ガガーリンの最初の宇宙飛行のかなり前から、火星に人々を送ることを想像していました。ニールアームストロングとバズオルドリンを月に届けたサターンVランチャーの主任建築家であるヴェルナーフォンブラウンは、最初の人間が火星に到着する可能性のある日付として1965年を想定していました。それ以来、1,000を超えるさまざまな技術研究が行われ、そのほとんどは火星が20年余り先にあると仮定しています。
しかし、火星が残っているのはそこです。未来。
スペースは単一の目的地ではありません。地球軌道、月、火星は非常に異なる航海と挑戦を伴います。危険は以前の任務（誰も生き残ることを望むことができなかった壊滅的な爆発）にとってより直接的で劇的だったので、地球環境の極端に適応する人体の能力はほとんど無関係でした。
ただし、火星は規模と性格が異なるという課題を提示します。それはマラソンです。スプリントより。ここで、重力の負荷がないことは新しい次元を取り、目新しさから忍び寄る脅威に変わります。なぜなら、地球上の生命は、不変の重力場で過去35億年にわたって進化してきたからです。その文脈では、私たちの生理学の多くが重力によって定義されている、または重力に依存しているように見えることは驚くべきことではありません。
重力を取り除くと、私たちの体は私たちにとって事実上の見知らぬ人になります。
これはあなたの体です。これは火星のあなたの体です
私たちの日常生活では、重力は私たちを地面に接着させ続ける歩行者の物理的な力です。注意が必要になる前に、邪魔にならないように、崖を登ったり、飛行機から飛び降りたりする必要があります。
しかし、私たちは常に重力の影響を感知し、それらに対抗しています。主に無意識のうちに。
####ケビンフォン
#####概要
（https://twitter.com/Kevin_Fong）は、天体物理学と工学の学位も取得している医学博士です。彼はロンドン大学ユニバーシティカレッジの生理学の名誉上級講師であり、高度、宇宙、極限環境医学センターの創設者兼共同ディレクターでもあります。 Fongは、ヒューストンのジョンソン宇宙センターにあるNASAの人体適応対策オフィス、およびケープカナベラルのケネディ宇宙センターにある医療運用グループと協力しました。
四肢、臀部、子牛、脊柱起立筋なし脊柱を取り囲み、背骨を高く立てたままにすると、重力によって人体が崩壊して胎児の球になり、床の近くで丸まってしまいます。これらの筋肉群は、重力によって、絶え間ない運動の状態で形作られ、私たちが日常生活を送っている間、絶えず負荷がかかったり、負荷がかかったりします。そのため、太ももの大部分を構成し、膝を伸ばしてまっすぐにする働きをする肉の塊が、体の中で最も消耗の激しいグループです。
宇宙を飛んだラットの大腿四頭筋の変化をグラフ化した実験では、9日以内に総筋肉量の3分の1以上が失われました。
私たちの骨も重力によって形作られています。私たちは骨格をかなり不活性であると考える傾向があります。肉や生物学的鎧のシステムを吊るす足場にすぎません。しかし、微視的なレベルでは、それははるかに動的です：それが経験する重力に対抗するためにその構造を絶えず変更し、それ自体を緊張から骨を最もよく保護する構造を織ります。重力負荷を奪われて、骨は一種の宇宙飛行によって引き起こされた骨粗鬆症の餌食になります。そして、私たちの体のカルシウムの99％が骨格に蓄えられているので、それが無駄になると、そのカルシウムはその道を見つけます。血流に流れ込み、便秘から腎結石、精神的鬱病に至るまで、さらに多くの問題を引き起こします。
医学生は、このリストを「骨、石、腹部のうめき声、精神的なうめき声」として覚えています。
重力への生物学的適応はそれだけではありません。私たちが立っているとき、私たちの心臓、それ自体が筋肉ポンプは重力に逆らって働き、心臓から脳に向かってつながる頸動脈の血液を垂直に押し出す必要があります。重力に逆らって働く必要がなくなると、心臓とその血管系は体調を崩し、ゆっくりとアスリートを連れてカウチポテトに変えます。
内耳の加速度計のシステムである耳石と三半規管は、動きに関する詳細を提供するように設計されており、入力と出力を目と共有します。心臓、関節、そして筋肉。これらの臓器は、人体を生かしておく必要がないという意味で「重要」とは見なされていません。その結果、きめ細かく調整された動きの感覚を提供する上で彼らが果たす重要な役割は見過ごされがちです。
