Innspace

Tag: zagrożenia w kosmosie

  • Z jakimi wyzwaniami mierzą się kosmiczni architekci?

    Z jakimi wyzwaniami mierzą się kosmiczni architekci?

    Architektura kosmiczna zajmuje się projektowaniem dobrego miejsca do życia w kosmosie. Jej celem jest spełnienie podstawowych potrzeb człowieka, przede wszystkim zapewnienie bezpieczeństwa, ale również zaspokojenie potrzeb osobistych i społecznych. Projektowanie architektoniczne łączy się bezpośrednio z inżynierią, naukami przyrodniczymi i społecznymi oraz wykorzystaniem nowych technologii w projektowaniu.

    Autorka: Beata Suścicka

    Ideacity – koncepcja miasta na Marsie dla 1000 osób

    Obecne osiągnięcia w dziedzinie architektury kosmicznej

    Obecnie eksploracja kosmosu i wizja przyszłej kolonizacji są punktem wyjścia do prowadzenia badań i nieustającego rozwoju wielu dziedzin nauki i inżynierii. Pierwsze załogowe misje kosmiczne* miały miejsce już w latach 60-tych XX wieku. Mimo tego do tej pory udało nam się postawić stopę tylko na Księżycu. Nasz ziemski satelita okazał się pozbawioną atmosfery, pustą krainą o niskiej grawitacji utrudniające poruszanie się. Pozostałe ciała niebieskie pozostają poza naszym zasięgiem, wciąż niezdobyte. Badania pokazały, że występują tam zupełnie obce dla nas środowiska, do których nie jesteśmy przystosowani. Zdaliśmy sobie sprawę, że kolonizacja nie będzie prostym zadaniem i musimy się do niej odpowiednio przygotować.

    Xors Moon Base – koncepcja badawczej bazy na Księżycu

    Habitaty, czy… terraformacja?

    Jedną z możliwości jest terraformacja, czyli przekształcenie ciała niebieskiego tak, aby powstały tam odpowiednie warunki do życia, jakie znamy na Ziemi. Jest to proces długotrwały i nieodwracalny, który na zawsze zmieni dziewiczy krajobraz planety. Innym mniej inwazyjnym rozwiązaniem jest budowa sztucznych ekosystemów lub habitatów. Zamieszkanie w kosmosie brzmi trochę jak fantastyka. Jednak powstały już plany eksploracji kosmosu uwzględniające pierwsze misje załogowe, a nawet ludzkie osiedla poza Ziemią. Na dzień dzisiejszy nie ma jednoznacznych odpowiedzi, jakich technologii czy materiałów powinniśmy użyć. Nie wiemy też, jak taki habitat będzie wyglądał. Koncepcji i pomysłów jest wiele. Wszystko zależy, jaki założenia projektowe przyjmiemy. Właśnie na to, jak zaprojektować takie miejsca, odpowiada architektura kosmiczna. 

    Koncepcja podniebnej bazy na Wenus, proj. NASA, źródło: www.nasa.gov

    Wyzwania, na jakie odpowiada architektura kosmiczna

    1. Transport – trzeba dobrze rozważyć, z jakich materiałów chcemy budować. Sprzęt i materiały musimy jakoś przetransportować z Ziemi. Pojemność rakiet jest ograniczona, dlatego potrzebujemy przynajmniej kilku przelotów. Wpływa to bezpośrednio na budowę habitatu, który budujemy etapowo. Zazwyczaj zakłada się przewożenie rozkładanych modułów, które pompujemy dopiero w lokalizacji docelowej.

    2. Koszty – każdy kilogram wysłany w kosmos kosztuje, dlatego bardzo dokładnie musimy przemyśleć, co chcemy przewieźć.

    3. Lądowanie – wylądowanie na powierzchni innej planety to nie jest prosta sprawa. Trzeba uwzględnić atmosferę danej planety i masę lądownika, i na tej podstawie wybrać najkorzystniejszy sposób lądowania. 

    4. Warunki – każde miejsce w przestrzeni ma swoje własne, specyficzny warunki, do których musimy się dostosować. Najważniejsze, które musimy wziąć pod uwagę:

    • grawitacja,
    • promieniowanie,
    • ciśnienie i skład atmosfery,
    • temperatura,
    • wiatry,
    • obecność wody,
    • ukształtowanie terenu i surowce.

