Khi đến lúc gửi phi hành gia lên sao Hỏa, những người thực hiện hành trình sẽ cần sẵn sàng cho một số thử thách. Ngoài việc duy trì khoảng sáu tháng trong không gian theo cả hai cách, các phi hành gia đầu tiên khám phá Sao Hỏa cũng sẽ cần phải chuẩn bị để dành nhiều tháng sống trên bề mặt. Điều này sẽ bao gồm các khoảng thời gian dài được sử dụng trong môi trường sống có áp lực và thường xuyên chuyển sang bề mặt phù hợp với áp lực mặc bề mặt.
Chuẩn bị cho các phi hành gia cho loại tình huống sống này là mục đích đằng sau Mô phỏng và Mô phỏng Khám phá Không gian Hawai doi do NASA tài trợ (Hi-SEAS), một cuộc tập trận đã diễn ra từ năm 2013 trên núi Mauna Loa của Hawaii. Vào tháng 2 năm 2018, phi hành đoàn Mission VI đã bắt đầu một nghiên cứu kéo dài tám tháng về hành vi và hiệu suất của con người, rõ ràng sẽ liên quan đến rất nhiều trò chơi!
Nằm trên sườn phía bắc của Mauna Loa, núi lửa lớn nhất Hawaii, môi trường sống Hi-SEAS nằm ở một mỏ đá bỏ hoang cao khoảng 2.400 mét (8.000 feet) so với mực nước biển. Khu vực cằn cỗi này, nơi có thảm thực vật thưa thớt và dòng dung nham chồng chéo, được lựa chọn đặc biệt vì những điểm tương đồng với địa hình trên Sao Hỏa - nơi cũng có những ngọn núi lửa hình khiên dốc lớn, nhẹ nhàng và dòng dung nham lộ ra.
Môi trường sống nằm trên đỉnh dòng chảy Pu‘ukahiliku, là kết quả của một vụ phun trào diễn ra cách đây khoảng 1.800 năm. Điều này làm cho nó già hơn dòng chảy ‘Ainahou (hình thành từ 450 năm trước) và dòng chảy nhỏ nhất là kết quả của vụ phun trào gần đây nhất của Mauna Loa Hồi (năm 1899). Do dòng chảy Pu‘ukahiliku đã cũ hơn, mặt đất đã chịu nhiều thời tiết và xói mòn, dẫn đến một lớp đất mỏng.
Kể từ năm 2013, phi hành đoàn gồm sáu người đã cư trú trong môi trường sống, một cấu trúc mái vòm hai tầng bán di động, có đường kính 10 mét (36 feet) và có diện tích sống khoảng 93 mét vuông (1000 feet vuông) . Hầu hết trong số này được đưa lên bởi tầng trệt, nơi chỉ có 81 mét vuông (878 feet vuông) không gian có thể sử dụng. Tầng thứ hai của mái vòm là giống như gác xép, cung cấp một cảm giác trần cao rất quan trọng để chống lại cảm giác sợ hãi lâu dài.
Tuy nhiên, mọi thứ có thể trở nên hơi chật chội đối với các phi hành đoàn sáu người dành nhiều tháng bên trong cấu trúc mái vòm. Christiane Heinicke là một phần của phi hành đoàn Mission IV đã hoàn thành nhiệm vụ kéo dài một năm vào tháng 8 năm 2016. Khi cô mô tả thói quen của họ trong một bài báo với Khoa học Mỹ:
Cắt đứt khỏi nền văn minh, chúng tôi phụ thuộc vào chính mình và vào nhau. Chúng tôi đã phải thực hiện bất kỳ công việc cần làm và sửa chữa bất cứ điều gì đã phá vỡ. Tất cả những gì chúng tôi có là vật liệu chứa trong đơn vị lưu trữ được mệnh danh là lon biển. Siêu thị gần nhất cách đó vài tháng. Chúng tôi đã nhận được tin tức từ Earth trực tuyến điện tử với sự chậm trễ 20 phút. Đó là về phải mất bao lâu cho tín hiệu đi du lịch khoảng cách tối đa là 240 triệu dặm giữa hai hành tinh.”
