Astronauții care hibernează în timpul zborurilor spațiale de lungă durată nu mai sunt doar SF-uri. Am putea testa acest lucru în 10 ani
„Trebuie să punem totul la punct înainte de a o aplica la oameni. Dar aș spune că 10 ani este un termen realist.”
În filmele științifico-fantastice, astronauții au hibernat timp de zeci de ani.
În filmele science-fiction, astronauții traversează frecvent distanțe mari în timp ce hibernează.
Primele studii de hibernare cu subiecți umani ar putea fi fezabile în decurs de un deceniu, crede un cercetător al Agenției Spațiale Europene (ESA).
Astfel de experimente ar deschide calea pentru o abordare de tip science-fiction a misiunilor spațiale de lungă durată, în cadrul cărora membrii echipajului ar fi plasați într-un somn protector timp de săptămâni sau luni în drumul lor spre destinații îndepărtate.
Hibernarea în timpul unei călătorii de un an spre Marte nu ar preveni doar plictiseala într-o capsulă spațială minusculă, ci ar economisi, de asemenea, costurile misiunii, deoarece membrii echipajului care hibernează nu ar avea nevoie să mănânce sau să bea și chiar ar avea nevoie de mult mai puțin oxigen decât cei treji.
Există și alte beneficii, mai degrabă ciudate, ale hibernării.
Cercetările efectuate pe animale sugerează că trupurile astronauților care hibernează ar putea să se irosească mult mai puțin decât trupurile celor treji în microgravitație. La sosire, acești hibernatori ar fi astfel în formă și pregătiți să înceapă explorarea provocatoare aproape imediat după ce și-au recăpătat cunoștința.
Din toate aceste motive, hibernarea, cunoscută și sub numele de toropeală, a fost mult timp un element de bază al filmelor spațiale SF. De la „Alien” până la „2001: Odiseea spațială”, călătorii spațiali fictivi au traversat distanțe uriașe, inconștienți în interiorul unor capsule de înaltă tehnologie, în timp ce mașinile de inteligență artificială și roboții androizi le mențin nava spațială pe un curs stabil.
În ciuda faptului că este un tropar SF, punerea oamenilor în toropeală indusă pe termen lung s-ar putea să nu fie o idee atât de îndepărtată. Jennifer Ngo-Anh, coordonator de cercetare și sarcină utilă pentru explorare umană și robotică la ESA și coautor al unui document recent care prezintă abordarea agenției spațiale în ceea ce privește cercetarea în domeniul hibernării, a declarat pentru Space.com că, în funcție de disponibilitatea fondurilor, primele teste de toropeală umană ar putea avea loc încă de la mijlocul anilor 2030.
„Bineînțeles, trebuie să perfecționăm totul înainte de a o aplica la oameni. Dar aș spune că 10 ani este un termen realist”, a declarat Ngo-Anh.
Acest reglaj fin este deja în curs de desfășurare. Primele studii au arătat că este posibil să se inducă toropeala la animale care altfel nu hibernează, cum ar fi șobolanii, și să le readucă la viață în siguranță câteva zile mai târziu.
Procesul de declanșare a hibernării este destul de complicat și implică o expunere redusă la lumina zilei și o perioadă de hrănire intensă urmată de un post strict.
„Șobolanii primesc un medicament, o substanță neurotransmițătoare, și sunt aduși într-un spațiu întunecat cu temperatură redusă”, a declarat într-un interviu pentru Space.com Jürgen Bereiter-Hahn, profesor emerit de neuroștiință și biologie celulară la Universitatea Goethe din Frankfurt, Germania, și membru al grupului de cercetare a hibernării din cadrul ESA.
„Funcționează foarte bine, dar problema este că trebuie să aplici molecula de semnalizare în mod repetat pentru a menține starea. Trebuie să menții niveluri foarte ridicate ale neurotransmițătorului, iar acest lucru ar putea avea efecte dăunătoare pe termen lung.”
De ce vrem să îi facem pe oameni să hiberneze?
Întrebarea este dacă toropeala indusă ar putea fi vreodată suficient de sigură pentru a fi administrată călătorilor spațiali în nave spațiale mici, cu o supraveghere medicală și un echipament minim. Ngo-Anh vede problema dintr-o perspectivă diferită. Potrivit acesteia, toropeala ar putea fi, de fapt, singura cale de urmat pentru misiunile spațiale de lungă durată.