    5. Dostosowanie designu i konstrukcji – warunki panujące w kosmosie mają bezpośredni wpływ na projektowany obiekt. Dzięki małemu przyspieszeniu grawitacyjnemu możemy stawiać masywniejsze budowle.

    6. Aspekt ludzki – już od samego początku podróży trzeba zapewnić ludziom komfort psychiczny i fizyczny. Długa podróż w małej przestrzeni rakiety, warunki panujące w kosmosie, ciągłe narażenie na stres, długotrwałe przebywanie w odosobnieniu to tylko kilka czynników, na które trzeba zaprojektować odpowiedź. 

    Chcesz wiedzieć więcej? Zapraszamy do wysłuchania panelu o architekturze kosmicznej: 

    https://youtu.be/2w10AACzc58

  • Psychopatologie w kosmosie

    Psychopatologie w kosmosie

    Przestrzeń kosmiczna stanowi dla człowieka nowe środowisko pełne licznych wyzwań i potencjalnych zagrożeń dla jego zdrowia i życia. Poza oczywistymi czynnikami mającymi wpływ na ludzką fizjologię takimi jak odmienne siły grawitacyjne czy promieniowanie kosmiczne warunki izolacji, zamknięcia i ograniczenia kontaktów międzyludzkich bez wątpienia będą miały wpływ na samopoczucie oraz zachowanie członków załogi misji kosmicznej. Zdrowie psychiczne astronautów oraz ich dostosowanie behawioralne do nowego środowiska powinno stanowić jeden z głównych obszarów zainteresowań bezpieczeństwem w kosmosie, gdyż skutki wymienionych czynników mogą mieć wpływ nie tylko na dotknięte nimi osoby, ale także na współpasażerów oraz powodzenie całej misji kosmicznej. Badania na ten temat prowadzone są nie tylko w kosmosie, ale także w analogach w warunkach ekstremalnych takich jak ekspedycje na Antarktydzie czy misje podwodne. 

    Autor: Arkadiusz Kołodziej

    Czy mamy czym się martwić?

    Psychopatologie w kosmosie mogą stanowić bezpośrednie zagrożenie życia. Mając na myśli stany wymagające natychmiastowej pomocy medycznej myślimy zwykle o urazach, zawale serca, urazie głowy lub ostrym zapaleniu wyrostka robaczkowego. Każde z nich oczywiście może zdarzyć się w kosmosie, lecz poza urazami, drugą najczęstszą przyczyną medyczną wymagającą ewakuacji podczas misji podwodnej było zaburzenie psychiatryczne [1]. Pośród innych schorzeń depresja oraz lęk stanowiły najczęstsze psychiatryczne diagnozy podczas tych misji [2], były także częste wśród badaczy pracujących na Antarktydzie [3].  Stresorami związanymi z zamknięciem na małej przestrzeni są między innymi brak prywatności i swobodnego przemieszczania się, monotonia oraz ograniczenia związane z higieną czy odżywianiem [4].

    Źródło: ESA

    Czynnikami, które odróżniają kosmos od analogów są między innymi mikrograwitacja, promieniowanie oraz zmiana cyklu dobowego wywołana częstym okrążaniem Ziemi przez Międzynarodową Stację Kosmiczną [5]. Badania sugerują, że wyżej wymienione czynniki nie zaburzają podstawowych funkcji poznawczych (logiczne rozumowanie, pamięć) [6], natomiast mają znaczący wpływ na nastrój oraz wydajność pracy. Co ciekawe, po ok 3 tygodniach pobytu w kosmosie osoby badane wykazały znaczną poprawę wyżej wymienionych parametrów poprzez adaptację do nowego środowiska [7]. Podczas pierwszych tygodni pobytu w mikrograwitacji zauważono przede wszystkim obniżenie szybkości i precyzji ruchów [8] oraz zaburzenia orientacji w przestrzeni  [9, 10].

