Mūsų kosmoso plano planams trūksta nerimo. Jei kada nors sugalvosime kokį nors užmigdymo būdą, ar galime tuo pasinaudoti, jei norime įveikti mažesnius erdvėlaivius?
Europos kosmoso agentūra (ESA) dirba atsakydama į šį klausimą.
ESA turi tai, ką jie vadina „temos komanda“, dirbančia žmonių užmigdymo srityje. Temos komanda dirba pasitelkiant pažangiųjų koncepcijų komandą, kuri tiria idėjas ir technologijas, kurios turi ilgalaikę reikšmę EKA siekiams kosmoso srityje. Tai panašu į minčių grupę, palaikančią daugiadisciplininius tyrimus.
Jei norime ateities, kai įgulos narių komandiruotės į kitas planetas ar galbūt kitas saulės sistemas yra realybė, tada žmogaus žiemojimo miegas bus jos dalis. Arba tas, arba kelių kartų žvaigždėlaivis su visais savo išteklių reikalaujančiais parametrais.
ESA sako, kad jie „įvardijo kontroliuojamą žadintuvo ir užmigimo naudojimą kaip žaidimą keičiančią žmonių kosminių skrydžių technologiją“. Jie taip pat spėlioja, kad sumažinus astronautų metabolizmo greitį ilgų kelionių metu būtų galima ne tik išsaugoti orą, vandenį ir maistą, bet ir sumažinti jų jautrumą radiacijai.
ESA naudoja jų lygiagretųjį projektavimo įrenginį (CDF), daugialypės terpės įrenginį, leidžiantį skirtingoms jų komandoms dirbti kartu, ištirti žmonių žiemojimo miego režimą kelionei į netoliese esančią planetą, greičiausiai Marsą. Komandos nariai įvertino dabartinę kosminių kelionių technologiją penkerių metų Marso misijai, kuri siunčia šešis astronautus į raudonąją planetą ir atgal. Tai yra pirmas kartas, kai jie ištyrė, kokį poveikį žiemojimo miegas gali turėti misijos planavimui.
„Mes dirbome pritaikydami erdvėlaivio architektūrą, jo logistiką, apsaugą nuo radiacijos, energijos suvartojimą ir bendrą misijos dizainą“, - komentuoja Robinas Biesbroekas iš CDF.
Apie tai reikia daug galvoti. Įvairūs moksliniai filmai ir knygos tyrinėjo žmogaus užmigdymą, todėl dauguma iš mūsų gali įvardyti daugelį problemų. Koks bus psichologinis poveikis? Tikrai būtų šokas žiemoti savaitę, mėnesį, metus, dar ilgiau, o tada pabusti kažkur kosmose. Kaip žmogus galėtų tam pasiruošti?
O kaip su saugumu? Mokslinė fantastika yra žmonėms, kurie pabudo per anksti ar per vėlai iš žiemos miego. Silpnas ir pūlingas, o gal apimtas šalto prakaito, daugelis veikėjų netinkamu metu pažadino ir nustatė, kad jų gyvenimas apsivertė aukštyn kojomis dėl netinkamai veikiančios žiemos miego sistemos.
Bet visų pirma pirmiausia.
Kaip žiemojimo technologija, jei ją galėtume išplėtoti, paveiktų erdvėlaivio dizainą?
„Mes pažvelgėme, kaip astronautų komanda gali būti geriausiai įtraukiama į žiemos miego režimą, ką daryti ekstremalių situacijų atvejais, kaip elgtis žmonių saugumui ir net kokią įtaką žiemos miegas turės komandos psichologijai. Galiausiai mes sukūrėme pradinį buveinių architektūros eskizą ir sukūrėme planą, kaip pasiekti patvirtintą požiūrį į žiemojančius žmones į Marsą per 20 metų “, - sakė Biesbroekas.
Tikriausiai pirmas dalykas, kurį reikia pastebėti, yra apgyvendinimo modulių dydis. Kaip parodyta šiame paveikslėlyje, žiemojanti įgula gali panaudoti daug mažesnį „hab“ modulį nei pabudusi įgula.
Preliminarus tyrimas parodė, kad erdvėlaivio masę galima sumažinti trečdaliu. Ekipažas žiemoja mažose podiumuose, kurie pabudę dvigubai viršija įgulos kabinas. Pašalinus eksploatacines medžiagas būtų lengviau pašalinti kelias tonas masės.