Như vậy, mọi cơ hội được thực hiện để tặng những bộ đồ không gian giả và mạo hiểm ra ngoài để khám phá một chút. Những chuyến đi chơi này, liên quan đến việc khám phá dòng dung nham rộng lớn, hang động và những tảng đá nhô ra, mô phỏng công trình khoa học sẽ xảy ra trong một nhiệm vụ trên sao Hỏa. Theo Heinicke, cô và nhóm của mình đã dành sáu tháng cho nhiệm vụ kéo dài cả năm để khám phá hơn 100 hang động.
Trên blog cá nhân của mình - Walking on Red Dust - cô đặc biệt lưu ý một hang động, một ống dung nham ổn định có nhiều giếng trời (khe hở trên bề mặt). Như cô đã chỉ ra, loại môi trường này là một trong những vị trí có thể có cho môi trường sống trên sao Hỏa trong tương lai:
Kể từ chuyến thăm thám hiểm đầu tiên của chúng tôi, chúng tôi đã trở lại hang động nhiều lần. Chúng tôi đã đo hang động, kiểm tra đá kỹ hơn và tìm một nơi trú ẩn thích hợp cho việc sơ tán khỏi người dân: Trên sao Hỏa, loại ống dung nham này được hy vọng sẽ cung cấp nơi trú ẩn cho các phi hành gia khỏi bức xạ không gian có hại, như là nơi định cư vĩnh viễn hoặc là nơi trú ẩn khẩn cấp trong một cơn bão mặt trời. Mặt đất sao Hỏa chắc chắn chứa nhiều giếng trời đầy hứa hẹn, chúng vừa không thể tiếp cận được với các rovers ngày nay.
Cô cũng lưu ý rằng bản thân hang động là một vùng đất thần tiên địa ngục, đã hình thành khi ống dung nham vẫn còn ấm và mềm. Ngoài những miếng muối nhỏ, đầy lông muối, ống dung nham cũng tràn đầy sức sống - chẳng hạn như rêu và, trong một trường hợp, một chiếc lá mọc ngay dưới giếng trời. Những phát hiện sau này được đặc biệt quan tâm vì nhiều nhà khoa học nghĩ rằng nước và thậm chí sự sống của vi sinh vật có thể tồn tại trong các ống dung nham ổn định trên Sao Hỏa.
Đồng thời, chúng có thể chứa nhiều độ ẩm hơn bề mặt và thậm chí cung cấp nơi ẩn náu cho các sinh vật sống. cô ấy đã viết trong bài báo của mình cho Khoa học Mỹ. Nếu các sinh vật như vậy từng tồn tại trên Sao Hỏa, nhiều khả năng chúng sẽ sống sót trong các hang động. Về mặt này, việc chơi game không chỉ tạo cơ hội cho các phi hành đoàn Hi-SEAS thoát khỏi cơn sốt cabin, mà còn cho phép họ tham gia vào nghiên cứu, một ngày nào đó sẽ hỗ trợ tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa và thiết lập sự hiện diện của con người ở đó
Nhưng có lẽ, sự kiện lớn nhất đối với Heinicke và các đồng đội của cô từ năm họ sống trong điều kiện giống như sao Hỏa là cần một phi hành đoàn có cùng bước sóng và hợp tác với nhau. Ngoài ra, thời gian họ ở bên nhau cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của thể dục thể chất để thúc đẩy một tư duy lành mạnh và chuẩn bị cho phi hành đoàn của con người về cuộc sống sẽ như thế nào trên bề mặt.
Đây không phải là một bí mật mà tập luyện giúp giảm căng thẳng, cô nói. Tuy nhiên, trong một chuyến đi tới Sao Hỏa, họ cũng sẽ phục vụ một chức năng thứ hai. Không trọng lượng và ảnh hưởng của việc giảm trọng lực có ảnh hưởng có hại đến sức khỏe, và vì vậy các phi hành gia sẽ phải tham gia tập thể dục chuyên sâu để giữ lại khối lượng xương và cơ bắp.
Để kết thúc này, họ đã biến các hoạt động mạo hiểm ngoài trời của họ thành sự kết hợp giữa tập thể dục và công việc. Ngoài việc đi bộ dọc theo đá, địa hình không bằng phẳng trong bộ đồ 23 kg (50 lbs) và hang động khám phá, họ còn thử nghiệm rút nước từ những tảng đá nham thạch cực kỳ khô - khô như trên sao Hỏa. Tất cả các hoạt động này đã giúp phi hành đoàn tập trung và tích cực, và cũng thúc đẩy ý thức gắn kết và hợp tác.
