Právě teď se k Zemi vrací posádka vyslaná k Marsu. Ne, nejde ani o novinářskou kachnu, ani o sci-fi. Ovšem astronauti skutečný Mars viděli maximálně na obrázcích.

V Institutu lékařsko-biologických problémů Ruské akademie věd v Moskvě totiž probíhá simulovaný »let« na Mars. Experiment, na němž se podílejí i odborníci z České republiky, hledá odpovědi na otázku, co udělá s člověkem tak dlouhá doba v tak jedinečných podmínkách?

Lidé už okusili cestování k jiným vesmírným tělesům. Ovšem let na Měsíc se s předpokládanými dálkovými vesmírnými misemi nedá srovnávat. Cesta tam i zpět (včetně necelých 60 hodin na oběžné dráze a 21,5 hodiny na povrchu Měsíce) trvala průkopníkům z Apolla 11 něco málo přes 8 dní.

Na Mars už by cesta trvala řádově měsíce až roky. A ke vzdálenějším planetám už by se doba letu možná počítala na desetiletí…

Let na Mars pohání zvědavost

Proč však právě Mars? Podobné podmínky (písek, arktické pouště, přítomnost vody ve zmrzlém stavu) jako na Zemi dělají z rudé planety nejpravděpodobnější cíl úvah o využití energetických zdrojů, vzácného nerostného bohatství i vědecko-fantazijních úvah pro velmi vzdálenou budoucnost na expanzi lidstva mimo Zemi.

„Většina pozornosti experimentu je zaměřená na bezpečnost a zdraví posádky, ovšem s absencí podmínek stavů beztíže a přetížení, které musí být řešeny separátně, například letovými experimenty či za pomoci centrifugy,“ konstatuje Jaroslav Sýkora z české společnosti QED Group, která se na experimentu podílí.

Kdo si umí představit, jak by ho změnilo 520 dní kosmického letu v omezeném prostoru s několika stále stejnými lidmi, se kterými je nezbytné spolupracovat pro přežití všech?

Vědci v uzavřeném experimentálním prostoru ověřují faktory, které ovlivňují vzájemnou komunikaci i možnosti poskytování psychosociální podpory posádce ve vypjatých situacích.

Přistání v listopadu

Celý projekt Mars 500 je rozplánovaný do tří různě dlouhých fází.

První, 14denní izolace v listopadu 2007 otestovala funkce simulátoru, celého komplexu a řídícího centra, aby posádka v nejdelší části experimentu měla zajištěné potřebné životní a pracovní podmínky.

Během druhé části, kdy byli dobrovolníci izolováni 105 dní (od dubna do poloviny července 2009), se vědci zaměřili na získání a analýzu informací týkajících se posádky. Ve středu pozornosti byla psychická adaptace jednotlivců na prostředí, vzájemné interakce, vliv omezené komunikace.  Kromě toho bylo samozřejmě znovu prověřováno i technické vybavení simulátoru.

Od loňského roku probíhá třetí, hlavní fáze celého experimentu, která byla zahájena 3. 6. 2010 a potrvá do 5. 11. 2011, tedy celých 520 dní. V současné době už dokázala posádka v simulátoru na Mars během 250 dní doletět a po 30 dnech práce „na povrchu Marsu“ včetně nezbytné karantény se vrací na Zemi.

Každá z částí letu je náročná jiným způsobem, při návratu se předpokládá například vyšší počet poruch a nepřesností kvůli narůstající únavě posádky.

Všechno v 550 m3

Šest mezinárodních účastníků studie (viz rámeček) svůj »let« absolvuje v Pozemním experimentálním komplexu (Nazemnyj experimentalnyj komplex – NEK) ve Státním vědeckém centru Ruské federace – Institutu lékařsko-biologických problémů Ruské akademie věd v Moskvě. Co si pod tím máme představit?

Neprodyšně uzavřený komplex vzájemně propojených modulů, které dohromady mají objem 550 m³. Slouží vědeckým a lékařským výzkumům, v pracovním modulu je skleník, tělocvična, sanitární část a »spižírna« a kromě obytného modulu je součástí komplexu i maketa výsadkové lodi.

V té tři členové posádky strávili 13 dní »na povrchu Marsu« v modulu propojeném s komplexem přechodovou komorou.

Komunikace s dopravním zpožděním

Co všechno posádka musí zvládat? Má zachovaný sedmidenní režim, se dvěma volnými dny. Simulované i skutečné poruchy, havárie a stavy krajní nouze se ovšem objevují kdykoliv. Posádka denně zvládá slušný počet rutinních úkonů týkajících se hlavně technické údržby a kontroly zdravotního stavu.

Je ve spojení s »pozemským« řídicím centrem, ale komunikace je zpožděná úměrně simulované vzdálenosti od Země (viz rámeček).

Ve volném čase si mohou kosmonauti vybrat mezi tělocvičnou a studovnou nebo třeba sledováním filmů. Musí rovněž zvládat přísně rozpočítané a sledované příděly vody, kyslíku i potravin (ty jsou stanovené podle pravidel Mezinárodní kosmické stanice, ISS).

