Az űrkutatási terveinkben zavaró hiányzik a hibernáció. Ha valaha is kitalálunk valamilyen hibernációt, kihasználhatjuk-e azt, ha kisebb űrhajókkal tudunk továbbjutni?
Az Európai Űrügynökség (ESA) arra törekszik, hogy megválaszolja ezt a kérdést.
Az ESA rendelkezik úgynevezett „témacsoporttal”, amely az emberi hibernációval foglalkozik. A témacsoport az Advanced Concepts Team égisze alatt működik, amely olyan ötleteket és technológiákat tanulmányoz, amelyek hosszú távon jelentősek az ESA űrkutatási törekvései szempontjából. Olyan, mint egy gondolkodóközpont, amely támogatja a multidiszciplináris kutatást.
Ha olyan jövőt akarunk, amelyben más bolygókra vagy esetleg más napenergia-rendszerekre hajózott legénységgel való valóság valósul meg, akkor az része az emberi hibernációnak. Vagy ezt, vagy egy többgenerációs csillaghajót, az összes erőforrás-éhes paraméterrel.
Az ESA szerint „a torpor és a hibernáció ellenőrzött használatát játékmegváltoztató technológiának tekintik az emberi űrrepülés számára”. Arra is gondolkodnak, hogy az űrhajósok anyagcseréjének csökkentése hosszú űrutazások során nemcsak a levegőt, a vizet és az ételeket takaríthatja meg, hanem csökkentheti a sugárzás károsodásának való hajlamát is.
Az ESA egyidejű tervezési eszközt (CDF) használja, amely egy multimédiás eszköz, amely különféle csapataik számára lehetővé teszi, hogy együtt dolgozzanak, hogy megvizsgálják az emberi hibernációt egy közeli bolygó, valószínűleg a Mars elutazása céljából. A csapat tagjai áttekintették a jelenlegi űrutazási technológiákat egy ötéves Mars-misszióra, amely hat űrhajósot küld a vörös bolygóra és vissza. Ez az első alkalom, amikor megvizsgálták, hogy a hibernáció milyen hatással lehet a küldetés tervezésére.
„Az űrhajó architektúrájának, logisztikájának, a sugárzás elleni védelemnek, az energiafogyasztásnak és az általános küldetés-tervezésnek a kiigazításán dolgoztunk” - kommentálja Robin Biesbroek, a CDF.
Sok gondolkodni kell. Különböző sci-fi filmek és könyvek fedezték fel az emberi hibernációt, tehát a legtöbben mindannyian sok kérdést megnevezhetnek. Milyen pszichológiai hatások lesznek? Bizonyára megdöbbentő lenne, ha egy hétre, egy hónapra, egy évre, még hosszabb ideig hibernálna, majd felébreszteni valahol az űrben. Hogyan készíthet egy emberi lény erre?
És mi van a biztonsággal? A sci-fi olyan emberekkel van tele, akik túl korán vagy túl későn ébredtek a hibernációból. Gyenge és puking, vagy esetleg hideg verejték borítja, sok főszereplő rossz időben ébredt fel, és az életét fejjel lefelé fordította egy hibás hibernációs rendszer.
De az első dolgok először.
Hogyan befolyásolná a hibernációs technológia, ha kifejlesztenénk, az űrhajó tervezését?
„Megvizsgáltuk, hogyan lehet az űrhajósok csapatát legjobban hibernált helyzetbe hozni, mit kell tenni vészhelyzet esetén, hogyan kell kezelni az emberi biztonságot, és még azt is, hogy a hibernálás milyen hatással lesz a csapat pszichológiájára. Végül elkészítettük az élőhelyek architektúrájának kezdeti vázlatát, és kidolgoztunk egy ütemtervet az érvényesített megközelítés megvalósításához az emberek Marson történő hibernálásában 20 éven belül ”- mondta Biesbroek.
Valószínűleg az első dolog, amit észre kell venni, a lakásmodulok mérete. A hibernáló legénység sokkal kisebb modult képes használni, mint egy ébren lévő legénység, mint ezt a képet szemlélteti.
