Dlhodobý pobyt v hlbokom vesmíre bez ochrany Zeme ohrozuje ľudské telo radiáciou, stratou kostnej hmoty a zmenami v mozgu, srdci a imunitnom systéme. Výskumný program NASA Human Research Program preto rozdelil riziká letov na Mesiac a Mars do piatich kategórií označovaných akronymom RIDGE. Odpovede má priniesť projekt CIPHER, do ktorého sa zapojí až 30 astronautov na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS).

Päť rizík RIDGE: radiácia je najväčšou hrozbou

Akronym RIDGE zahŕňa vesmírnu radiáciu (Space Radiation), izoláciu (Isolation), vzdialenosť od Zeme (Distance), gravitačné polia (Gravity fields) a uzavreté prostredie (Environment). Mimo magnetického poľa a atmosféry Zeme pôsobí na posádku galaktické kozmické žiarenie a vysokoenergetické častice zo Slnka. Tie prenikajú hmotou, poškodzujú DNA a zvyšujú riziko rakoviny aj degeneratívnych ochorení srdca.

Počas mesiace trvajúcej cesty na Mars bude komunikácia so Zemou oneskorená až o 20 minút. Posádka tak pri lekárskych alebo technických problémoch nebude môcť čakať na okamžitú pomoc riadiaceho strediska. Psychická odolnosť, spánkový režim a schopnosť samostatne zvládať krízy sú preto rovnako dôležité ako fyzické zdravie.

Projekt CIPHER: 14 štúdií a tri dĺžky misií

CIPHER (Complement of Integrated Protocols for Human Exploration Research) je prvá štúdia, ktorá spája viaceré fyziologické a psychologické merania do jedného celku. Astronauti sú rozdelení podľa dĺžky misie na krátku (menej ako 3,5 mesiaca), štandardnú (do 8 mesiacov) a predĺženú (viac ako 8 mesiacov). Sériu 14 integrovaných štúdií podstupujú pred letom, počas neho aj po návrate.

  • Kosti a svaly: nosné kosti strácajú v mikrogravitácii 1 až 1,5 percenta minerálnej hustoty mesačne a uvoľnený vápnik zvyšuje riziko obličkových kameňov.
  • Srdce a cievy: hrozí tuhnutie tepien a zmeny štruktúry srdca; špeciálne tričká merajú srdcovú frekvenciu a dýchanie.
  • Mozog a oči: presun tekutín k hlave mení ich štruktúru, čo sledujú MRI skeny a testy vo virtuálnej realite.
  • Zdatnosť po pristátí: prekážková dráha v skafandri na systéme ARGOS simuluje gravitáciu Marsu.

Projekt nadväzuje na štúdiu dvojičiek (Twins Study), v ktorej sa porovnával astronaut Scott Kelly po takmer roku na ISS s bratom Markom na Zemi. Teloméry sa Kellymu vo vesmíre predĺžili, po návrate sa však opäť skrátili. CIPHER teraz skúma vzťah medzi dĺžkou misie, poškodením DNA a zápalovými procesmi, pričom analýza krvi a moču slúži ako okno do imunitného systému.

Kľúčovou otázkou je, či sa zmeny v tele po čase ustália, alebo rastú lineárne s dĺžkou pobytu. Získané dáta umožnia NASA vyvinúť protiopatrenia od cvičebných plánov a výživy až po psychologickú podporu, aby astronauti na Mesiaci a Marse nielen prežili, ale dokázali plnohodnotne pracovať.