Continentul alb ca o piatră de hotar pe planeta roşie Understand article

Tradus de Anca Tamaş. Pentru oamenii de ştiinţă de la Agenţia Spaţiului European, o misiune pe Marte ar însemna să ajungi mai întâi în Antarctica.

3 kilometri deasupra nivelului mării, 1000 de kilometri în interior şi -60 °C, Domul C, un platou de gheaţă din Antarctica, este una din cele mai izolate şi inospitaliere locuri de pe pământ. Din 2005 a fost casa personalului staţiei de cercetare franco-italiene Concordia^w1.

Mediul dificil este o provocare constantă pentru echipa care locuieşte acolo tot anul. Concordia este aglomerată pe durata scurtei veri antarctice, când mai bine de 50 de cercetători consideră baza drept casă. Dar din februarie Concordia este izolată de lume. Pentru următoarele 8 luni, echipajul format din 12-14 oameni de ştiinţă, ingineri şi personalul de sprijin este pe cont propriu.

Combinaţia dintre izolare şi condiţii extreme face din Concordia un loc interesant pentru Agenţia Spaţiului European (ESA; vezi caseta): este despre cât de apropiată este o misiune spaţială de ceea ce primeşti fără să părăseşti Pământul. Aşa că în timp ce oamenii de ştiinţă de la Concordia studiază astrofizica, glaciologia, seismologia şi găurile din stratul de ozon, cercetătorii sponsorizaţi de la ESA trăiesc printre ei, observă echipajele de la staţie ca subiecte despre cum o misiune spaţială lungă poate afecta sănătatea fizică şi mentală a astronauţilor.

“Dacă te uiţi la caracteristicile aşteptate ale unei viitoare misiuni pe Marte, de exemplu,” spune Oliver Angerer, coordonator ESA pentru cercetare la staţia Concordia, “aceste scenarii au tipic o foarte mică dimensiune a echipajului Concordia:multe scenarii au un echipaj format din 4-6 membri.

“Şi acei oameni sunt deasemenea într-un spaţiu limitat, într-un mediu foarte dificil-desigur, într-un spatiu mizerabil;unde ziua normală şi ciclurile nopţii sunt absente, unde ai resurse foarte limitate, unde trebuie să soluţionezi orice urgent care se iveşte cu resursele pe care le ai la îndemână.”

Interesul ESA în acest tip de scenariu a stat la baza recentului experiment Marte 500^w2, în care voluntarii erau ţinuţi într-o rachetă simulatoare pentru 520 de zile, durata prevăzută a unei călătorii în jurul planetei roşii. În câteva zile, ca în cazul unei limitări foarte apropiate şi a selecţiei echipajului, simularea Marte 500 semăna mai tare cu o misiune în spaţiu decât cu scenariul Concordia. Oricum, echipajul Marte 500 nu era expus unor pericole reale şi efectua un program ştiinţific mai detaliat decât ar fi vreodată acceptabil într-o misiune în spaţiu.

În acest sens, Concordia furniza un analog mai realist al unei călătorii în spaţiu. “Când cercetăm o călătorie în spaţiu, avem nevoie şi de simulări şi de analoguri;sunt complementare, iar avantajele şi dezavantajele esenţiale le privesc pe amândouă”, explică Oliver.

Grupul restrâns care locuieşte la Concordia în timpul iernii Antarctice este puţin mai mare decât echipajul pentru misiunea în spaţiu, dar presiunea asupra sănătăţii fizice şi mentale este la fel de intensă. Din acest motiv nimeni nu locuieşte la bază permanent-membrii stafului se schimbă în fiecare vară.

Acest aranjament este si pentru cercetătorii sponsorizaţi de ESA -ultimul sosit este Alexander Kumar^w3, un doctor britanic care a sosit la Concordia în Ianuarie 2012.

