La NASA ha selezionato quattro partecipanti che si imbarcheranno nella prima missione, di un anno, in un habitat 3D per simulare la vita su Marte. CHAPEA, o Crew Health and Performance Exploration Analog, è una missione a terra che inizierà a giugno presso il Johnson Space Center di Houston. La missione è la prima di tre simulazioni della superficie di Marte della durata di un anno, durante le quali i membri dell’equipaggio vivranno e lavoreranno in un habitat di 1.700 metri quadrati stampato in 3D. I ricercatori simuleranno le sfide di una missione umana su Marte, comprese le limitazioni delle risorse, i guasti alle apparecchiature, i ritardi nelle comunicazioni e altri fattori di stress ambientale. Per tenersi occupati, i quattro volontari guideranno dei robot per simulare come i primi esseri umani su Marte navigheranno, esploreranno e raccoglieranno campioni scientifici. Oltre a coltivare il loro cibo si occuperanno anche delle esigenze di sopravvivenza di base, tra cui l’igiene personale, la preparazione dei pasti e il mantenimento di un programma di sonno. La NASA dichiara di essere particolarmente interessata a capire come cambiano il comportamento e la salute dei volontari nel corso del tempo, vivendo in condizioni difficili. Uno studio precedente, Mars-500, è stato condotto congiuntamente dall’Agenzia spaziale europea, dalla Russia e dalla Cina dal 2007 al 2011. Lo studio ha analizzato fattori simili a quelli dell’imminente esperimento della NASA, sottolineando i problemi medici e psicologici legati all’isolamento per anni. L’ultima fase dell’esperimento è stata uno studio di 520 giorni, più lungo di quello per cui si sta preparando la NASA, ma i risultati saranno probabilmente simili: anche se l’equipaggio (internazionale) è andato d’accordo e non sono stati segnalati conflitti, i partecipanti hanno trascorso sempre più tempo a letto, con il passare del tempo. Mars-500 ha coinvolto un ampio gruppo di ricercatori, mentre la prossima missione della NASA comprenderà solo quattro volontari, aumentando probabilmente le possibilità di crolli emotivi e mentali. I crolli mentali su Marte potrebbero far fallire la missione, molto costosa e comunque rischiosa, ed è per questo che la NASA sta cercando di studiare come prevenirli.

Com detto, il prossimo studio, della durata di un anno, è il primo di tre esperimenti pianificati dalla NASA ma i primi follow-up sono previsti per il 2025 e il 2026.

Perché la stampa 3D?

I futuri insediamenti per l’esplorazione spaziale sono stati stampati in 3D, con la tecnologia di costruzione additiva, per eliminare la necessità di lanciare grandi quantità di materiali da costruzione su più voli nel momento in cui Marte verrà veramente colonizzato, il che è proibitivo dal punto di vista dei costi.

Chi sono i partecipanti?

I partecipanti sono stati selezionati attraverso il bando di concorso 2021 lanciato dalla NASA che, recentemente, ha rilasciato una presentazione dei quattro membri dell’equipaggio (e membri di riserva) sul suo sito web ufficiale. Queste sono le informazioni sui quattro:

Kelly Haston: la comandante

Haston, è un membro registrato della Nazione Mohawk delle Sei Nazioni del Grand River in Canada. La Nazione Mohawk è una delle sei nazioni che formano la Confederazione Haudenosaunee appartenente agli Irochesi: popolazione di nativi americani originariamente stanziata tra gli attuali Stati Uniti d’America e il Canada, insieme alle nazioni Oneida, Onondaga, Cayuga, Seneca e Tuscarora. La riserva fu creata nel 1784 per ospitare le nazioni Haudenosaunee che si erano alleate con i britannici durante la rivoluzione americana e avevano perso le loro terre negli Stati Uniti. La Haston è una ricercatrice con esperienza nella costruzione di modelli di malattie umane. Ha guidato progetti innovativi basati sulle cellule staminali, ricavando diversi tipi di cellule per lavorare sull’infertilità, sulle malattie del fegato e sulla neurodegenerazione. Haston ha conseguito una laurea in biologia integrativa e un master in endocrinologia presso l’Università della California, Berkeley, e un dottorato in scienze biomediche presso l’Università della California, San Francisco (UCSF) e l’Università di Stanford a Palo Alto, California, dove ha combinato approcci animali e cellulari per scoprire difetti biologici associati all’infertilità. Il suo lavoro post-dottorato presso l’Università di Harvard a Cambridge, Massachusetts, e presso i Gladstone Institutes dell’UCSF si è concentrato sulla sclerosi laterale amiotrofica.

