火星のアナログ居住地

火星類似居住地は、火星探査ミッションの物理的および心理的環境をシミュレートするように設計された、過去、現在、または提案中の研究ステーションの1つです。これらの居住地は、将来の有人ミッション中に火星の表面を分析するために使用される機器と技術を研究するために使用され、ボランティア居住者の隔離をシミュレートすることで、科学者は長期の宇宙ミッションの医学的および心理社会的影響を研究することができます。これらは、大規模な火星類似地をサポートするために構築されることがよくあります（火星類似地の一覧を参照）。ただし、既存の自然の場所も火星類似地として評価されることがあります。有人火星居住地は、ほとんどの有人火星ミッションで取り上げられています。代替案としては、テラフォーミングやテレプレゼンスなどがあります。

ISSは火星探査の前身とも言われている。火星の居住地に関しては、どちらも本質的に閉鎖系であることが指摘されている。^[1]

火星類似居住地は、宇宙飛行士、技術者、研究者を、将来の火星への有人ミッションの課題に備えるために設立されます。これらの類似居住地には、ボランティアの小チームが居住し、数日から 1 年以上にわたって「火星のような」条件下で活動することがあります。居住地は、極地の砂漠など、何らかの形で火星の環境に似ている地域に設置されることがよくあります。居住地での生活中、乗組員は主に外界から隔離され、フリーズドライ食品で生き延び、防護宇宙服を着用してフィールド実験を行うこともあります。その間、研究者は乗組員の健康状態と心理状態を分析し、乗組員の社会的およびチームワークのダイナミクスを研究します。

フラッシュライン火星北極研究ステーション（FMARS）は、2000年にカナダのヌナブト準州に設立されました。^[2] このステーションは、 1998年8月に設立された宇宙擁護団体である火星協会によって作成された最初の火星アナログです。2001年4月の現地活動の開始以来、12の別々のクルー（それぞれ6〜7人の人員で構成）がステーションに住んでいます。ほとんどのミッションは1か月未満で終了しましたが、FMARSクルー11は火星シミュレーションに100日間滞在しました。

FMARSは、火星協会が設定した3つの目標に沿って進められている。有人火星探査のテストベッドとして機能すること、火星類似地での有用な研究施設として機能すること、そして人類を火星に送ることに対する世論の支持を獲得することである。^[3] 居住区で生活する乗組員が行った研究には、地下水検出技術の分析が含まれる。乗組員はプロトタイプの宇宙服を着用しながらホートンクレーターに沿って地震センサーを設置し、次にセンサーがミニ地震（スレッジハンマーで発生）にどのように反応するかをテストして、3次元地下マップを作成した。^[4]

追加の実験では、FMARSの乗組員が「地球ベースの」遠隔科学チームとどれだけうまく連携できるかが調べられました。ある例では、遠隔科学チームは航空写真を使用して、FMARSの乗組員が探索および分析する科学的に興味のある10の地域を選択しました。^[5] この実験は、火星への有人ミッションの通信制限下で、研究者が興味のある場所を偵察および調査するためのより効率的な方法を決定するのに役立ちました。2009年7月にFMARSの乗組員に対して行われた研究では、乗組員が直面する心理的困難（特に家族からの孤立、乗組員間の対立、食事の影響）と、問題解決と探索のプラスの影響が調べられました。^[6]

火星砂漠研究ステーション（MDRS）は、火星協会が設立した2番目の火星類似居住施設です。ユタ州サンラファエルスウェルに位置するMDRSには、2001年12月の最初のフィールドシーズンから2013年5月に終了した12回目のフィールドシーズンまで、130の個別のクルー（それぞれ約6人のメンバー）が居住しました。 ^[7] 各クルーは通常、居住地に1週間から2週間滞在します。MDRSは、FMARSほど宇宙探査の心理社会的側面に重点を置いていません。代わりに、MDRSのクルーは、火星の状況をシミュレートしたフィールド調査の実施に重点を置いています。

MDRS実験からは、いくつかの重要な研究成果が生まれています。乗組員は乾燥した砂漠の土壌でメタンを検出でき、火星の土壌で重要な生物シグネチャーであるメタンを検出できる技術を開発しました。 ^[8] MDRS生息地の土壌と蒸気のサンプルには、以前は砂漠環境で繁殖するとは考えられていなかったメタン生成菌 が大量に含まれていたことも判明しました。 ^{[9]この研究は、}火星に 微生物が存在する可能性を裏付け、乗組員が船外活動中にそのような生命の兆候を検出できることを実証しました。

