Hva er et livsstøttesystem?
Et livsstøttesystem på et romskip involverer teknologier designet for å simulere levekår på jorden. Dette inkluderer systemer som er nødvendige for grunnleggende menneskelig overlevelse, for eksempel et tilstrekkelig atmosfæretrykk, strålingsskjerming som er nødvendig for helsetrusselen fra kosmiske stråler, og kunstig tyngdekraft for å minimere tapet av bentetthet og atrofiering av muskler på lange romoppdrag. Andre viktige elementer i et livsstøttesystem inkluderer muligheten til å resirkulere luft og vann, opprettholde optimal varme og fuktighet for menneskelig komfort, og matlagrings- og avfallssystemer.
Environmental Control and Life Support System (ECLSS) på den internasjonale romstasjonen (ISS) gir en god modell av et livsstøttesystem som må tilpasses for alle lang bemannede romfartsturer i nær fremtid, for eksempel en menneskelig tur til Mars. ECLSS tjener først og fremst funksjonen til å rense luften ombord ISS av partikler, mikroorganismer og uønskede gasser som utåndet CO 2 og flyktige organiske forbindelser som slippes ut av utstyr eller last. Systemet opprettholder også et riktig atmosfæretrykk og vanndampnivå, noe som letter en jevn temperatur og trykk i hele stasjonen. Vann renses også av ECLSS, sammen med sin evne til å gi friskt oksygen for pust.
Mens livsstøttesystemet som ECLSS bruker er pålitelig og holdbart, er det ikke helt selvstendig. Det meste av vannet på stasjonen blir resirkulert og gjenbrukt flere ganger, inkludert som kilde for oksygenproduksjon, men stasjonen må likevel med jevne mellomrom tilføres vann. Dette skyldes delvis det faktum at vann brytes ned for å skape oksygen, og hydrogenet som blir opprettet i elektrolyseprosessen for å gjøre dette blir luftet ut i verdensrommet. Forskning pågår for å utvikle en karbondioksidreduksjonsforsamling (CReA) som skal reagere avfallsvæske med CO 2 som utåndes av mannskapet for å generere ferskvann og metanbrensel.
Turer med lang varighet ut i det dype rommet som kan ta måneder til år, vil kreve et lukket økologisk system som er helt selvforsynt. En av hovedkomponentene for dette vil være en form for energikilde som er mer holdbar enn PSM-enhetene (Power Supply Module) som ISS bruker for å bryte ned vann og rense det, samt gi varme, lys og strøm til stasjonen. Det vil heller ikke være mulig å frakte alt vann og luft som er nødvendig for slike reiser med fra starten, og det kreves regenerativt utstyr for å produsere rent vann og luft underveis.
En av tilnærmingene til å etablere et brukbart primærlivsstøttesystem for å forsyne mat, luft og vann har vært gjennom prosjektene Biosphere and Mars on Earth (MoE) sponset av US National Aeronautics and Space Administration (NASA). De prøver å simulere levekår i et miljø som er isolert utenfra. Et effektivt plantebasert livsstøttesystem laget av denne forskningen kan rense luften og vannet, samt være en kilde til mat. NASA ser på seks viktige livsstøtteelementer som behov for å bli tatt opp i sitt Advanced Life Support Project (ALS). Disse inkluderer å håndtere det grunnleggende om ren mat, vann og luft, og med logistikken rundt problemer med biomasse, termisk avfall og avfall.
De langsiktige virkningene av menneskelig romfart kan også være skadelige på grunn av stråling, vektløshet og psykologisk isolering av mannskapet. Skjerming om bord på skipet kan beskytte mannskapet mot noe av strålingen i rommet. Å rotere et romskip på sin sentrale akse når det beveger seg mot bestemmelsesstedet, kan også generere et simulert tyngdekraftsnivå langs det ytre skroget, på grunn av virkningene av centripetal akselerasjon.
Russiske kosmonauter har den mest omfattende erfaring med isolasjon ombord på romstasjoner som går i bane rundt jorden. I 2002 kjørte de et eksperiment kalt Simulation of the Flight of International Crew på romstasjonen (SFINCSS) der frivillige tok sving med å bo i åtte måneder i et avgrenset rom. En historie med oppdrag med lang varighet på den russiske romstasjonen Mir blir også sett på som svært verdifulle medisinske og psykologiske data. Det kan vise seg å være avgjørende for å forberede seg til effektene et hvilket som helst mannskap kan møte på et halvannet år langt oppdrag til planeten Mars.