Řídicí centrum sleduje bez přestávky fyzický i psychický stav každého člena posádky a průběžně vyhodnocuje získaná data. Každý z účastníků se může v mezní situaci rozhodnout experiment opustit a je po zbytek času považován za »mrtvého« (i v případě, že se rozhodne odejít v případě nemoci).

BIORASCAN a APKOES

V rámci „letu“ probíhá celkem 105 experimentů, nejvíce biochemických, imunologických a biologických (34), psychologických a psychofyziologických (26) nebo fyziologických (26).

Cílem jednoho z projektů je například porovnat několik metodik pro udržení fyzické kondice členů posádky a určit tu nejefektivnější. Druhý sleduje vliv zvýšeného podílu vlnových délek modrého světla na postřeh, spánek nebo srdeční rytmy.

Další zajímavý projekt s názvem BIORASCAN slouží vývoji spolehlivých metodik bezkontaktní diagnostiky průběhu spánku a poruch, které mohou nastat (např. apnoe – zástava dýchání ve spánku). Pomocí radiolokace jsou sledované a kontrolované změny aktivního pohybu, dýchání a srdeční činnosti bez kontaktu s vyšetřovanou osobou. Výsledky mohou pomoci i pozemským lékařům.

Jiný projekt zkoumá homeostázu a vliv různých solí (sodíku a draslíku) v potravě na tělesné tekutiny a krevní tlak. Pomocí virtuálních trenažérů se testuje i funkčnost samostatných systémů integrovaných v hardware-software komplexu zajištění života posádky (APKOES – Apparatno-programnyj kompleks obsluživanija ekipažem sustěm ženěobespečenija).

Sociomapa »marťanů«

Čeští vědci se na projektu Mars 500 podílejí třemi velkými studiemi. Prvním je projekt společnosti QED Group, který zkoumá dynamiku vzájemných vztahů v malé skupině lidí v dlouhodobé izolaci metodou Sociomapování (viz dále).

Jejím cílem je analyzovat probíhající změny mezilidských vztahů, které mají rozhodující vliv na kvalitu práceschopnosti posádky, procesy chování, jejich poruchy a problémy. Včasné zachycení signálů, podle nichž je možné rozeznat vznikající konflikty, a způsoby, jak konfliktům včas předejít, aby nebyla ohrožena kohezivita (soudržnost) posádky, je ostatně hlavním úkolem českého týmu.

„Uvedená metoda se už v praxi pro podobné účely používá. Například u zahraničních misí manažerských týmů, kdy je celý tým v podobně extrémní pozici,“ vysvětluje Alek Lačev ze společnosti QED Group.

Další je studie brněnského Psychologického ústavu AV ČR. Ta zkoumá změny vnímání a paměti. Pražská pobočka ve spolupráci s katedrou pedagogiky a psychologie českobudějovické Jihočeské university a katedrou psychologie Filozofické fakulty Univerzity Karlovy v Praze v samostatné studii zkoumá odolnost člověka v kritických situacích.

105 neobvyklých dní v životě 6 lidí

Na úspěšné druhé fázi, tedy 105denní izolaci, která hrála roli předexperimentu, ověření vhodnosti, účinnosti a úspěšnosti zvažovaných metod výzkumné činnosti, se podílelo šest kosmonautů.

Kromě nich i několik dobrovolníků testovaných v »pozemských« podmínkách. Během 105 dní absolvovali 70 experimentů. A jak dopadli?

Experimenty zkoumaly fyziologické a psychologické adaptace posádky na autonomní fungování, interakce posádky s řídícím centrem, reakce na změny komunikace apod.

Kvanta výsledků poskytla řadu zajímavých údajů a souvislostí.

Nebyl například zjištěn negativní vliv expozice hluku na sluch. Negativní vlivy podmínek letu nebyly zjištěny ani při vyšetření oběhového systému nebo indexů metabolismu a hematologických kritérií.

U všech členů posádky byl pozorovaný útlum, pokles mozkového potenciálu v období izolace a obnovení jeho úrovně po ukončení experimentu. Klinické ukazatele také prozradily, že pobyt v hermetickém prostředí vedl ke zvýšení přirozené odolnosti organismu.

Ladění stability

Analýza psycho-fyziologického stavu prozradila, že většina posádky byla v průběhu pokusu v rámci fyziologické normy.

Všichni členové vykazovali vysokou odolnost vůči stresu, sebeovládání a nízkou hodnotu úzkostí. Poprvé také ucelený soubor dat umožnil popsat zvláštnosti komunikační strategie, očekávaných podnětů, změn situací v důsledku zásahů z Řídicího centra (Crew CapCom /CC).

Jak se ukázalo, v první půli experimentu docházelo k ladění komunikačních vazeb (tzn. mnoho požadavků na změny i reálných proměn v období vzájemného přivykání si na sebe). Po období »stabilizace« následovalo ještě jedno dolaďování, kritická fáze a poté již byl systém relativně stabilní.