Această turnură a fost permisă pentru comparaţiile interesante între diferite echipaje. Cercetarea primului grup care a petrecut iarna la bază, in 2005, a relevat că ei, în general, au făcut mai bine faţă situaţiei decât cei dinaintea lor probabil pentru că ei au trebuit să lucreze împreună la marea sarcină de a termina construcţia şi comisia staţiei. Acest tip de obiectiv este o cale importantă de a menţine moralul ridicat.

A lua masa împreună ajută deasemenea, spune Oliver, mai ales în cele 3 luni din mijlocul iernii în care soarele nu răsare deloc. “Este ceva care dă un fel de structură”, spune el, “în special pentru că diferenţa dintre zi şi noapte nu este foarte clară”. Mesele împreună nu sunt întotdeauna posibile-viaţa la Concordia este aglomerată. O bună parte din cercetare este în domeniul astronomiei şi astronauţii au adesea un program diferit faţă de restul echipajului.

În condiţii normale, o bună parte din fiziologia şi comportamentul nostru urmeaza un ritm circadian(zilnic)-nu doar în ceea ce priveşte obiceiurile de mâncat şi dormit, dar deasemenea în reglarea temperaturii corporale, presiunii sângelui, rata metabolismului, activitatea creierului şi nivelul hormonilor. Ritmul nostru este în concordanţă cu ciclurile regulate de lumină şi întuneric. Lipsa diferenţierii clare între zi şi noapte ca parte a anului, prin urmare, este o mare provocare cu care se confruntă echipajul de la Concordia şi cu care se va confrunta şi echipajul de pe Marte deasemenea.

Sunt câteva lucruri surprinzătoare care se pot face în această privinţă. Unul din experimentele de la Concordia, de exemplu, a implicat subtil transformarea culorilor luminii în interiorul staţiei clădirilor. “Testele au arătat nu doar că avem conuri[celulele care detectează lumina şi întunericul] şi bastonaşe[care ne dau viziunea culorilor] în ochii noştri ca receptori ai luminii;există întotdeauna un al treilea receptor care este sensibil în mod special la lumina albastră”^w4 explică Oliver. “Şi nu sunt singurii receptori utilizaţi pentru viziune, mai sunt deasemenea legături cu senzorii din creier care controlează ritmul nostru circadian.”^w5

Se dovedeşte că standaradele iluminatului interior, chiar dacă nouă ne pare a fi alb, lipseşte o mulţime din partea albastră a spectrului pe care creierul nostru o aşteaptă în timpul orelor de peste zi, deci corpurile noastre nu percep dovezile subtile care fac ca ceasul inimii să ticăie normal. Soluţia? Instalarea luminii albastre în zonele de lucru ale staţiei şi a luminii roşii în zonele de somn. Rezultatul? Un somn mai bun pe timpul nopţii.

Trăind într-un grup restrâns în spaţii limitate are deasemenea efect asupra sănătăţii fizice în cadrul echipajului staţiei. Izolarea înseamnă că ei nu contactează infecţii dinafară, conducând la slăbirea sistemului lor imunitar. Dar, în acelaşi timp, trăind în spaţii atât de restrânse înseamnă că orice infecţie care este prezentă în staţie este contactată rapid de toată lumea. Încă un aspect în privinţa căruia viaţa la Concordia este similară cu viaţa în spaţiu.

“Dacă eşti acolo, chiar ai impresia că eşti atât de aproape de a fi pe altă planetă cum ar putea fi în timp ce stai pe pământ”, spune Oliver. Cu ultimul zbor al verii antarctice rămas, Alexandr Krumar va afla cât de adevărat este acest lucru.

Mai multe despre ESA

Agenţia Spaţiului European (ESA)^w6 reprezintă poarta europeană către spaţiu. Misiunea ei este de a contura dezvoltarea capabilităţii spaţiului european şi de a se asigura că investirea în spaţiu continuă să livreze beneficii cetăţenilor Europei şi ai lumii.

