Ha llegado una nueva era de exploración espacial, y en los próximos años muchas misiones emocionantes se dirigirán al espacio.Esto incluye misiones tripuladas a la luna y la construcción de una base permanente allí.Además del sistema Tierra-Luna, hay varias propuestas para misiones tripuladas a Marte y más allá.Esto presenta desafíos importantes, ya que un viaje de ida a Marte podría llevar de seis a nueve meses.Incluso con las nuevas tecnologías de propulsión, como los cohetes nucleares, aún puede llevar algún tiempo.3 meses o máspara ir a Marte.
Además del estrés físico y mental impuesto a los astronautas debido a la duración y la exposición a largo plazo a la microgravedad y la radiación, también existen desafíos logísticos (es decir, enormes naves espaciales, grandes suministros y costos significativos) que imponen este tipo de misiones. ).La Agencia Espacial Europea (ESA) investiga una alternativaTecnología de hibernaciónEso permitiría a sus astronautas llegar a Marte listos para explorar y dormir durante muchas horas de su viaje.
Este investigador fue objeto de un estudio reciente dirigido por el profesor Alexander Choukér de la Facultad de Medicina.Hospital Universitario Ludwig-Maximilians(LMU) y Thu Jennifer Ngo-Anh, coordinadora de carga útil de la junta directiva del programa de exploración humana y robótica de la ESA.Un artículo que describe sus hallazgos fue publicado recientemente en una revista.Revisión bioconductual de neurociencia.
Como señalaron en el estudio, un gran desafío al planificar una misión a Marte es optimizar la masa total de la nave espacial y mantener la salud física y mental de su tripulación.Solo en términos de suministro, esto significa llevar suficiente comida, agua y otras necesidades (como medicinas) para al menos dos años.Como Ngo-Anh dijo recientemente en la ESApresione soltar:
“Estamos hablando de unos 30 kilogramos por astronauta por día, y además de eso tenemos que considerar la radiación, así como los problemas mentales y fisiológicos.Donde hay vida, hay estrés.Esta estrategia minimizará el aburrimiento, la soledad y la agresión asociados con el confinamiento en naves espaciales”.
Esta estrategia consiste en inducir un coma en los astronautas similar al que experimentan los mamíferos durante la hibernación.Este consiste en reducir la tasa metabólica de un organismo hasta que entre en un período de “animación congelada” donde pueda conservar energía.Reducir la tasa metabólica de los miembros de la tripulación en su camino a Marte en un 25 % en el contexto de los vuelos espaciales reduciría drásticamente el tamaño del hábitat asociado con los suministros necesarios.
modo de sueño
La práctica de poner a las personas en animaciones fijas se practica en los hospitales desde la década de 1980.Al inducir hipotermia en el paciente, lo que reduce la frecuencia cardíaca y el metabolismo, es más probable que los médicos tengan éxito en cirugías complejas y que consumen mucho tiempo.Sin embargo, este proceso no es un método de reducción de energía activa y no incluye la mayoría de las ventajas de los toppers.
En la naturaleza, los animales hibernan durante varios meses para sobrevivir el invierno cuando bajan las temperaturas y escasean los alimentos y el agua.Durante este tiempo, su ritmo cardíaco, respiración y otras funciones esenciales disminuirán como parte de su ritmo normal, y la temperatura de su cuerpo caerá cerca de la temperatura ambiente (también conocida como temperatura ambiente).
Muchas especies (como tardígrados, ranas y varias especies de reptiles) dependen de la hibernación para sobrevivir a la privación a largo plazo, pero quizás la más conocida sea el oso.También parecen ser los mejores modelos a seguir para los humanos en hibernación en el espacio, ya que tienen una masa corporal similar a la humana y solo bajan la temperatura corporal unos pocos grados y ganan grasa corporal adicional antes de entrar en este estado.
Sin embargo, como han demostrado los estudios médicos, los humanos también pierden más masa muscular y densidad ósea que sus parientes ursinos y tienen un mayor riesgo de insuficiencia cardíaca.El profesor Chouker explicó:
“Sin embargo, los estudios han demostrado que los osos salen sanos de sus madrigueras en la primavera con una pérdida insignificante de masa muscular.Se tarda unos 20 días en volver a la normalidad.Esto nos enseña que la hibernación previene la atrofia de músculos y huesos no utilizados y los protege del daño tisular”.
El factor decisivo parece ser la reducción de los niveles de testosterona en humanos, ya que el estrógeno regula fuertemente el metabolismo energético.El profesor Choukér agrega: “El papel del equilibrio hormonal y la regulación metabólica en mujeres u hombres es muy específico y diferente, lo que sugiere que se puede preferir a las mujeres”.
vaina de hibernación
Para adaptarse a la tecnología de hibernación del espacio profundo, los ingenieros pueden construir cápsulas blandas con configuraciones ajustadas en las futuras generaciones de naves espaciales.Consiste en un ambiente tranquilo con poca iluminación, alta humedad y temperaturas por debajo de los 50 grados centígrados (50 grados Fahrenheit).Los astronautas usan ropa para evitar el sobrecalentamiento y sensores portátiles que miden la postura, la temperatura y el ritmo cardíaco.
Cuando el astronauta está en coma, un recipiente con agua rodea todas las cápsulas, proporcionando protección contra la radiación.Mientras tanto, la IA mantendrá el barco en espera y despertará a la tripulación en caso de anomalías o emergencias.Alejandro explicó:
“La hibernación realmente ayudará a proteger a las personas de los efectos nocivos de la radiación durante los viajes al espacio profundo.El daño causado por partículas de alta energía lejos del campo magnético de la Tierra puede causar muerte celular, enfermedad por radiación o cáncer.Además de monitorear el consumo de energía y la operación autónoma, la computadora a bordo mantiene el rendimiento óptimo de la nave espacial hasta que la tripulación se despierta”.
Estos esfuerzos reflejan una investigación similar realizada por la NASA en asociación con una empresa aeroespacial con sede en Atlanta.trabajos espacialesInvestigar el potencial a largo plazo de la tecnología de hibernación.El estudio inicial de 24 meses terminó en 2016 y la NASA dijo que continuaría apoyando la investigación de la compañía.Estos y otros estudios de hibernación para misiones en el espacio profundo también podrían conducir a nuevas aplicaciones para el cuidado de pacientes en la Tierra.
A medida que avanza el siglo XXI, es posible que veamos misiones interplanetarias de ciencia ficción bien establecidas. Es decir, miembros de la tripulación que se despiertan de “congeladores” para lidiar con problemas relacionados con la misión.Aquí en casa, el coma inducido puede convertirse en un procedimiento médico común para las personas con una enfermedad terminal o una lesión grave, dando a los médicos el tiempo necesario para buscar tratamiento.
¡La aplicación también se puede extender a los viajes interestelares!Dadas las distancias involucradas y las limitaciones de la tecnología de propulsión, las misiones interestelares tripuladastomar siglos o miles de añosPara llegar a la estrella más cercana!Suponiendo que las generaciones futuras quieran hacer estos viajes y no tengan nuevos sistemas de propulsión sofisticados (o grandes presupuestos), ¡la tecnología de hibernación podría ser la forma en que pueden hacerlo!
Otras lecturas:ESA,Revisión bioconductual de neurociencia