    Autorzy badający zmiany nastroju oraz zjawisko adaptacji do zamknięcia i izolacji zwracają uwagę na zachowania związane z „hipotezą trzeciej ćwiartki” (krytycznym momentem przebywania w izolacji był okres czasu stanowiący trzecią część całości misji) [11]. Wtedy też wskazane zostały problemy związane z relacjami pomiędzy członkami załogi (sprzeczki, wyolbrzymienia, zachowania terytorialne, wycofanie czy wykluczenie pojedynczych członków załogi oraz konflikty wynikające z różnic kulturowych [12,13].  

    Wszystkie wymienione zjawiska będą potencjalnie nasilone podczas długotrwałej misji na Marsa. Można się także spodziewać dodatkowych reakcji nieadaptacyjnych takich jak zaburzenia snu, zaburzenia lękowe czy depresyjne, które będą różnić się intensywnością w zależności od indywidualnych cech osobniczych [14]. Planując misję kosmiczną powinno się wziąć pod uwagę konstrukty psychologiczne członków załogi, aby zidentyfikować osoby, które najlepiej zniosą warunki takiej misji. Odpowiednie testy psychologiczne oraz kwestionariusze powinny zostać wykorzystane w procesie kwalifikacyjnym. 

     

    Źródło: Sandal et al. 2006

    Więcej na ten temat możecie posłuchać w naszej rozmowie z Arkadiuszem. 

    1. Ball, John R.; Evans, Charles j.; Committee on Creating a Vision for Space Medicine during Travel Beyond Earth Orbit; Board on Health Sciences Policy; Institute of Medicine (2001). Safe passage : astronaut care for exploration missions ([Online-Ausg.] ed.). Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-07585-8.
    2. Ball, John R.; Evans, Charles j.; Committee on Creating a Vision for Space Medicine during Travel Beyond Earth Orbit; Board on Health Sciences Policy; Institute of Medicine (2001). Safe passage : astronaut care for exploration missions ([Online-Ausg.] ed.). Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-07585-8.
    3. Lugg, D. J. (2000). “Antarctic Medicine”. JAMA: The Journal of the American Medical Association. 283 (16): 2082–2084. doi:10.1001/jama.283.16.2082
    4. Suedfeld, P. & Steel, G. D. T He E Nvironmental P Sychology of. Annu. Rev. Psychol. 227–253 (2000).
    5. Kanas N., Manzey D. (2008) Basic Issues of Human Adaptation to Space Flight. In: Space Psychology and Psychiatry. The Space Technology Library (Published jointly by Microcosm Press and Springer), vol 22. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6770-9_2
    6. Benke T, Koserenko O, Watson NV, Gerstenbrand F. Space and cognition: the measurement of behavioral functions during a 6-day space mission. Aviat Space Environ Med. 1993 May;64(5):376-9. PMID: 8503810.
    7. Manzey, D., Lorenz, B. & Poljakov, V. Mental performance in extreme environments: Results from a performance monitoring study during a 438-day spaceflight. Ergonomics 41, 537–559 (1998).
    8. Steinberg, F., Kalicinski, M., Dalecki, M. & Bock, O. Human performance in a realistic instrument-control task during short-term microgravity. PLoS One 10, (2015).
    9. Kornilova LN. Orientation illusions in spaceflight. J Vestib Res. 1997 Nov-Dec;7(6):429-39. PMID: 9397393.
    10. Glasauer S, Mittelstaedt H. Perception of spatial orientation in microgravity. Brain Res Brain Res Rev. 1998 Nov;28(1-2):185-93. doi: 10.1016/s0165-0173(98)00038-1. PMID: 9795210.
    11. Décamps, G. & Rosnet, E. A longitudinal assessment of psychological adaptation during a winter-over in Antarctica. Environ. Behav. 37, 418–435 (2005).
    12. Sandal, G. M., Leon, G. R. & Palinkas, L. Human challenges in polar and space environments. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 5, 281–296 (2006).
    13. Kanas, N. et al. Psychosocial issues in space: results from Shuttle/Mir. Gravit. Space Biol. Bull. 14, 35–45 (2001).
    14. Basner, M. et al. Psychological and behavioral changes during confinement in a 520-day simulated  interplanetary mission to mars. PLoS One 9, e93298 (2014).