ESA este membru al EIROforum^w7, care publică pentru revista Science in School.

Mulțumiri

Articolul este bazat pe un interviu dat de Dr Oliver Angerer editorului şef al revistei Science in School, Dr Eleanor Hayes.

Web References

• ​w1 – Găsiţi mai multe despre Baza Concordia şi cercetarea ştiinţifică accesând aici.
• w2 – Aflaţi mai multe despre proiectul Marte 500.
• w3 – Site-ul lui Alexandr Kumar include un blog şi detalii în ceea ce priveşte munca sa.
• w4 – Pentru mai multe informaţii în ceea ce priveşte modul în care ochiul uman percepe culoarea, a se vedea paginile “Neuroştiinţei pentru copii” pe website-ul Universităţii din Washington.

  • O parte din paginile “Neuroştiinţei pentru copii” sunt disponibile in belarusă, chineză, olandeză, germană, italiană, japoneză, coreeană, portugheză, rusă, serbiană, slovenă, spaniolă, telugu si turcă.

• w5 – Pentru a învăţa mai multe despre legătura dintre lumina albastră şi ritmul circadian, a se vedea articolul “Aduceţi înapoi noaptea-sănătatea şi bunăstarea voastră depind de ea”, de profesorul de neuroştiinţă Russel Foster, pe website-ul ziarului Guardian.

  • Ascultaţi sau downloadaţi un interviu („Ştiinţa somnului sau a ritmului circadian”) cu profesorul Russel Foster.

• w6 – Aflaţi mai multe despre ESA.
• w7 – EIROforum este o colaborare între opt dintre cele mai mari organizaţii de cercetare ştiinţifică interguvernamentală din Europa, care îşi combină resursele, facilităţile şi expertiza pentru a susţine cercetarea europeană în a-şi atinge potenţialul maxim. Ca parte a educaţiei şi a activităţilor de depăşire a limitelor, forumul EIRO publică Science in School.

Resources

• Citiţi blogul predecesorului lui Alexandr Kumar, Eoin Macdonald-Nethercott.

Institutions

Author(s)

Oli Usher este un om de ştiinţă. Are o diplomă universitară în istorie şi filosofia ştiinţei şi a lucrat în jurnalism şi ştiinţa comunicării. El este momentan responsabil pentru informarea publică cu privire la NASA/Telescopul spaţial Hubble ESA.

Review

Acest articol explică cum o investigaţie a vieţii de zi cu zi a echipajului de la staţia de cercetare ştiinţifică Concordia, pe un platou de gheaţă în Antarctica, a permis cercetătorilor să obţină o mai bună înţelegere a implicaţiilor misiunilor spaţiale asupra sănătăţii fizice şi mentale a astronauţilor.

Acest articol are un mare potenţial interdisciplinar. La nivelul şcolii secundare poate fi folosit ca un punct de start pentru o discuţie de grup în ceea ce priveşte relaţia dintre ştiinţă, tehnologie şi societate. Alternativ, elevii ar putea face o listă cu provocările majore cu care au de a face astronauţii în timpul unei călătorii în spaţiu la care se face referire în articol şi ar putea discuta soluţiile prezentate, bazate pe cercetare.

Pentru cel mai înalt nivel, cred că cel mai potrivit subiect ar fi biologia, folosirea articolului ca un punct de start pentru a reflecta asupra mecanismelor homeostatice şi cum este corpul influenţat de factorii externi(ca lumina). Elevii ar putea discuta deasemenea despre problemele astronauţilor în ceea ce le priveşte sănătatea. Acest lucru ar putea fi extins la a investiga şi a reflecta la alte provocări majore care trebuie luate în considerare pentru viitorul misiunilor spaţiale, la care nu se face referire în acest articol. Elevii ar trebui să sugereze posibile căi de investigare a impactului acestor factori.

Betina da Silva Lopes, Portugalia

License

CC-BY-NC-ND

Download

Download this article as a PDF