V naših načrtih za vesoljsko vožnjo moti pomanjkanje mirovanja. Če bomo kdaj ugotovili kakšno hibernacijo, ali jo lahko izkoristimo, da se rešimo z manjšim vesoljskim plovilom?
Evropska vesoljska agencija (ESA) si prizadeva odgovoriti na to vprašanje.
Evropski nadzorni organ ima tako imenovano "tematsko skupino", ki dela na mirovanju ljudi. Tematska skupina deluje pod okriljem ekipe za napredne koncepte, ki preučuje ideje in tehnologije, ki so dolgoročno pomembne za prizadevanja ESA v vesolju. Je kot možganski center, ki podpira multidisciplinarno raziskovanje.
Če hočemo prihodnost, v kateri bodo posadke na druge planete - ali morda v druge sončne sisteme - resničnost, potem bo človeško mirovanje del tega. Bodisi to, bodisi večgeneracijska zvezda, z vsemi svojimi parametri, ki so lačni.
ESA pravi, da so "opredelili nadzorovano uporabo mučenja in mirovanja kot tehnologijo, ki spreminja igre za človeški vesoljski polet." Prav tako ugibajo, da znižanje presnovne hitrosti astronavtov na dolgih potovanjih v vesolju ne bi moglo samo ohraniti zraka, vode in hrane, temveč tudi zmanjšati njihovo dovzetnost za sevalne poškodbe.
ESA uporablja njihov multimedijski objekt Concurrent Design Facility (CDF), ki omogoča različnim skupinam, da skupaj pregledujejo človeško hibernacijo za potovanje na bližnji planet, verjetno na Mars. Člani skupine so pregledali trenutno tehnologijo vesoljskih potovanj za petletno misijo na Marsu, ki na rdeči planet in nazaj pošlje šest astronavtov. To so prvič, da so preučili vpliv hibernacije na oblikovanje misije.
"Delali smo na prilagoditvi arhitekture vesoljskega plovila, njegove logistike, zaščite pred sevanjem, porabe energije in celotne zasnove misije," komentira Robin Biesbroek iz organizacije CDF.
O tem je treba veliko razmišljati. Različni znanstveno-fantastični filmi in knjige so raziskovali človeško hibernacijo, zato lahko večina od nas poimenuje številne zadeve. Kakšni psihološki učinki bodo? Zagotovo bi bilo šokantno prezimovati teden, mesec, leto, še dlje, nato pa se prebuditi nekje v vesolju. Kako bi se človek na to sploh lahko pripravil?
Kaj pa varnost? Sci-fi je zasut z ljudmi, ki so se prezgodaj ali prepozno zbudili iz mirovanja. Številni protagonisti so se v slabem znoju ali morda pokriti z mrzlim znojem prebudili ob nepravem času in svoje življenje ugotovili z napačnim delovanjem sistema hibernacije.
Toda najprej stvari.
Kako bi tehnologija mirovanja, če bi jo lahko razvili, vplivala na zasnovo vesoljske ladje?
"Ogledali smo si, kako bi lahko astronavtsko skupino najbolje spustili v mirovanje, kaj storiti v nujnih primerih, kako ravnati z varnostjo ljudi in celo kakšen vpliv bi mirovanje imelo na psihologijo ekipe. Končno smo ustvarili začetno skico habitatne arhitekture in ustvarili načrt za dosego potrjenega pristopa k prezimovanju ljudi na Mars v 20 letih, «je dejal Biesbroek.
Verjetno je prva stvar, ki jo opazimo, velikost bivalnih modulov. Posadka za prezimovanje bi lahko uporabila veliko manjši modul za pritrjevanje kot budna posadka, kot kaže ta slika.
Predhodna študija je pokazala, da se lahko masa vesoljskega plovila zmanjša za tretjino. Posadka bi prezimovala v majhnih strokih, ki bi se med budnostjo podvojili kot kabine za posadko. Odstranjevanje potrošnega materiala bi pomagalo z odstranitvijo več ton mase.
