Ngày 20 tháng 7 năm 2019, sẽ đánh dấu kỷ niệm 50 năm của Mặt trăng lịch sử, nơi các phi hành gia Neil Armstrong và Buzz Aldrin lần đầu tiên đặt chân lên bề mặt mặt trăng. Thành tựu này là điểm cao nhất của Cuộc đua không gian trên đất liền và vẫn là thành tựu lên ngôi của NASA. Trong những năm tới, NASA sẽ cố gắng trở lại Mặt trăng, nơi họ sẽ được tham gia bởi một số cơ quan không gian khác.
Để chuẩn bị cho những nhiệm vụ cuối cùng này, một nhóm các phi hành gia gần đây đã bắt đầu một thí nghiệm cô lập sẽ mô phỏng một nhiệm vụ dài hạn lên Mặt trăng. Nó gọi là thí nghiệm SIRIUS-19, bắt đầu sớm hôm nay lúc 02:00 p.m. giờ địa phương (04:00 sáng PDT; 07:00 sáng EDT) tại Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Viện Các vấn đề y sinh (IBMP) tại Moscow.
Thí nghiệm này là một nỗ lực hợp tác giữa Trung tâm hàng không vũ trụ Đức (DLR), cơ quan vũ trụ của Pháp - Cơ quan nghiên cứu quốc gia về thám hiểm không gian (CNES) - cơ quan vũ trụ Nga (Roscosmos) và NASA. Đối với thí nghiệm tương tự này, ba nhà du hành vũ trụ nữ và ba nam sẽ dành 122 ngày tiếp theo trong cơ sở mặt trăng mô phỏng của IBMP (hay còn gọi là Môi trường sống NEK) ở Moscow.
Cơ sở này đã được sử dụng như một phần của Nghiên cứu Mars500, một loạt các thí nghiệm cách ly hợp tác do Roscosmos và ESA thực hiện từ năm 2007 đến 2011 để mô phỏng sứ mệnh dài hạn lên Sao Hỏa. Được tái sử dụng cho các nhiệm vụ mặt trăng, cơ sở này hiện là một phần của chương trình SIRIUS, nhằm giải quyết các thách thức đặt ra bởi các nhiệm vụ mặt trăng trong thời gian dài.
Như Christian Rogon, Giám đốc dự án SIRIUS tại DLR, đã giải thích trong thông cáo báo chí DLR gần đây:
Chỉ có nghiên cứu y sinh về bản chất này sẽ khiến những hành trình trong tương lai đến các thiên thể khác có thể thực hiện được. Sáu trong số các thí nghiệm này đã được phát triển ở Đức. Tuy nhiên, trước khi bất kỳ nghiên cứu có ý nghĩa nào có thể được thực hiện trên Mặt trăng, các phi hành đoàn phải được đào tạo để hoàn thành thành công nhiệm vụ như vậy. Đối với điều này, như trong SIRIUS-19, họ phải có thể sống trong một thời gian dài trong điều kiện mà họ sẽ phải chịu một hỗn hợp căng thẳng tâm lý, do bị cô lập hoàn toàn, và áp lực cao để thực hiện tốt. Chỉ bằng cách này, chúng ta mới có thể tìm hiểu thêm về sự tương tác giữa cơ thể và tâm trí một cách cô lập.
Chỉ huy thí nghiệm này là nhà du hành vũ trụ người Nga, Evgeny Tarelkin, 44 tuổi, người đã lên vũ trụ vào năm 2012 và đã dành sáu tháng trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) như một phần của Cuộc thám hiểm 33/34. Anh sẽ cùng với các phi hành gia người Mỹ Reinhold Povila viêm và Allen Mirkadyrov, và các phi hành gia người Nga Daria Zhidova, Anastasia Stepanova và Stephania Fedeye.
Điều thú vị đối với SIRIUS-19 là phi hành đoàn gồm có một số lượng nam và nữ ngang nhau, ông Rogon nói. Làm thế nào để một phi hành đoàn hỗn hợp đối phó với những thách thức của sự cô lập? Làm thế nào để nó đối phó với rủi ro tiềm ẩn? Làm thế nào để nó phản ứng với áp lực hiệu suất tăng? Đây đều là những câu hỏi hấp dẫn và chúng tôi rất tò mò muốn tìm ra câu trả lời.
Thí nghiệm sẽ bắt đầu với hành trình kéo dài ba ngày đến môi trường sống, mô phỏng lượng thời gian cần thiết để đến Mặt trăng. Ngay sau đó, họ sẽ tiến hành một điểm hẹn mô phỏng với một phần của môi trường sống đại diện cho Cổng nền tảng quỹ đạo Lunar (LOP-G) - một trạm vũ trụ được đề xuất sẽ bắt đầu xây dựng trong thập kỷ tới - và dành 100 ngày tiếp theo để tiến hành loạt thí nghiệm.