I jiné ukazatele (např. spolupráce) vykazují fázi ladění v první polovině experimentu, pak mají poněkud jiný průběh (v případě spolupráce kritická hodnocení a požadavky na zlepšení v závěrečné fázi, které lze vnímat v souvislosti s únavou a očekáváním konce experimentu.).

Výrazné individuální odchylky vykazovaly adaptační reakce, a to v závislosti na funkčních rezervách každého jednotlivce.

Krizi je možné předejít

Současně byli vyšetřováni objektivně zdraví lidé v různých regionech a ukázalo se, že pobyt v přirozených podmínkách se vyznačuje výraznějšími výkyvy stavu organismu než v podmínkách izolace, kde je funkční stav organismu stabilnější.

Během celého projektu probíhalo také 22 výzkumných psychologických projektů. Ty pomohly stanovit kritéria pro racionální sestavení posádky. Podařilo se prokázat, že aplikace sady vybraných metod pro hodnocení interakcí v posádce umožňuje efektivně vyhodnotit chování členů posádky a diagnostikovat i ovlivňovat existenci problémů v mezilidských vztazích v podmínkách izolace, což bylo opět úkolem české účasti v experimentu.

Období relativní samostatnosti posádky, s omezením přímé komunikace s řídícím centrem vedlo ke zvýšení počtu písemných zpráv.

Samostatná existence byla pro posádku motivací k vlastním aktivitám, na druhé straně se ukázala být poněkud problematická při udržení plynulé, spojité komunikace mezi ní a řídícím centrem.

Šest statečných testovacích astronautů

*Vícefázový projekt Mars500 připravovali odborníci z mnoha oborů několik let. Pod patronátem ruské kosmické agentury Roscosmos, Ruské akademie věd a ESA (Evropské kosmické agentury) se na něm podílejí vědci z mnoha zemí světa.

*520denního »letu« na Mars se účastní šestičlenná mezinárodní posádka složená z tří členů z Ruska a po jednom zástupci mají Čína, Itálie a Francie.

*A kdo tedy posádku tvoří? Alexej Sergejevič Siťov (Rusko), velitel posádky (38 let), Suchrob Rustamovič Kamolov (Rusko), lékař (37 let), Alexandr Jegorovič Smolejevskij (Rusko), výzkumník (32 let), Diego Urbina (ESA, Itálie), výzkumník (27 let), Romain Charles (ESA, Francie), palubní inženýr (31 let), Wang Jü (Čína), výzkumník (27 let).

Kde se pátrá po poruchách v mezilidských vztazích

*Metoda Sociomapování se zrodila na počátku 90. let minulého století pro potřeby studia malých skupin v rámci armádního výzkumu, který byl v té době realizován pod vedením Jaroslava Sýkory v Centru pro výzkum stresu Armády České republiky.

*Vyvinul ji Radvan Bahbouh a s týmem společnosti QED Group ji rozvíjí pro potřeby mnoha oblastí, od vědeckého výzkumu po poradenství pro management až po řízení organizací. *Sociomapování je metoda, která dokáže geniálně převést velké množství dat získaných analýzou komplexních vztahů veškerých prvků do jednoduše srozumitelné grafické podoby.

*Zkuste si představit, jaký balík informací je třeba k přesnému popisu vztahů vaší malé pracovní skupiny (jako nelineárního a občas hodně dynamického systému) a díky Sociomapě (viz obr.) máte rychle poměrně dobrou představu o tom, kde se objevují poruchy ve vzájemných mezilidských vztazích.

*V projektu Mars500 je tato metoda využita pro analýzu vztahů mezi členy posádky a posádkou a řídícím centrem, diagnostiku problémů a jejich řešení. Pokud se osvědčí, může to znamenat do budoucna významný český podíl na skutečných kosmických letech.

Jak je to s internetem na Marsu?

*Jak dlouho putuje signál ze Země na Mars? Když si představíte dráhy Země a Marsu, jejich vzdálenost se pohybuje mezi dvěma extrémy – to když jsou obě planety na opačných koncích sluneční soustavy asi 400 000 000 km daleko od sebe, nebo když se míjí v „těsné“ vzdálenosti 55 000 000 km.

*Rádiové vlny se šíří stejně rychle jako světlo, 299 792 458 m/s (1 079 252 848,8 km/h).

Když jsou planety nejblíže, cestuje signál ze Země na Mars přibližně 3 minuty. Pokud se na něco zeptáte a druhá strana bezprostředně odpoví, čekáte od své otázky na odpověď 6 minut. *Pokud ovšem potřebujete konverzovat v době, kdy je Mars od Země nejdále, cestuje sdělení jedním směrem 22 minut. Takže než se dočkáte odpovědi, musíte si otázku pamatovat 44 minut.

Více na:

www.mars500.cz

www.esa.int/mars500

www.mars500.imbp.ru/

www.qedgroup.cz