V študiji so si ogledali 180-dnevno križarjenje na Mars. Astronavti bi morali pred misijo nadeti dodatno telesno maščobo, zdravilo pa bi spodbudilo hibernacijo ali podpor. Zimo bi prezimili v svojih zatemnjenih, ohlajenih strokih in ko se bodo prebudili, bi prišlo do 21-dnevnega obdobja okrevanja.
Ena najbolj znanih nevarnosti, s katerimi se astronavti srečujejo na dolgih vesoljskih poletih, je sevanje. Visokoenergijski delci obilujejo vesolje in glavna zaščita posadke je glavna skrb. Ker pa bi člani posadke prezimovali na enem mestu, je lažje oblikovati zaščito. Okoli podstavkov bi lahko zgradili ščitnike, kot so posode z vodo.
Osnovna predpostavka za prezimovanje ljudi v vesolju je zgrajena okoli hibernacije živali. V živalskem kraljestvu obstajata dve vrsti hibernatorjev: zavezujoči hibernatorji, ki letno prezimujejo, ne glede na temperaturo ali pogoje; in fakultativni hibernatorji, ki prezimujejo kot odziv na stresorje v okolju. Zimo prezimujejo številne vrste živali, vključno z medvedi, morskimi živali, netopirji, nekaterimi glodalci in nekaj vevericami.
"Zdaj je hibernacija predlagana kot orodje za spreminjanje iger za človeško potovanje v vesolje," pojasnjuje vodja ekipe SciSpacE Jennifer Ngo-Anh. "Če bi lahko astronavtu zmanjšali osnovno presnovno stopnjo za 75% - podobno kot to lahko opazimo v naravi pri velikih hibernacijskih živalih, kot so nekateri medvedi -, bi lahko končali z znatno maso in stroški, kar bi povzročilo dolgotrajne raziskovalne misije bolj izvedljivo. "
Vendar je to še vedno veliko. Zimsko spanje medveda je še vedno nekoliko skrivnostno. Med hibernacijo reciklirajo svoje beljakovine in urin. Zimo lahko prezimujejo do 7 mesecev, ne da bi pri tem izgubili kostno maso. Druge hibernacijske živali prekinjajo svoj tlak z obdobji bolj značilne temperature in srčnega utripa, imenovanimi evtermična vzburjenja. Kako bi vse to obvladali pri ljudeh, vrsti, ki naravno ne prezimuje, ni znano.
Obstaja nekaj predpostavk za človeško hibernacijo in to izhaja iz sodobne medicine.
"In osnovna ideja, da se astronavti spustijo v dolgotrajno prezimovanje, pravzaprav ni tako nora: široko primerljiva metoda je bila preizkušena in uporabljena kot terapija pri bolnikih s travmo kritične oskrbe in pri bolnikih, ki so bili več kot dve desetletji podvrženi večjim operativnim posegom," je dejal Ngo-Anh. "Večina večjih medicinskih centrov ima protokole za spodbujanje hipotermije pri bolnikih, da zmanjšajo metabolizem, da v bistvu pridobijo čas, ohranjajo bolnike v boljši formi, kot bi jih sicer."
Torej raziskovalci ne začnejo iz nič. Vsaj imajo izhodišče, to je tisto, o čemer razmišljajo tovrstni možgani.
"Na tem mestu bomo v prihodnosti nadgradili z raziskovanjem možganskih poti, ki se aktivirajo ali blokirajo med zagonom hibernacije, začenši z živalmi in nadaljevanjem do ljudi," je zaključil Ngo-Anh.
Več:
- Sporočilo za javnost: Hibernating astronavti bi potrebovali manjša vesoljska plovila
- ESA: skupina za napredne koncepte; Bioinženiring: mirovanje
- JSTOR Daily: Skrivnosti hibernacije