Az előzetes tanulmány kimutatta, hogy az űrhajó tömegét harmadával lehet csökkenteni. A legénység kis hüvelyekben hibernál, amelyek duplájára nőnek, mint a legénység kabinjai, miközben ébren állnak. A fogyóeszközök eltávolítása több tonna tömeg eltávolításával segíthet.
A tanulmány egy 180 napos hajóút a Marsra. Az űrhajósoknak a test küldetése elõtt extra testzsírt kell feltenniük, és egy gyógyszer kiváltja hibernációt vagy torporot. Hibernálnának a sötét, lehűtött hüvelyükben, és amikor felébrednének, 21 napos rekuperációs időszak lesz.
A hosszú űrrepülések során az űrhajósoknak az egyik legismertebb veszélye a sugárzás. Nagy energiájú részecskék vannak az űrben, és a legénység védelme az elsődleges probléma. Mivel azonban a személyzet tagjai egy helyen hibernálnak, megkönnyíti a védelem megtervezését. Árnyékolás, például víztartályok, felépíthetők a hüvelyek körül.
Az emberi téri hibernáció alapvető feltételezése az állatok hibernációja körül épül. Kétféle hibernátor létezik az állatvilágban: kötelező hibernátorokat, amelyek évente hibernálnak, függetlenül a hőmérséklettől vagy a körülményektől; és fakultatív hibernátorok, amelyek hibernálnak a környezeti stresszhatásokra adott válaszként. Sokféle állat hibernál, köztük medvék, erszényes állatok, denevérek, néhány rágcsáló és néhány mókus.
„Egy ideje a hibernációt játékmódosító eszközként javasolták az emberi űrutazáshoz” - magyarázza a SciSpacE csapat vezetője, Jennifer Ngo-Anh. „Ha sikerülne 75% -kal csökkenteni egy űrhajós alapvető anyagcsere-sebességét - hasonlóan ahhoz, amit megfigyelhetünk a természetben nagy hibernáló állatoknál, például bizonyos medvéknél -, jelentős tömeg- és költségmegtakarítást eredményezhetünk hosszú távú felderítő missziókkal. megvalósíthatóbb. ”
Ez még mindig nagy, ha. A medve hibernációja még mindig kissé titokzatos. Hibernálás közben újrahasznosítják fehérjéiket és vizeletüket. És akár 7 hónapig hibernálhatnak anélkül, hogy elvesztenék a csonttömegét. Más hibernáló állatok megszakítják a torporat, tipikusabb hőmérsékleti és pulzusszámú időszakokkal, amelyeket euthermiás izgalomnak hívnak. Nem ismeretes, hogy ezt hogyan lehetne kezelni az emberekben, egy olyan fajon, amely természetesen nem hibernál.
Van néhány előfeltétel az emberi hibernációhoz, és ez a modern orvostudományból származik.
"És az űrhajósok hosszú távú hibernálásba helyezésének alapvető gondolata valójában nem annyira őrült: széles körben összehasonlítható módszert tesztelték és alkalmaztak terápiában a kritikus ápolási traumában szenvedő betegeknél és azoknál, akiknek több mint két évtizede nagy műtétek esnek át" - mondta. Ngo-Anh. "A legtöbb nagy egészségügyi központ rendelkezik olyan protokollokkal, amelyek a betegek hipotermiájának kiváltására irányulnak, hogy anyagcseréjük csökkentése érdekében alapvetően időt nyerjenek, és így a betegek jobb formában maradnak, mint ahogy egyébként lennének."
Tehát a kutatók nem a nulláról indulnak. Legalább kiindulási pontjuk van, és erről szól az ilyen típusú gondolkodókoncentráció.
"A jövőben arra törekszünk, hogy ezen a téren megvizsgáljuk azokat az agyi útvonalakat, amelyek aktiválódnak vagy blokkolódnak a hibernáció megkezdésekor, kezdve az állatokkal és az emberekkel folytatva" - fejezte be Ngo-Anh.
Több:
- Sajtóközlemény: A hibernáló űrhajósoknak kisebb űrhajókra lenne szükségük
- ESA: Advanced Concepts Team; Bioenergia: hibernáció
- JSTOR Daily: A hibernáció rejtélyei
