Varför ska vi till månen igen?

NASA har en plan: Det kommer att skicka ett team av astronauter tillbaka till månen för första gången på mer än fem decennier, inklusive den första kvinnan att stå på månens yta. Nyligen har forskare gjort det lärt sig mycket mer om vår planets största satellit, men det finns fortfarande mycket vi måste förstå om månen och dess plats i solsystemet. Det är därför det är så viktigt att gå tillbaka till månen under Artemis-uppdraget.

Men det finns fördelar utöver det vetenskapliga med att besöka månen - det kan också hjälpa oss att lära oss hur vi kan överleva borta från vår hemplanet och utforska längre än någonsin tidigare. Vi pratade med astronauten Kjell Lindgren, en medlem av NASA Artemis Team varifrån nästa människor att gå på månen kommer att väljas ut, om varför vi behöver gå tillbaka dit.

Först månen, sedan Mars

NASA tar en tvådelad strategi för ett månuppdrag. Det finns säkert en hel del vetenskaplig forskning att göra där, men NASA: s mål är inte bara vetenskapliga. Verket vill också etablera ett långvarig månbas och att träna på att låta astronauter leva på en annan himlakropp under långa tidsperioder. Så Artemis handlar också om att göra tekniska framsteg, eller, på NASA-språk, i operativa framsteg.

"Vi åker till månen eftersom det fortfarande finns så mycket att lära där, om bildningen av jorden och månen, dess plats i solsystemet och om universum i allmänhet. Så jag tror att den vetenskapliga kunskapen vi kommer att lära oss är otroligt viktig, säger Lindgren till Digital Trends. "Men det finns operativa upptäckter och övningar som vi måste lära oss också. Vi är alla överens om att vårt slutmål är att en dag komma till Mars. Och månen ger en fantastisk plattform där vi kan träna många av de färdigheter och procedurer som vi kommer att behöva för Mars."

Några av de praktiska problem som ställs inför på månen som är jämförbara med uppdrag till Mars inklusive hantera strålning och hitta sätt att konstruera livsmiljöer eller att bygga bärbar strålning avskärmning. Astronauter som håller sig inom låg omloppsbana om jorden är till stor del skyddade från strålning från jordens magnetosfär. Men att våga sig bortom det till månen innebär att astronauter kommer att utsättas för nivåer av strålning som är 200 gånger högre än de på jorden.

"Resan till månen kommer att ge oss en möjlighet att förstå hur människokroppen påverkas av den strålningen och att lära oss mer om den miljön", förklarade Lindgren.

Öva på ISS

Vi har redan mycket information om hur det är för astronauter att leva i omloppsbana tack vare årtionden av data från den internationella rymdstationen (ISS). Men det finns några viktiga skillnader mellan att bo där och att åka till månen. Lindgren är bekant med dessa skillnader, eftersom han stannade på ISS i sex månader 2015.

"Den internationella rymdstationen är unik genom att den är en vetenskaplig plattform. Vi är inte riktigt utbildade för att flyga rymdstationen. Vi är utbildade att använda den otroliga plattformen för att bedriva vetenskap och forskning." Lindgren förklarade. Så astronauternas funktioner återspeglar det. "Det är vårt jobb på rymdstationen, att fungera som ögon och öron och händer för forskarna på marken för att utföra vetenskapliga experiment."

Ibland behöver astronauterna på ISS också göra operativa uppgifter, som att underhålla eller fixa delar av stationen eller lägga till ny utrustning. Men det primära syftet med att stanna på rymdstationen är vetenskapliga framsteg.

Artemis-uppdragen till månen kommer att vara annorlunda. Astronauterna kommer att behöva lära sig att flyga en rymdfarkost, att gå ner från omloppsbana och landa på månen, att lyfta från ytan och återvända till jorden. Och det har ingen gjort på över 50 år.

Träning för månen

En av utmaningar i ett månuppdrag under det här decenniet är att det har gått så länge sedan någon utförde ett bemannat månuppdrag att mycket av den institutionella kunskapen om hur man uppnår det har gått förlorad när människor gick i pension. Så den nya generationen astronauter såväl som ingenjörer, uppdragskontrollanter och supportpersonal måste skapa nya rutiner och utbildningsstrukturer.

"Det finns ingen i vår generation som har förberett sig för ett månuppdrag", sa Lindgren. "Vi vet vad Apollo-astronauterna gjorde, och så vi har lite av en ram för vad som kommer att förväntas av oss."

Artemis II-uppdraget kommer att skicka en besättning runt månen, och Artemis III-uppdraget kommer att skicka en besättning till månens yta, så dessa team kommer att behöva mångeologiutbildning. "För Artemis II kommer det att vara visuell observation när de går runt månen - förmågan att titta ner och göra vetenskapliga observationer," sa han. "Och naturligtvis kommer Artemis III-teamet att vara mycket glada över att göra fältgeologi. Det är att gå ut och titta på månlandskapet, identifiera olika klippformationer, olika typer av månsten, och gör observationer och insamlingar för teamet på [NASAs] Johnson Space Centrum."