Pierderea de masă osoasă și musculară este o mare problemă pentru călătorii spațiali. Chiar și pe Stația Spațială Internațională, unde sunt disponibile aparate de fitness de înaltă tehnologie și sunt respectate protocoale stricte de exerciții fizice, astronauții pierd până la 20% din masa musculară într-o lună.
De asemenea, oasele lor devin treptat mai slabe. Imaginile cu echipajele care se întorc pe Pământ arată frecvent ființe fragile transportate de personalul medical în scaune cu rotile și targă. Dar nu vor exista echipaje de sprijin care să aștepte după o aterizare pe Marte.
„Aceasta este o problemă reală pentru astronauții aflați în microgravitație”, a declarat Bereiter-Hahn. „Astronauții trebuie să se antreneze foarte mult, pentru că altfel chiar ar avea probleme serioase atunci când se vor întoarce la condițiile de gravitație”.
Cercetările arată că efectele microgravitației asupra corpului uman se aseamănă cu cele ale odihnei la pat pe termen lung. În mod ciudat, odihna la pat în timpul hibernării nu pare să producă deloc astfel de efecte.
Spre deosebire de un pacient care se recuperează după o boală îndelungată sau o comă medicală, un animal care se trezește din hibernare prezintă niveluri de fitness surprinzător de ridicate.
„Când animalele se trezesc din hibernare, își amintesc foarte repede împrejurimile”, a declarat Ngo-Anh. „În câteva secunde, își amintesc unde și-au ascuns mâncarea înainte de a intra în hibernare și, de fapt, nu suferă o pierdere musculară prea mare, ceea ce este destul de surprinzător după luni de zile în care au stat și au dormit într-o peșteră.”
Cercetătorii cred că cheia efectelor protectoare ale stării de toropeală este fiziologia acesteia. Deși hibernarea seamănă superficial cu somnul, în interiorul organismului procesul funcționează într-un mod complet diferit. Spre deosebire de un creier care doarme, un creier care hibernează nu produce aproape nicio activitate electromagnetică.
Ritmul cardiac al unui animal aflat în toropeală scade la doar câteva bătăi pe minut, iar temperatura corpului său scade până la ceea ce altfel ar fi considerat hipotermie periculoasă.
Chiar și celulele care alcătuiesc corpul animalului își opresc activitatea obișnuită de procesare sau creare de nutrienți, se divid și mor. După toate măsurile biologice, starea de toropeală este aproape ca și cum ai apăsa butonul de pauză a vieții.
„Știm din studii că se reduce durata de viață a animalelor care intră în mod normal în toropeală atunci când sunt împiedicate să intre în toropeală”, a declarat pentru Space.com Alexander Choukèr, profesor de medicină și expert în anesteziologie la Universitatea Ludwig Maximilians din Munchen, Germania, care este, de asemenea, membru al echipei ESA.
„Atunci când au aceste faze de toropeală între ele, animalele pot trăi cinci ani, de exemplu. Când toropeala lipsește, ar putea trăi doar patru ani”.
Această calitate de buton de pauză a stării de toropeală este cheia promisiunii sale pentru misiunile de zbor spațial. Astronautul care hibernează într-o capsulă cu destinația Marte nu numai că ar economisi costurile agenției pentru apă, hrană și oxigen.
Cel mai probabil, el sau ea s-ar trezi mai degrabă în formă, fără a suferi multe dintre efectele secundare negative ale repausului la pat pe termen lung sau ale vieții în microgravitație. De fapt, studiile arată că celulele încetinite ale unui organism care hibernează nu sunt afectate de radiații, care reprezintă una dintre cele mai mari probleme de sănătate în timpul misiunilor spațiale de lungă durată.
Un avantaj pentru medicină
Aceste proprietăți de protecție fac din hibernare o posibilitate fascinantă nu doar pentru zborurile spațiale, ci și pentru medicină. La fel ca astronauții în microgravitație, pacienții aflați în repaus la pat pe termen lung și cei aflați în comă indusă medical se degradează rapid. Recuperarea este lentă și anevoioasă.
„Noi punem oamenii sub anestezie tot timpul, dar ei tot se degradează”, a spus Choukèr. „După ce ieși dintr-o unitate de terapie intensivă, dacă stai acolo mult timp, ești ca un schelet…”.
Pentru mai multe articole interesante rămâi cu noi pe WorldNews24.net / Telegram / Google News. Și nu uitați, vă așteptăm și pagina noastră de Facebook !