31/01/2022
154 vistes
10 agrada
Hibernar els astronautes podria ser la millor manera d’estalviar costos de la missió, reduir la mida de la nau espacial en un terç i mantenir la tripulació sana en el seu camí cap a Mart. Una investigació dirigida per l’ESA suggereix que la hibernació humana va més enllà de l’àmbit de la ciència-ficció i pot convertir-se en una tècnica que canviï el joc per als viatges espacials.
Quan fan les maletes per a un vol de tornada al Planeta Roig, els enginyers espacials representen uns dos anys de menjar i aigua per a la tripulació.
“Parlem de 30 kg per astronauta al dia i, a més, hem de tenir en compte la radiació, així com els reptes mentals i fisiològics”, explica Jennifer Ngo-Anh, coordinadora de recerca i càrrega útil de l’exploració humana i robòtica de l’ESA i una de les els autors de la paper que vincula la biologia amb l’enginyeria.
El torpor durant la hibernació és un estat induït que redueix la taxa metabòlica d’un organisme. Aquesta “animació suspesa” és un mecanisme comú en animals que volen preservar l’energia.
Reduir la taxa metabòlica d’una tripulació en ruta a Mart fins al 25% de l’estat normal reduiria dràsticament la quantitat de subministraments i la mida de l’hàbitat, fent que l’exploració de llarga durada sigui més factible.
“On hi ha vida, hi ha estrès”, recorda la Jennifer. “L’estratègia minimitzaria els nivells d’avorriment, soledat i agressivitat vinculats al confinament en una nau espacial”, afegeix.
Imitant el letargo terapèutic, la idea de posar l’ésser humà en un estat d’hibernació, existeix als hospitals des de la dècada de 1980: els metges poden induir hipotèrmia per reduir el metabolisme durant cirurgies llargues i complexes. Tanmateix, no és una reducció activa d’energia. Els estudis sobre la hibernació per visitar altres planetes podrien oferir noves aplicacions potencials per a l’atenció dels pacients a la Terra.
No despertis l’ós
Els animals hibernen per sobreviure a períodes de fred i escassetat d’aliments o aigua, reduint la seva freqüència cardíaca, la respiració i altres funcions vitals a una fracció de la seva vida normal, mentre que la temperatura corporal baixa prop de la temperatura ambient. Els tardígrads, les granotes i els rèptils ho fan molt bé.
Els óssos semblen ser el millor model per a la hibernació humana a l’espai. Tenen una massa corporal similar a la nostra i redueixen la seva temperatura corporal només uns pocs graus, un límit considerat segur per als humans. Com els óssos, els astronautes haurien d’adquirir greix corporal addicional abans de caure en un somni.
Durant la hibernació, els óssos bruns i negres es retiren als seus caus i experimenten sis mesos de dejuni i immobilització. Si una persona passa sis mesos al llit, hi ha una pèrdua important de múscul, força òssia i més risc d’insuficiència cardíaca.
“No obstant això, la investigació mostra que els óssos surten del cau de manera saludable a la primavera amb només una pèrdua marginal de massa muscular. Només triguen uns 20 dies a tornar a la normalitat. Això ens ensenya que la hibernació prevé l’atròfia muscular i òssia en desús, i protegeix contra el dany dels teixits”, explica Alexander Choukér, professor de Medicina a la Universitat Ludwig Maximilians a Munic, Alemanya.
Els nivells més baixos de testosterona semblen ajudar a una llarga hibernació en mamífers, els estrògens en humans regulen fortament el metabolisme energètic.
“L’equilibri molt específic i diferent d’hormones en dones o homes i el seu paper en la regulació del metabolisme suggereix que les dones podrien ser candidates preferides”, afegeix Alexander.
Gaudeix de la teva beina
Els científics suggereixen que els enginyers construeixin beines de closca tova amb configuracions afinades per a una hibernació dolça: un entorn tranquil amb poca llum, baixa temperatura (menys de 10 ° C) i una humitat elevada.
Els astronautes es mourien molt poc, però no estarien subjectes, i portarien roba que eviti el sobreescalfament. Els sensors portàtils mesurarien la seva postura, temperatura i freqüència cardíaca.
Cada càpsula ha d’estar envoltada de recipients d’aigua que actuen com a escut contra la radiació. “La hibernació ajudarà realment a protegir les persones dels efectes nocius de la radiació durant els viatges a l’espai profund. Lluny del camp magnètic de la Terra, els danys causats per partícules d’alta energia poden provocar la mort cel·lular, la malaltia de la radiació o el càncer”, diu Alexander.
Amb la tripulació en repòs durant llargs períodes, la intel·ligència artificial entrarà en joc durant anomalies i emergències.
“A més de controlar el consum d’energia i les operacions autònomes, els ordinadors a bord mantindran un rendiment òptim de la nau espacial fins que es pugui despertar la tripulació”, explica Alexander.