人生で最高のもののすべてのように、あなたはあなたがするまであなたが持っているものを本当に感謝しません失くす。穏やかに振動し、吐き気を誘発する、逃げ場のないシーンを想像してみてください。内耳の臓器が機能不全になったときの感覚です。そして、それは病気、麻薬、毒、そして-結局のところ-重力の欠如によって引き起こされる可能性があります。
障害はそれだけではありません。他にも、あまり理解されていない変更があります。赤血球数が減少し、一種の宇宙貧血を引き起こします。免疫力が低下し、創傷治癒が遅くなり、睡眠が慢性的に妨げられます。
>重力に逆らって働く必要がなくなると、体は体調不良—アスリートを連れてカウチポテトに変える。
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長期滞在のミッションには多くの手ごわい問題があります。一つ目は生命維持です。 4人の乗組員を3年近く生き続けることができるシステムをどのように発明しますか？
宇宙ステーションの場合、通気性のある酸素は安定した水の供給を電気分解する必要があります。しかし、火星に旅行するチームに補給する簡単な方法はないため、この問題に対する多くの独創的な解決策が提案されています。
1つは、生命維持と栄養に対する独自のアプローチです。 10,000の小麦を育てれば、人間の排泄ガスである二酸化炭素を除去しながら、呼吸するのに十分な酸素を生成できることがわかります。さらに良いことに、あなたは部分的な栄養源を持っています。しばらくの間、宇宙センターには4人のボランティアのチームが密閉されたチューブに閉じ込められ、この自己再生型の水耕栽培の生命維持システムでかなり独立して生活していました。
そしてそれはすべて素晴らしいことです-作物の失敗の可能性を考慮に入れるまで。
欧州宇宙機関の人間宇宙探査シンポジウムで議論された別の解決策は、藻類の大桶を育てることです（これは小麦よりも維持が容易であり、タンパク質の供給源も提供します）。それと小麦植物の間で、ピザのような食べ物（風味のある藻でコーティングされたパン）の食事に途中で入ることができ、火星ミッションに必要な食べ物と生命維持装置の重量と量を大幅に減らすことができます。再生生命維持の分野を専門とするフランス人は、尿のリサイクルと受精源としての糞便の使用について説明するまで、これがどのように機能するかを教えてくれました。
「なるほど」と彼はバーの喧騒の上で叫んだ。火星に行くと、彼らは文字通り「自分の糞を食べるためにav」します。」
それでもまだ旅行を延期していない場合は、放射線の危険。誰もが知る限り、地球と火星の間を移動するときに私たちがさらされるバックグラウンド放射線は、太陽フレアがない限り、安全な範囲内にあるはずです。太陽フレアは、あなたの隣で発生する中性子爆弾のようなものです。荷電ヘリウム原子核、中性子、陽子などのエネルギー粒子が私たちの体を通過し、大混乱を引き起こし、細胞に不可逆的な損傷を与えます。 （鉛やその他の重金属コーティングは、非常にエネルギーの高い重い粒子に関しては役に立ちません。）
放射線を交渉し、少なくとも生命維持システムを構築する方法を見つけたとしても、部分的に再生し、私たちは最も基本的な問題に戻り続けます：重力の欠如と戦わなければなりません。
私たちの日常生活では、私たちの生理学は重力負荷への断続的な曝露、つまり立ち上がることによってのみ維持されます日中は足を踏み鳴らします。確かに、研究者がここ地球での微小重力の影響を模倣したいとき、彼らは単にたくさんの人々をベッドに送ります。
この認識から、重力を次のように規定できるという考えが生まれました。薬、それを短いが大量に与える。 NASAは出て行ってそれを作りました。 NASAの人工重力パイロットプロジェクトの初期の結果は、心臓と筋肉がこの方法で有効に保護される可能性があることを示唆していました。骨も恩恵を受けなかったら驚くでしょう。しかし、内耳とその加速度計の器官は別の話です。
残念ながら、すぐに答えが見つかるとは思えません。 2009年、人工重力プロジェクトが調査のより包括的なフェーズに入る準備ができたのと同じように、一連の予算削減がNASAを破りました。短腕遠心分離機が地上で徹底的に調査され、宇宙ステーションに搭乗する準備ができたはずの戦略が缶詰になりました。