Như Heinicke đã giải thích, lợi ích của loại nghiên cứu này vượt ra ngoài việc thăm dò không gian, và bao gồm mọi tình huống mà các nhóm bị buộc phải làm việc cùng nhau theo những gì cô gọi là điều kiện ICE - bị cô lập, bị giam cầm, cực đoan. Nhưng cuối cùng, mục tiêu chính của nó là chuẩn bị cho con người cho những chuyến đi cuối cùng tới Sao Hỏa. Như cô đã chỉ ra, điều này bao gồm các thành viên của công chúng nói chung, và không chỉ các phi hành gia chuyên nghiệp:
Câu hỏi về việc liệu sự sống tồn tại hay đã từng tồn tại trên hành tinh đỏ là một trong những lý do chính để gửi một chuyến thám hiểm tới đó. Nhưng ngay cả bên cạnh đó, con người luôn chịu đựng những khó khăn trong dịch vụ tìm hiểu hành tinh của chúng ta. Các sáng kiến phi chính phủ như Mars One hay các kế hoạch đầy tham vọng cho SpaceX cho thấy nhiều người đã sẵn sàng tham gia vào sự khắc nghiệt của hành trình nguy hiểm. Có lẽ, thang máy chỉ là vấn đề thời gian.
Các nghiên cứu về cải tiến như HI-SEAS được thiết kế để tăng cơ hội phi hành đoàn sao Hỏa đầu tiên sống sót và tạo ra một khung cảnh trong đó các thành viên của nó có thể tập trung tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống thay vì phung phí năng lượng của họ trong các cuộc xung đột và cạnh tranh nhỏ nhặt.
Nhiệm vụ Hi-SEAS hiện tại (Nhiệm vụ VI) bắt đầu vào Thứ Năm ngày 15 tháng 2 năm 2018 và dự kiến kéo dài đến tháng Mười năm nay. Thật không may, nhiệm vụ đã phải được kiểm tra sau bốn ngày khi một thành viên của phi hành đoàn bị thương và phải sơ tán. NASA và Đại học Hawaii đang điều tra vụ việc, mà phi hành đoàn tuyên bố liên quan đến một trong những thành viên của họ bị điện giật.
Các thành viên phi hành đoàn đã được xuất viện và rõ ràng là trong tình trạng tốt. Tuy nhiên, sự cố mới nhất này cho thấy mọi thứ có thể gặp trục trặc như thế nào trong một nhiệm vụ và nhấn mạnh sự cần thiết phải tự túc giữa các thành viên phi hành đoàn kể từ khi họ rời khỏi Trái đất. Như Bill Wiecking, trưởng nhóm hỗ trợ công nghệ HI-SEAS và giám đốc phòng thí nghiệm năng lượng tại Học viện dự bị Hawaii, đã nhận xét vào thời điểm đó:
Chúng tôi đã học được tất cả những cách mà bạn có thể tự sát trên sao Hỏa và chúng tôi đã học cách ngăn chặn những điều đó. Vì vậy, nó rất, rất có giá trị, bởi vì cách tốt hơn để làm điều đó ở đây, nơi bạn có thể lái xe lên và đi, 'Ôi trời, một van nước mở ra và bây giờ bạn không có nước.' Thay vì trên Sao Hỏa, giống như là, 'Bạn không có nước, các bạn sẽ chết trong một vài ngày.'
Những bài học rút ra từ Hi-SEAS và các mô phỏng khác như vậy chắc chắn sẽ thông báo cho các sứ mệnh phi hành đoàn đầu tiên tới Sao Hỏa, chưa kể đến các kế hoạch thiết lập các khu định cư lâu dài ở đó. Khi những người sao Hỏa đầu tiên, người Bỉ cuối cùng đã thiết lập cửa hàng trên Hành tinh Đỏ, chúng ta có thể tưởng tượng rằng cuộc sống của họ sẽ bao gồm rất nhiều công việc khó khăn và tập thể dục. Và khi họ gặp rắc rối, họ sẽ phải quay lại tập luyện và làm việc cùng nhau để thoát khỏi nó.