Nhóm cũng sẽ có một thói quen hàng ngày sẽ mô phỏng các điều kiện sống và làm việc trên tàu LOP-G. Điều này sẽ bao gồm kiểm tra sức khỏe và thể dục hàng ngày, các hoạt động thể thao, huấn luyện an toàn, vệ sinh và bảo trì thường xuyên và các quy trình lắp ghép / tháo lắp. Họ cũng sẽ nhận được giao hàng thực phẩm và vật tư thường xuyên, giống như ISS, sẽ diễn ra cứ sau 30 ngày.
Chỉ để giữ cho mọi thứ thú vị, phi hành đoàn cũng sẽ phải đối phó với một số phát triển bất ngờ trong thời gian ở đây. Như Rogon đã giải thích:
Vì sự đơn điệu khi làm việc trong một không gian rất hạn chế có thể trở thành một thách thức lớn, phi hành đoàn cũng sẽ phải đối phó với những hỏng hóc và trục trặc kỹ thuật bất ngờ, chẳng hạn như nghỉ 5 ngày trong liên lạc với control kiểm soát mặt đất.
Trong tám giờ một ngày, nhóm cũng sẽ thực hiện các thí nghiệm khoa học, trong đó tổng cộng 70 đã được chuẩn bị - sáu trong số đó được cung cấp bởi DLR. Ví dụ, Viện Y học Hàng không Vũ trụ DLR ở Cologne đang sử dụng sứ mệnh này để thử nghiệm một chương trình đào tạo mới cho phép các phi hành gia thực hành lắp ghép tàu vũ trụ bằng tay với các trạm không gian.
Viện Hệ thống Vũ trụ tại Đại học Stuttgart, dưới sự hướng dẫn của cựu phi hành gia người Đức Reinhold Ewald, cũng đã nghĩ ra một dự án tập trung vào các cuộc diễn tập. Đối với thí nghiệm này, sáu phi hành gia sẽ phải mô phỏng việc điều khiển tàu vũ trụ PTK Federatsiya mới của Nga và kết nối nó với LOP-G.
Ngoài ra, Đại học Thể thao Đức Cologne đã nghĩ ra hai thí nghiệm để nghiên cứu các phương pháp đào tạo hiệu quả nhất để chống lại các tác động của trọng lực thấp đối với sinh lý học và tâm lý học. Chúng bao gồm teo cơ và mất mật độ xương, nhưng cũng mở rộng đến sức khỏe tim mạch giảm sút, suy giảm thị lực và tinh thần.
Các bác sĩ về giấc ngủ từ bệnh viện Berlin Charité cũng đang thử nghiệm nếu thiếu ngủ sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và hệ thống thần kinh của các phi hành gia được đào tạo bài bản. Ngoài ra, Đại học Khoa học Ứng dụng Beuth ở Berlin đang thử nghiệm các bề mặt bạc và than chì chuyên dụng để xem liệu những thứ này có thể ngăn ngừa hoặc chống ô nhiễm vi khuẩn trong các nhiệm vụ dài hạn hay không.
Ngoài ra, phi hành đoàn sẽ tham gia vào một nhiệm vụ mô phỏng đến bề mặt mặt trăng. Rogon chính xác là một nửa trong nghiên cứu cách ly SIRIUS, bốn ‘nhà du hành vũ trụ sẽ hạ cánh trên bề mặt mặt trăng trong một viên nang nhỏ, Rogon nói. Sau đó, họ sẽ thực hiện vài ‘Mặt trăng đi dạo trong khi mặc đồ không gian, thu thập các mẫu và chuẩn bị một‘ định cư trên Mặt trăng - một trải nghiệm rất đặc biệt.
Trong 30 ngày cuối cùng của thí nghiệm, phi hành đoàn cũng sẽ mô phỏng các cuộc thám hiểm bề mặt bằng cách sử dụng các động cơ điều khiển từ xa. Họ cũng sẽ tiến hành một số mô phỏng lắp ghép khác và hoàn thành thí nghiệm cuối cùng trước khi trở về Moscow.
Đây là thí nghiệm SIRIUS thứ ba, lần đầu tiên diễn ra vào năm 2017 (SIRIUS-17). Trong thí nghiệm này, ba phi hành gia của NASA và ba nhà du hành vũ trụ Roscosmos đã dành mười bảy ngày trong môi trường sống của IBMP. Trong những năm tới, một số mô phỏng nữa về thời gian gia tăng được lên kế hoạch, bao gồm nhiệm vụ tám tháng vào năm 2020 và nhiệm vụ 12 tháng vào năm 2021 (SIRIUS-20 và 21).
Những thí nghiệm này và các thí nghiệm khác đang giúp chuẩn bị các cơ quan vũ trụ và phi hành gia cho thế hệ thám hiểm mặt trăng tiếp theo, những bài học cũng sẽ được áp dụng cho các sứ mệnh trong tương lai tới Sao Hỏa và các cơ quan thiên văn khác.
