Există o lipsă tulburătoare de hibernare în planurile noastre de extindere a spațiului. Dacă ne dăm seama vreodată de un fel de hibernare, putem profita de ea pentru a trece cu nave spațiale mai mici?
Agenția Spațială Europeană (ESA) lucrează pentru a răspunde la această întrebare.
ESA are ceea ce ei numesc o „echipă tematică” care lucrează la hibernarea umană. Echipa tematică lucrează sub umbrela echipei Advanced Concepts, care studiază idei și tehnologii care au o importanță pe termen lung pentru eforturile de extindere spațială ale ESA. Este ca un think tank care susține cercetarea multidisciplinară.
Dacă dorim un viitor în care misiunile echipajate către alte planete - sau posibil alte sisteme solare - să fie o realitate, atunci hibernarea umană va face parte din ea. Fie asta, fie o navă cu stea multi-generațională, cu toți parametrii săi înfometați de resurse.
ESA spune că „au identificat utilizarea controlată a torpului și a hibernării ca o tehnologie de schimbare a jocului pentru circulația spațială umană”. De asemenea, ei speculează că scăderea ratei metabolice a astronauților în călătoriile spațiale îndelungate ar putea nu numai să conserve aerul, apa și hrana, ci și să scadă susceptibilitatea lor la deteriorarea radiațiilor.
ESA utilizează Facilitatea de proiectare simultană (CDF), o instalație multimedia care le permite diferitelor echipe să lucreze împreună, să examineze hibernarea umană pentru o călătorie pe o planetă din apropiere, probabil Marte. Membrii echipei au făcut cont de tehnologia actuală de călătorie spațială pentru o misiune de cinci ani pe Marte, care trimite șase astronauți pe planeta roșie și înapoi. Este pentru prima dată când au studiat impactul pe care l-ar putea avea hibernarea asupra proiectării misiunii.
„Am lucrat la ajustarea arhitecturii navei spațiale, la logistica acesteia, la protecția împotriva radiațiilor, la consumul de energie și la proiectarea generală a misiunii”, comentează Robin Biesbroek, de la CDF.
Sunt multe de gândit. Diverse filme și cărți de știință științifică au explorat hibernarea umană, așa că majoritatea dintre noi putem numi multe dintre probleme. Ce efecte psihologice vor exista? Cu siguranță ar fi șocant să hibernezi o săptămână, o lună, un an, și mai mult, și apoi să te trezești undeva în spațiu. Cum ar putea o ființă umană să se pregătească pentru asta?
Și cum rămâne cu siguranța? Sci-fi este plin de oameni care s-au trezit prea devreme, sau prea târziu, din hibernare. Slab și pufoase, sau poate acoperite cu o transpirație rece, mulți dintre cei care s-au trezit într-un moment nepotrivit s-au trezit și și-au găsit viața răsturnată de un sistem de hibernare defectuoasă.
Dar primele lucruri în primul rând.
Cum ar afecta tehnologia de hibernare, dacă am putea să o dezvoltăm, ar afecta proiectarea navei spațiale?
„Ne-am uitat la modul în care o echipă de astronauți ar putea fi cea mai bine pusă în hibernare, ce să facă în caz de urgență, cum să se ocupe de siguranța umană și chiar ce impact ar avea hibernarea asupra psihologiei echipei. În cele din urmă, am creat o schiță inițială a arhitecturii habitatului și am creat o foaie de parcurs pentru a realiza o abordare validată a hibernării oamenilor către Marte în termen de 20 de ani ”, a spus Biesbroek.
Probabil că primul lucru care trebuie observat este dimensiunea modulelor de locuire. După cum ilustrează această imagine, un echipaj hibernant ar putea utiliza un modul hab mult mai mic decât un echipaj treaz.
Studiul preliminar a arătat că masa navei spațiale poate fi redusă cu o treime. Echipajul ar hiberna în poduri mici care s-ar dubla ca cabine pentru echipaj în timp ce este treaz. Eliminarea consumabilelor ar ajuta prin eliminarea mai multor tone de masă.
Studiul a privit o croazieră de 180 de zile spre Marte. Astronauții ar trebui să își pună grăsime în plus înainte de misiune, iar un medicament le-ar induce hibernarea sau torpul. S-ar hiberna în interiorul păstăielor lor întunecate și răcite, iar atunci când s-au trezit, va exista o perioadă de recuperare de 21 de zile.
Unul dintre cele mai cunoscute pericole cu care se confruntă astronauții pe lungi fluxuri spațiale este radiația. Particulele cu energie mare abundă în spațiu, iar protejarea echipajului este o preocupare principală. Dar, deoarece membrii echipajului ar fi hibernând într-un singur loc, face mai ușoară proiectarea protecției. Protecția, cum ar fi containerele de apă, ar putea fi construită în jurul păstăilor.
Presupunerea de bază din spatele hibernării umane în spațiu este construită în jurul hibernării animalelor. Există două tipuri de hibernatoare în regnul animal: obligă hibernatorii care hibernează anual indiferent de temperatură sau condiții; și hibernatori facultăți care hibernează ca răspuns la factorii de stres din mediul înconjurător. Multe tipuri de animale hibernează, inclusiv urși, marsupiale, lilieci, unele rozătoare și unele veverițe.
„De ceva vreme, hibernarea a fost propusă ca un instrument care să schimbe jocul pentru călătoriile spațiale umane”, explică șeful echipei SciSpacE, Jennifer Ngo-Anh. „Dacă am fi capabili să reducem rata metabolică de bază a unui astronaut cu 75% - similar cu ceea ce putem observa în natură cu animale mari hibernante, cum ar fi anumiți urși - am putea ajunge cu economii substanțiale de masă și costuri, făcând misiuni de explorare de lungă durată mai fezabil. ”
Totuși, este totuși mare, totuși. Hibernarea ursului este încă oarecum misterioasă. Acestea își reciclează proteinele și urina în timp ce hibernează. Și pot hiberna până la 7 luni fără a pierde masa osoasă. Alte animale hibernante își întrerup forța cu perioade cu temperatură și ritm cardiac mai tipice numite excitare eutermice. Nu se cunoaște modul în care toate aceste lucruri ar fi gestionate la om, specie care nu hibernează în mod natural.
Cu toate acestea, există anumite premise pentru hibernarea umană și asta provine din medicina modernă.
„Și ideea de bază de a introduce astronauții în hibernarea de lungă durată nu este în realitate atât de nebună: o metodă larg comparabilă a fost testată și aplicată ca terapie la pacienții cu traumatism de îngrijire critică și cei care trebuie supuși unor intervenții chirurgicale majore de mai bine de două decenii”, a spus ngo-Anh. „Majoritatea centrelor medicale majore au protocoale pentru inducerea hipotermiei la pacienți pentru a-și reduce metabolismul pentru a câștiga practic timpul, păstrând pacienții într-o formă mai bună decât ar fi altfel”.
Deci, cercetătorii nu încep de la zero. Au cel puțin un punct de plecare, care este despre aceste tipuri de think tank-uri.
„Ne propunem să ne bazăm pe acest lucru pe viitor, cercetând căile creierului care sunt activate sau blocate în timpul inițierii hibernării, începând cu animalele și procedând la oameni”, a concluzionat Ngo-Anh.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: astronauții hibernanți ar avea nevoie de nave spațiale mai mici
- ESA: Echipa de concepte avansate; Bioinginerie: hibernare
- JSTOR Daily: Misterele Hibernării
