Проект CHAPEA (Crew Health and Performance Exploration Analog) от NASA — это серия миссий, имитирующих годовое пребывание на поверхности Марса. В каждой из них участвуют четыре члена экипажа, которые будут жить в изолированном помещении площадью чуть меньше 160 квадратных метров, называемом Mars Dune Alpha.
CHAPEA — это уникальная возможность для исследователей изучить различные аспекты здоровья и функционирования экипажа в условиях, максимально приближенных к реальной обстановке на Марсе. В течение миссии участники проводят «выходы на поверхность» и собирают данные по широкому спектру факторов, включая физическое и психологическое здоровье членов экспедиции, а также их работоспособность и эффективность.
Кто где живет
Жизнь в Mars Dune Alpha максимально приближена к тому опыту, который ожидает в будущем марсианских колонистов. Этот инновационный проект создан для имитации комплекса, который сможет поддерживать долгосрочные миссии для исследования красной планеты. Планировка напечатанного на 3D-принтере третьего поколения Vulcan жилища была разработана так, чтобы обеспечить отдельные зоны для жизни и работы.
Сооружение расположено в Центре космических полетов имени Линдона Джонсона в Хьюстоне, штат Техас. Применение 3D-печати для его создания избавляет от необходимости отправлять на Марс большие объемы строительных материалов, а это существенно снизит стоимость миссий.
Mars Dune Alpha состоит из четырех отдельных кают для членов экипажа, рабочих станций, медицинского поста, общих зон отдыха, а также кухни и модуля для выращивания пищи.
Игра в имитацию
Одной из ключевых инноваций Mars Fune Alpha является использование гидропоники для выращивания овощей. Эта технология позволяет экипажу иметь доступ к свежим продуктам, несмотря на удаленность от Земли. Также в комплексе создана замкнутая система жизнеобеспечения, которая регулирует состав атмосферы и температуру внутри, обеспечивая комфортные условия для жизни и работы.
Кроме того, Mars Dune Alpha оснащен передовыми системами мониторинга здоровья и работоспособности экипажа, что позволяет проводить детальный анализ физического и психологического состояния участников в режиме реального времени.
Искусственный ландшафт вокруг комплекса, созданный с использованием красного песка и камней, имитирует марсианскую поверхность, что позволяет экипажу проводить реалистичные тренировки и эксперименты по сбору образцов.
Эксперименты в Mars Dune Alpha настолько реалистичные, что даже включают симуляцию задержки сигналов связи с Землей. И это реальная проблема для дальних космических путешествий. Минимальное расстояние от нашей планеты до Марса — чуть больше 55 миллионов километров, и радиосигнал преодолевает это расстояние за 186 секунд. На максимальном удалении в 400 миллионов километров задержка составит уже 22 минуты. И столько же будет идти обратное сообщение с Марса.
Первопроходцы
Первая миссия CHAPEA началась 25 июня 2023 года и успешно завершилась 6 июля 2024 года. Ее экипаж состоял из четырех членов: командира Келли Хастон, медицинского офицера Натана Джонса, научного офицера Анки Селариу и инженера-пилота Росса Броквелла. Экипаж проводил различные эксперименты, включая выращивание сельскохозяйственных культур, имитацию выходов на марсианскую поверхность, поддержание работоспособности комплекса и научные исследования. Особое внимание уделялось изучению влияния задержек связи с Землей, ограниченности ресурсов и изоляции на психологическое и физическое состояние членов экипажа.
Во время выходов на поверхность в рамках миссии CHAPEA-1, экипаж выполнял разнообразные задачи, имитирующие действия, которые потребуются при реальной миссии на Марс. Среди них были операции с роботизированными комплексами, сбор образцов, ремонтные и обслуживающие работы для поддержания работоспособности комплекса. Также специалисты NASA анализировали, как экипаж справляется с повседневными задачами, например поддержанием личной гигиены и выполнением обязательных физических упражнений. Такие эксперименты помогают ученым понять, какие вызовы могут возникнуть во время длительных космических миссий и как поддерживать работоспособность и моральный дух команды на высоком уровне.
Основные результаты миссии CHAPEA-1 были весьма значимыми для будущих долгосрочных космических полетов. Экипаж, проведший 378 дней в условиях, максимально приближенных к марсианским, смог успешно адаптироваться к изоляции и ограниченности ресурсов. Они провели множество экспериментов, включая выращивание съедобных культур и испытания систем жизнеобеспечения, что позволило собрать ценные данные о возможностях поддержания физического и психологического здоровья в длительных миссиях.
Вторая миссия CHAPEA запланирована на весну 2025 года, а третья — на 2026 год. Эти миссии позволят ученым получить бесценные данные, которые помогут в планировании и проведении будущих миссий на Марс с участием человека, которые должны состояться в конце 2030-х — начале 2040-х.