Hvad er et livssupportsystem?
Et livsstøttesystem på et rumfartøj involverer teknologier designet til at simulere levevilkår på Jorden. Dette inkluderer systemer, der er nødvendige for grundlæggende menneskelig overlevelse, såsom et tilstrækkeligt atmosfærisk tryk, strålingsafskærmning, der er nødvendig for den sundhedsmæssige trussel fra kosmiske stråler, og kunstig tyngdekraft for at minimere tabet af knogletæthed og atrofiering af muskler på lange rumopgaver. Andre vigtige elementer i et livsstøttesystem inkluderer evnen til at genanvende luft og vand, opretholde optimal varme og fugtighed for menneskelig komfort og fødevarelagring og bortskaffelse af affald.
Miljøstyrings- og livssupportsystemet (ECLSS) på den internationale rumstation (ISS) giver en god model af et livsstøttesystem, der skal tilpasses til enhver lang bemandet rumfartrejse i den nærmeste fremtid, såsom en menneskelig tur til Mars. ECLSS tjener primært funktionen til at rense luften ombord på ISS af partikler, mikroorganismer og uønskede gasser såsom udåndet CO 2 og flygtige organiske forbindelser, der udsendes af udstyr eller last. Systemet opretholder også et korrekt atmosfærisk tryk og vanddampniveau, hvilket letter en ensartet temperatur og tryk i hele stationen. Vand renses også af ECLSS sammen med dets evne til at give frisk ilt til vejrtrækning.
Selvom det livsstøttesystem, som ECLSS bruger, er pålideligt og holdbart, er det ikke helt selvstændigt. Det meste af vandet på stationen genanvendes og genbruges adskillige gange, inklusive som kilde til iltgenerering, men stationen skal ikke desto mindre periodisk forsynes med vand. Dette skyldes delvis, at vand nedbrydes for at skabe ilt, og brintet, der oprettes i elektrolyseprocessen for at gøre dette, udluftes i rummet. Forskning pågår for at udvikle en kuldioxidreduktionsenhed (CReA), som reagerer affaldsbrint med CO 2, der udåndes af besætningen for at generere ferskvand og metanbrændstof.
Ture af en lang varighed ud i det dybe rum, der kan tage måneder til år, kræver et lukket økologisk system, der er fuldstændig selvforsynende. En af hovedkomponenterne til dette vil være en form for energikilde, der er mere holdbar end strømforsyningsmodul (PSM) enheder, som ISS bruger til at nedbryde vand og rense det, samt levere varme, lys og elektricitet til stationen. Det vil heller ikke være muligt at transportere alt det vand og den luft, der er nødvendig til sådanne rejser, fra starten, og der kræves regenerativt udstyr til at fremstille rent vand og luft undervejs.
En af fremgangsmåderne til etablering af et brugbart primært livssystem til levering af mad, luft og vand har været gennem Biosphere og Mars on Earth (MoE) -projekter sponsoreret af US National Aeronautics and Space Administration (NASA). De forsøger at simulere levevilkår i et miljø, der er fuldstændigt isoleret udefra. Et effektivt plantebaseret livssupportsystem, der er oprettet på grundlag af denne forskning, kunne rense luft og vand samt være en kilde til mad. NASA ser seks vigtige livsstøtteelementer som behov for at blive adresseret i sit Advanced Life Support Project (ALS). Disse inkluderer håndtering af grundlæggende oplysninger om ren mad, vand og luft og logistik omkring biomasse, termisk affald og problemer.
De langsigtede virkninger af menneskelig rumfart kan også være skadelige på grund af stråling, vægtløshed og psykologisk isolering af besætningen. Afskærmning om bord på skibet kan beskytte besætningen mod noget af strålingen i rummet. Drejning af et rumfartøj på sin centrale akse, når det bevæger sig mod sin destination, kan også generere et simuleret tyngdekraftniveau langs det ydre skrog på grund af virkningerne af centripetalacceleration.
Russiske kosmonauter har den mest omfattende erfaring med isolering ombord på rumstationer, der kredser rundt om Jorden. I 2002 gennemførte de et eksperiment kaldet Simulation of the Flight of International Crew på Space Station (SFINCSS), hvor frivillige skiftede leve i otte måneder i et begrænset rum. En historie med langvarige missioner på den russiske Mir-rumstation ses også som meget værdifulde medicinske og psykologiske data. Det kan vise sig at være af afgørende betydning for at forberede de effekter, som enhver besætning kan møde på en halvanden lang mission til planeten Mars.