléctrica en el tracto gastrointestinal humano. [32] [33] [34]
Efectos psicologicos
Según los resultados oficiales, la tripulación de 520 días de aislamiento se sometió a la prueba como una sola unidad. No se observaron conflictos interpersonales, ni situaciones que requirieran interrumpir o retrasar algún aspecto del proyecto. [35] Las dificultades encontradas durante la realización de algunas actividades complicadas fueron superadas por la tripulación en conjunto. Las diferencias culturales y las dificultades del idioma no tuvieron una influencia significativa. Se dice que la comunicación amistosa y constructiva prevaleció durante todo el experimento. El equipo pasó tiempo juntos, viendo películas en diferentes idiomas y utilizó estas actividades recreativas como una oportunidad para discutir las películas e interactuar socialmente.
La tripulación preparó sorpresas para cumpleaños, fiestas estatales importantes y festivos informales (el 31 de octubre celebraron Halloween). Algunos miembros de la tripulación aumentaron el tiempo dedicado a actividades individuales, lo que no obstaculizó la comunicación o la interacción. No se observaron barreras idiomáticas, sociales o culturales, y el comandante de la misión ejerció su autoridad como líder formal e informal.
Más adelante en el experimento, la tripulación pasó más tiempo en la cama o participando en actividades personales. Los niveles de actividad general de la tripulación se desplomaron en los primeros tres meses y continuaron cayendo durante el año siguiente. En su viaje de regreso, pasaron 700 horas más en la cama que en el viaje de ida. Cuatro de los miembros sufrieron problemas psicológicos y de sueño. Un miembro de la tripulación durmió tan mal que sufrió privación crónica del sueño y, por sí solo, explicó la mayoría de los errores cometidos en una prueba de computadora utilizada para medir la concentración y el estado de alerta. [36]
Ver también
- Colonización de Marte
- Misión humana a Marte
- Mars Society
- Marte para quedarse
- HI-SEAS
- Investigación científica internacional en la estación terrestre única
Referencias
- ^ a b В Москве завершилась 520-дневная репетиция полета на Марс
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- ^ Romain Charles [ enlace muerto permanente ] , ESA - Mars500
- ^ Путешествие к Марсу признали скучным занятием
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- ^ Información en el sitio oficial IMBP en ruso Archivado el 19 de julio de 2009 en Wayback Machine.
- ^ "La misión falsa a Marte deja a los astronautas espaciados" . 7 de enero de 2013.
enlaces externos
- Información en el sitio oficial IMBP en ruso (actualizado, más extenso) y en inglés
- Información en el sitio oficial de la ESA
- Información sobre la participación científica checa en el proyecto MARS-500
- Blog oficial del proyecto
- Informe de noticias sobre el final del proyecto con fotos de calidad (en ruso)
- Informe oficial ilustrado sobre el final del aislamiento de 520 días (en inglés)
- Nicolay Kübler sobre la "simulación de Marte en la tierra", incluido Mars 500 (video de YouTube) SpaceUp Stuttgart 2012
- Artículos de noticias sobre el proyecto
- Dentro de la "nave espacial" Mars-500 , BBC News , 3 de marzo de 2008
- Rusia continúa con los experimentos de simulación de vuelo para Mars-500 , RIA Novosti , 15 de abril de 2008
- Los voluntarios acuden al experimento espacial , BBC News , 27 de marzo de 2009
- "Cosmonauts" listos para la prueba de Marte , BBC News , 22 de marzo de 2010