Ross Brockwell: l’ingegnere di volo

Brockwell, di Virginia Beach, Virginia, è un ingegnere strutturale e amministratore di lavori pubblici. Il suo lavoro si concentra su infrastrutture, progettazione di edifici, operazioni e leadership organizzativa. Brockwell ha conseguito una laurea in ingegneria civile presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta e un master in aeronautica presso il California Institute of Technology di Pasadena. Ha ottenuto le certificazioni professionali dell’U.S. Green Building Council, dell’Institute for Sustainable Infrastructure ed è un commissario di pianificazione certificato.

Nathan Jones: il medico

Jones, originario di Springfield, Illinois, è un medico di medicina d’urgenza certificato dall’albo e specializzato in medicina pre-ospedaliera e ausiliaria. Attualmente lavora come medico di medicina d’urgenza, direttore medico delle emergenze e medico tattico presso lo Springfield Memorial Hospital. Jones è anche professore di medicina d’urgenza presso la Southern Illinois University School of Medicine. Ha conseguito una laurea in biologia molecolare e cellulare presso l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e un dottorato in medicina presso la Southern Illinois University School of Medicine. Ha completato la specializzazione in medicina d’urgenza presso l’University of Illinois College of Medicine di Peoria.

Alyssa Shannon: la responsabile scientifica

Shannon, di Sacramento, California, è un’infermiera specializzata presso il Medical Center della University of California, Davis. Ha un forte interesse per la visualizzazione e l’uso di dati accurati per migliorare i risultati dei pazienti. Inizialmente Shannon ha lavorato come insegnante di scuola elementare prima di tornare a scuola per conseguire una laurea in infermieristica. Dopo aver lavorato come infermiera registrata in telemetria, ha conseguito un Master of Science presso la UCSF come specialista in infermieristica clinica cardiovascolare con una specializzazione in genetica.

Trevor Clark: membro di riserva

Clark, di Thousand Oaks, California, è un ingegnere nel settore aerospaziale e della difesa. Sviluppa algoritmi di apprendimento automatico e reti neurali profonde per migliorare le capacità dei sistemi di sensori avanzati con l’intelligenza artificiale. Clark ha conseguito una laurea in ingegneria elettrica presso l’Accademia dell’Aeronautica degli Stati Uniti e al momento della laurea è stato nominato ufficiale dell’Aeronautica. Ha conseguito un master in ingegneria elettrica presso la California State University, Fresno, mentre era ancora in servizio attivo. Clark si è separato con onore dall’Aeronautica Militare con il grado di maggiore.

Le attività su Mars Dune Alpha

Questi sono i fantastici 4 scelti per sopravvivere in un habitat che simulerà le condizioni climatiche simili a quelle che dovranno essere affrontate se il pianeta verrà colonizzato. L’habitat stampato in 3D comprenderà una cucina, alloggi privati per l’equipaggio, aree dedicate al fitness, alla ricreazione, alle attività mediche, alla crescita delle coltivazioni e al lavoro, oltre a un’area di lavoro tecnica e a due bagni. L’equipaggio inizierà a vivere nella propria casa marziana, la Mars Dune Alpha, a giugno di quest’anno. “Durante la simulazione, i membri dell’equipaggio svolgeranno diverse attività di missione, tra cui la simulazione di passeggiate spaziali, operazioni robotiche, manutenzione dell’habitat, igiene personale, esercizio fisico e crescita delle colture“, ha dichiarato la NASA in un comunicato. I volontari dovranno affrontare fattori di stress ambientale come l’isolamento, la limitazione delle risorse e i guasti alle attrezzature, oltre a un notevole carico di lavoro, in modo da sperimentare tutte le possibili situazioni che gli esseri umani potrebbero dover affrontare una volta arrivati su Marte. “Le principali attività dell’equipaggio durante l’analogo possono consistere in passeggiate spaziali simulate, compresa la realtà virtuale, comunicazioni, crescita delle colture, preparazione e consumo dei pasti, esercizio fisico, attività igieniche, lavori di manutenzione, tempo personale, lavoro scientifico e sonno“, ha dichiarato la NASA nel suo rapporto sulla missione. I volontari trascorreranno parte del loro tempo operando a distanza elementi robotici che saranno importanti per gli equipaggi reali durante la spedizione su Marte per estendere le loro capacità di esplorazione. Avranno anche la responsabilità di controllare un robot itinerante e un drone simile a un elicottero. Le ricerche condotte sull’habitat Mars Dune Alpha saranno utilizzate dalla NASA per informare i rischi e le scelte delle risorse per sostenere la salute e le prestazioni dell’equipaggio durante una missione di lunga durata su Marte.  Sebbene uno studio di isolamento di un anno possa sembrare abbastanza impegnativo e intenso per testare i limiti degli esseri umani, è il modo migliore per prepararsi alla futura colonizzazione del nostro sistema solare, secondo gli esperti.