Förutom vetenskaplig utbildning måste astronauter hålla sig i god fysisk kondition och tillbringa tid i NASA: s supersoniska jetträningsplan som T-38 Talon. "Det ger oss en möjlighet att träna ögon-hand-koordination och kommunikation mellan besättningen", förklarade Lindgren. Det är också en möjlighet att öva på procedurer och simulerade nödsituationer, för att kontrollera att hela teamet fungerar smidigt tillsammans om något skulle gå fel.

En skillnad i gravitation

Utöver den vetenskapliga utbildningen och kommunikationsutbildningen finns den tekniska utbildning som astronauter behöver för att utföra sin funktioner i rymden: manövrera robotarmar, gå på rymdpromenader, använda verktyg och röra sig med låg gravitation betingelser. Allt detta kräver ett annat tillvägagångssätt i månens 1/6:e gravitation än vad det gör i nollgravitationen hos ISS.

"När vi tränar rymdpromenad gör vi det i neutralt flytkraftslaboratorium [NASA: s gigantiska simbassäng där astronauter tränar i simulerad gravitation på en kopia av ISS] och vi arbetar på utsidan av rymdstationen, säger Lindgren. "Nu kommer vi att behöva lära oss hur man använder det neutrala flytkraftslaboratoriet som ett månövningsområde. Så det innebär att gå längs med botten och använda verktyg och ta reda på hur man använder dessa verktyg effektivt.”

Tyngdkraften på månen gör att verktyg, till skillnad från ISS, faller till marken och har en viss vikt. Men astronauterna kommer att kunna hoppa högt upp i luften och röra sig på ett helt annat sätt. "Jag tror att 1/6 av gravitationen kommer att bli fantastisk," sa Lindgren. "Precis lika ny som tyngdlöshet är. Att få leva och arbeta i den där 1/6:e gravitationen kommer att bli fenomenalt.”

För hela mänskligheten

För att uppnå både vetenskapliga och operativa mål kommer Artemis-uppdragen att behöva en mängd olika färdigheter och tillvägagångssätt.

Det är därför NASA har påpekat mångfalden i sitt Artemis-team, som inkluderar män och kvinnor från en mängd olika utbildningsbakgrunder och kulturer. Detta kan hjälpa till att undvika fallgropar som uppstår när alla i ett projekt tenderar att tänka på samma sätt och ha ett liknande förhållningssätt. Lindgren har till exempel en medicinsk bakgrund och är certifierad inom akut- och flygmedicin. Andra medlemmar i Artemis-teamet har en bakgrund inom naturvetenskap eller ingenjör utöver de som kommer från militären.

"Den där mångfalden av bakgrund och kultur, av utbildningsbakgrund, det ger oss verkligen en rikedom operationer så att vi inte alla närmar oss ett problem som stridspilot eller som ingenjör”, Lindgren sa. "Vi tar med olika perspektiv och olika bakgrunder till den problemlösningen, och vi drar verkligen nytta av det."

Och utöver det breda utbudet av människor i NASA: s astronautkår är målet att färdigställa Artemis uppdrag med stöd från andra länder också, gå med internationella partners som andra rymd byråer. "Det här uppdraget att komma tillbaka till månens yta är verkligen till förmån för mänskligheten," sa Lindgren.

Ett personligt mål

Att lämna jorden och ge sig av för att utforska bortom vår planet är drömmen för varje astronaut, och de 18 medlemmarna i Artemis Team, tillsammans med hela NASA: s astronautkår, förbereder sig för detta nya uppdrag med en hel del spänning.

"För de av oss som strävar efter att bli astronauter är idén om att landa och gå på månen i centrum. Så att vara en del av laget som ska åstadkomma det är verkligen speciellt, säger Lindgren.

Oavsett om han kan hjälpa till med en vetenskaplig upptäckt eller att hjälpa till att lära sig hur man stödjer astronauter i att utforska längre än någonsin tidigare, sa Lindgren att han skulle bli överlycklig i båda fallen.

"Jag skulle älska att vara ute på en lunar EVA [Extra Vehicular Activity] och identifiera en sten som hjälper oss att låsa upp ursprunget till jorden och månen," sa han. "Men jag skulle också älska att vara en del av det teamet som hjälper oss att förfina våra procedurer och utrustning så att vi definitivt kan säga: "Det här går jättebra och vi är redo att ta oss an Mars."

Redaktörens rekommendationer

• Konstgjorda atmosfärer: Hur vi bygger en bas med andningsluft på Mars
• 2020 var ett stort år för månen. Här är en sammanfattning
• Den gången vi nästan kärnvapte månen
• Hur NASA: s Perseverance Rover kommer att söka efter liv på Mars
• NASA-astronauten Doug Hurley är redo att ändra kursen för den amerikanska rymdfärden