Mars -500ミッションは、2007年から2011年にかけて実施され、ロシア、欧州宇宙機関、中国が後援した一連の実験である。これらの実験の主な焦点は、少人数の乗組員に対する長期隔離の影響を調査し、火星への航海と火星表面での長期滞在の心理的困難をよりよく理解することであった。^[10] 2007年11月の14日間の隔離、2009年7月に完了した105日間の隔離、2010年4月から2011年10月までの520日間の隔離という3つの別々のミッションが実行された。他のMars Analogミッションとは異なり、Mars-500は火星のような環境ではなく、モスクワの研究機関で行われた。

Mars-500 研究の重要な焦点は、乗組員間の協力に影響を与える「有害な個人的ダイナミクス」の早期診断と、そのような問題を克服する方法の開発でした。^[11] 研究者は、将来のミッションでのあらゆる種類の心理的サポートは、グループ全体や異なる宇宙機関に属するサブグループだけでなく、個々の乗組員に合わせて調整する必要があると判断しました。Mars-500 はまた、ほとんどの心理的問題が孤立と刺激の欠如によって悪化することを発見し、感覚遮断と退屈を防ぐ必要性を強調しました。

2007年の実験にはロシア人女性生物学者マリーナ・トゥグシェワが参加したが、性的緊張による問題を防ぐため、2009年と2011年のミッションには女性は参加しなかったと伝えられている。^[要出典]しかし、乗組員の多国籍性を考慮して、多文化な乗組員の間で効率的な交流を促進するための特別な努力が払われた。^[12]

ハワイ宇宙探査アナログおよびシミュレーション（HI-SEAS ）プログラムは、コーネル大学とハワイ大学マノア校が主催する一連のミッションです。^[13] 居住地はハワイ島のマウナロアの海抜2,400メートル（8,000フィート）に位置しています。最初のHI-SEASミッションは2013年4月から8月まで実行され、その後も一連のミッションが続きました。^[14]

他のミッションと同様に、HI-SEAS は、火星のような環境と条件で隔離された生活を送り、フィールドワークを行う乗組員の社会的、心理的状態を評価します。初期のミッションでは、乗組員の食事と栄養に重点が置かれていました。特に、HI-SEAS は、「宇宙飛行士がミッション中に経験するような閉鎖的で隔離された環境での食事摂取」が乗組員の気分や乗組員同士の交流にどのような影響を与えるかを研究しました。^[15] 乗組員は、常温保存可能な食材と包装済みの食事を組み合わせて自分で食事を準備し、気分、健康、食事への満足度を調べるアンケートに頻繁に回答します。最近のミッションでは、乗組員の構成とコミュニケーションに重点が置かれており、特にミッション中の乗組員の交流とミッション報告の手法に重点が置かれています。^[16]

HI-SEAS は、外部の研究者から提出された研究提案も引き受けています。この取り組みの一環として、HI-SEAS は、テキストベースのコミュニケーションを分析して心理的健康を監視するソフトウェアをテストしています。これにより、将来の宇宙飛行士が精神医学的支援をあまり受けられないという問題が軽減されます。さらに、HI-SEAS は、乗組員が毎日使用する抗菌性衣服の耐久性をテストしています。

NASAジョンソン宇宙センターのCHAPEA (乗組員の健康とパフォーマンス探査アナログ) 居住施設では、火星の表面での 1 年間の滞在をシミュレートする一連のアナログ ミッションが実施されます。各ミッションでは、隔離された 1,700 平方フィートの居住施設である Mars Dune Alpha に 4 人の乗組員が居住します。

CHAPEAミッション1は2023年6月25日に開始され、乗組員はケリー・ハストン博士（司令官）、ロス・ブロックウェル（フライトエンジニア）、ネイサン・ジョーンズ医学博士（医療担当官）、アンカ・セラリウ博士（科学担当官）でした。^[17]

フラッシュライン火星北極研究ステーション、火星砂漠研究ステーション、HI-SEASミッションはいずれも進行中である。FMARSは2014年8月に1年間のミッション（火星北極365）を開始する予定である。^[18] 過去のミッションと同様に、火星北極365は地質学、生化学、微生物学、工学などの分野のスキルを持つ6人のボランティアで構成され、全員が遠隔地のサポートチームと連絡を取りながら火星のような環境でフィールド調査を実施する。MDRSは2014年5月まで追加の短期ミッションを予定している。^[19] 火星協会は火星のような砂漠の場所にさらに2つの居住地を設立することを計画している。アイスランドのヨーロッパ火星アナログ研究ステーションとオーストラリア奥地のオーストラリア火星アナログ研究ステーションである。^[20] これらのステーションは2003年に建設される予定であったが、どちらも計画段階から先に進んでおらず、ミッションの将来は不明確である。

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