Onmiddellijk na de landing van de Artemis II -missie zal de bemanning van NASA – commandant Reid Wiseman, Christina Koch, Victor Glover en Jeremy Hansen – worden geconfronteerd met een slopende fysieke handschoen. In plaats van uit te rusten na hun afdaling door de atmosfeer van de aarde, zullen de astronauten een reeks intensieve fysiologische tests ondergaan die zijn ontworpen om een kritische vraag te beantwoorden: Hoe snel kunnen mensen de kracht en coördinatie herwinnen die nodig is voor maanverkenning nadat ze uit de ruimte zijn teruggekeerd?
De uitdaging van herintreding en zwaartekracht
Wanneer astronauten langere perioden in microzwaartekracht doorbrengen, ondergaan hun lichamen aanzienlijke veranderingen. Spieren atrofiëren, de aërobe conditie neemt af en het vestibulaire systeem – het binnenoormechanisme dat verantwoordelijk is voor het evenwicht – raakt niet meer gesynchroniseerd met de zwaartekracht van de aarde.
Hoewel langdurige missies op het Internationale Ruimtestation (ISS) goed gedocumenteerd zijn, biedt de Artemis II-missie een unieke dataset voor kortere, intensieve maantransit. NASA-wetenschappers maken zich vooral zorgen over de ‘overgangsperiode’ tussen gewichtloosheid en de zware fysieke eisen van maanwandelingen of verkenning van Mars.
“We willen de astronauten niet in een positie brengen waarin ze in een ruimtepak zullen stranden en hen vragen taken uit te voeren die waarschijnlijk boven hun fysiologische capaciteiten liggen”, waarschuwt Jason Norcross, een senior wetenschapper die het onderzoek leidt.
De maan simuleren met ARGOS
Om de kloof tussen de aarde en de maan te overbruggen, zullen onderzoekers van het Johnson Space Center van NASA het Active Response Gravity Offload System (ARGOS) gebruiken. Deze gespecialiseerde robotkraan kan een deel van het gewicht van een astronaut optillen, waardoor verschillende zwaartekrachtomgevingen effectief worden gesimuleerd.
Voor dit onderzoek zal het systeem worden gekalibreerd op maanzwaartekracht (een zesde van de trekkracht van de aarde). Het testen zal in twee primaire fasen worden verdeeld:
1. De noodontsnappingsoefening
Binnen enkele uren na de landing zal de bemanning een schijncapsule-ontsnapping uitvoeren. Dit houdt in:
– Zittend vanuit rugligging.
– Een ladder inzetten en beklimmen.
– Een zware bepakking op de schouders dragen en een vaste afstand lopen.
In deze fase wordt getest of een bemanning levensreddende manoeuvres kan uitvoeren onmiddellijk na de desoriëntatie bij terugkeer.
2. De gesimuleerde maan-EVA (extravehiculaire activiteit)
De volgende dag zullen de astronauten zware EVA-ruimtepakken en kleding voor vloeistofkoeling aantrekken. Gekoppeld aan de ARGOS-kraan navigeren ze over een 40 minuten durende hindernisbaan die is ontworpen om de ontberingen van een moonwalk na te bootsen:
– Navigatie: Van ladders naar beneden klimmen en onstabiel, rotsachtig terrein doorkruisen.
– Technische taken: Buigen, hurken en precisiebewegingen uitvoeren om de verbinding van elektrische en vloeiende leidingen na te bootsen.
– Fysieke arbeid: Zakken van 30 pond over oneffen terrein dragen en gereedschap gebruiken om rotsmonsters te versnipperen.
– Uithoudingsvermogen: Een laatste tocht van een halve mijl op een loopband met extreme hellingen (meer dan 20%) om het cardiovasculaire herstel te testen.
Waarom dit onderzoek ertoe doet
De gegevens die uit deze tests worden verzameld, zijn meer dan alleen academisch; het is missiekritische intelligentie. Door de hartslag, het energieverbruik en de voltooiingstijden van taken bij te houden, kan NASA een voorspellend model bouwen voor de prestaties van astronauten.
Door de ‘herstelcurve’ te begrijpen – de tijd die een lichaam nodig heeft om te stabiliseren na een zwaartekrachtverschuiving – kunnen missieplanners:
– Bepaal de veiligheid van onmiddellijke maanexcursies.
– Plan taken met hoge intensiteit voor wanneer astronauten fysiek het meest in staat zijn.
– Ontwerp betere protocollen voor toekomstige Mars-missies, waarbij de inzet van fysieke uitputting nog groter is.
Conclusie
Door de Artemis II-bemanning door deze gesimuleerde maanomgevingen te duwen, verzamelt NASA de essentiële gegevens die nodig zijn om ervoor te zorgen dat de volgende generatie ontdekkingsreizigers zich veilig en effectief op de oppervlakken van andere werelden kunnen verplaatsen.
