NASA bada możliwości hibernowania kosmonautów

Fizjologia w kosmosie - NASA zamierza wysyłać kosmonautów na Czerwoną Planetę w stanie hibernacji - pisze Krzysztof Kowalski.

Publikacja: 24.10.2014 09:32

Przed startem marsjańskiej wyprawy metoda hibernacji powinna być już opanowana

Przed startem marsjańskiej wyprawy metoda hibernacji powinna być już opanowana

Foto: EAST NEWS

W filmie „Seksmisja" dwaj ochotnicy poddają się hibernacji na okres 53 lat; w filmie „Hibernatus" bohater zamrożony w bryle lodu zostaje przywrócony do życia. Teraz okazuje się, że ten pomysł z filmów i powieści science fiction wkrótce może przestać być fikcją.

Ponieważ pierwsza wyprawa międzyplanetarna – na Marsa – jest coraz bliżej, potencjalni organizatorzy takiego lotu zaczynają się poważnie zastanawiać, co zrobić, aby załoga marsjańskiego wehikułu przetrwała wielomiesięczną wyprawę w jak najlepszej kondycji.

Jedną z możliwości jest właśnie hibernacja, czyli fizjologiczny stan organizmu polegający na wyłączeniu termoregulacji, znacznym spowolnieniu procesów życiowych i obniżeniu temperatury ciała, zwiększający tolerancję organizmu na niesprzyjające warunki środowiska. Z takimi niesprzyjającymi warunkami będą mieli do czynienia uczestnicy lotów międzyplanetarnych. NASA zleciła specjalistom ze SpaceWorks Enterprises w Atlancie przeprowadzenie prac studyjnych nad możliwością hibernowania kosmonautów. Zespołem kieruje dr John Bradford.

Rezultaty tych prac studyjnych są zachęcające. Pogrążenie kosmonautów w długim śnie znacząco zwiększy szansę sukcesu marsjańskiej wyprawy załogowej. Jej uczestnicy powinni zostać wprowadzeni w stan hipotermii terapeutycznej – taka technika medyczna jest stosowana na Ziemi, polega na zredukowaniu metabolizmu poprzez schłodzenie organizmu do 31–33 stopni Celsjusza. Zabieg taki bywa stosowany, aby utrzymać pacjenta przy życiu podczas niektórych szczególnie trudnych operacji.

Wprowadzanie kosmonautów w stan hibernacji mogłoby się odbywać w trzech etapach. Pierwszy to podanie środków uspokajających oraz zastosowanie blokady nerwowo-mięśniowej. Drugi etap polegałby na wdychaniu specjalnie skomponowanego chłodziwa obniżającego temperaturę ciała o pół stopnia na godzinę. W ten sposób stan pełnej hibernacji zostałby osiągnięty po upływie sześciu–siedmiu godzin, metabolizm komórkowy byłby spowolniony o 60 proc. Trzeci etap to podłączenie hibernowanego do aparatury automatycznie podającej dożylnie składniki odżywcze. Po zaprzestaniu tłoczenia chłodziwa następowałoby wybudzanie.

Według specjalistów ze SpaceWorks Enterprises byłoby najlepiej, gdyby w czasie podróży na Marsa jej uczestnicy pozostawali pogrążeni we śnie przez 180 dni – sześć miesięcy. Umożliwi to wygospodarowanie dużo miejsca w rakiecie nośnej – będzie można zabrać mniej wody, żywności, a także zrezygnować ze sprzętu rehabilitacyjnego niezbędnego do utrzymywania sprawności mięśni w warunkach mikrograwitacji.

Problemy wynikające z długiego przebywania w warunkach mikrograwitacji zwróciły zresztą szczególną uwagę zespołu dr. Johna Bradforda. Badacze proponują umieszczenie hibernujących na czas podróży w obracającej się komorze, w której siła odśrodkowa stworzy namiastkę ciążenia.

Hibernacja – teoretycznie możliwa w perspektywie kilkunastu lat – praktycznie na razie nie jest opanowana w dostatecznym stopniu. Obecnie tę technikę fizjologiczną można stosować maksymalnie przez kilka dni, do tygodnia. Jednak naukowcy ze SpaceWorks Enterprises sugerują, jak rozwiązać ten problem, gdyby do chwili startu marsjańskiej wyprawy nie udało się na tyle opanować metody hibernacji, aby wprawiać ludzi w letarg na okres pół roku. W takim przypadku stan hibernacji trwałby 14 dni, po czym człowiek byłby wybudzany na trzy dni i ponownie hibernowany. Dzięki takiej rotacji przez cały czas ktoś pozostawałby przytomny, jako dyżurny czuwałby nad działaniem systemów i mechanizmów statku kosmicznego.

Naukowcy ze SpaceWorks Enterprises zakładają, że do czasu pierwszej wyprawy na Marsa (prawdopodobnie około 2030 roku) uda się opanować metodę długotrwałej hibernacji.

W filmie „Seksmisja" dwaj ochotnicy poddają się hibernacji na okres 53 lat; w filmie „Hibernatus" bohater zamrożony w bryle lodu zostaje przywrócony do życia. Teraz okazuje się, że ten pomysł z filmów i powieści science fiction wkrótce może przestać być fikcją.

Ponieważ pierwsza wyprawa międzyplanetarna – na Marsa – jest coraz bliżej, potencjalni organizatorzy takiego lotu zaczynają się poważnie zastanawiać, co zrobić, aby załoga marsjańskiego wehikułu przetrwała wielomiesięczną wyprawę w jak najlepszej kondycji.

Pozostało jeszcze 86% artykułu
Kosmos
Na odległej planecie istnieje życie? Badacze mówią o przełomie: To najsilniejszy dowód
Materiał Promocyjny
Między elastycznością a bezpieczeństwem
Kosmos
Nowa, „zielona” kometa na niebie. Wiadomo, kiedy będzie najlepiej widoczna
Kosmos
W Drodze Mlecznej odkryto układ dwóch białych karłów. Obiekty są skazane na zderzenie
Kosmos
Pochodzenie i kształt asteroidy, która miała uderzyć w Ziemię, zaskoczyły naukowców
Kosmos
Doba na Uranie jest dłuższa niż sądzono. Nowe obliczenia naukowców