Tyrimas apžvelgė 180 dienų kruizą į Marsą. Prieš misiją astronautai turės papildomai dėvėti kūno riebalų, o narkotikas sukels jų užmigimą arba kankina. Jie užmigdytų patamsėjusių, atvėsusių ankščių viduje, o kai jie pabus, bus 21 dienos rekuperacijos laikotarpis.
Vienas iš labiausiai žinomų pavojų, su kuriuo kosmonautai susiduria ilgose skraidymo erdvėse, yra radiacija. Didelės energijos dalelės gausu kosmose, o įgulos apsauga yra pagrindinis rūpestis. Bet kadangi įgulos nariai žiemoja vienoje vietoje, tai palengvina apsaugos projektavimą. Skydai, pavyzdžiui, vandens talpyklos, galėtų būti pastatyti aplink ankštis.
Pagrindinė žmogaus užmigdymo kosmose prielaida yra pagrįsta gyvūnų užmigdymu. Gyvūnų karalystėje yra dviejų rūšių hibernatoriai: įpareigokite žiemoti žiemoti, kurie žiemoja kasmet, nepriklausomai nuo temperatūros ar sąlygų; ir fakultatyviniai užmigdymo įrenginiai, kurie žiemoja kaip atsakas į aplinkos stresorius. Daugybė gyvūnų žiemoja, įskaitant lokius, žvirblius, šikšnosparnius, kai kuriuos graužikus ir kai kurias voveres.
„Jau kurį laiką žiemos miegas yra siūlomas kaip žaidimas, keičiantis žmogaus keliones kosmose“, - aiškina „SciSpacE“ komandos vadovė Jennifer Ngo-Anh. „Jei mes sugebėtume 75% sumažinti astronautų pagrindinį metabolizmą - panašiai, kaip galime pastebėti gamtoje su dideliais žiemojimo miegančiais gyvūnais, pavyzdžiui, tam tikrais lokiais, mes galime sutaupyti daug lėšų ir sutaupyti lėšų, naudodamiesi ilgalaikėmis žvalgymo misijomis. labiau įmanoma “.
Vis dėlto tai vis tiek yra didelis. Meškos žiemojimas vis dar yra šiek tiek paslaptingas. Jie perdirba baltymus ir šlapimą žiemodami. Ir jie gali žiemoti iki 7 mėnesių, neprarasdami kaulų masės. Kiti žiemojantys gyvūnai nutraukia savo kankinimą, būdami tipiškesnės temperatūros ir širdies susitraukimų dažnio, vadinamo euterminiu susijaudinimu, laikotarpiais. Kaip visa tai būtų suvaldyta žmonėms, rūšims, kurios savaime žiemoja ne žiemoti, nežinoma.
Vis dėlto yra tam tikra žmogaus užmigimo prielaida, kurią lemia šiuolaikinė medicina.
„Ir pagrindinė idėja, kaip astronautus pritraukti į ilgalaikį žiemos miego režimą, iš tikrųjų nėra tokia beprotiška: iš esmės palyginamas metodas buvo išbandytas ir pritaikytas kaip terapija pacientams, patyrusiems kritinę slaugos traumą ir tiems, kuriems daugiau nei du dešimtmečius atliekama didžiulė chirurgija“, - sakė jis. Ngo-Anh. „Daugelyje pagrindinių medicinos centrų yra protokolai, skirti pacientams sukelti hipotermiją, siekiant sumažinti jų metabolizmą, kad iš esmės būtų gautas laikas, išlaikant pacientus geresnėje formoje, nei jie būtų kitaip“.
Taigi tyrėjai pradeda ne nuo nulio. Jie bent jau turi atspirties tašką, apie ką ir yra minėtos šių tipų miniatiūros.
„Mes siekiame tuo remtis ateityje, tyrinėdami smegenų kelius, kurie yra suaktyvinti ar užblokuoti žiemos miego metu, pradedant gyvūnais ir pradedant žmonėms“, - padarė išvadą Ngo-Anhas.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Hibernuojantiems kosmonautams reikės mažesnių erdvėlaivių
- ESA: Pažangiųjų koncepcijų komanda; Bioinžinerija: užmigdymas
- „JSTOR Daily“: užmigdymo paslaptys
