Angatubig ang Anabiosis ng Astronauts para sa Mahabang Interplanetary Flight: Pangalakal o Medisina sa Hinaharap?

Ang konsepto ng pagpasok ng astronaut sa estado ng artipisyal na anabiosis (o stasis) para sa ilang buwan o ilang taong interplanetary flight ay dati nang lumipat mula sa pahina ng pangalakal sa seryosong mga programang pangpananaliksik ng NASA, European Space Agency (ESA) at pribadong kompanya (halimbawa, SpaceX). Hindi ito tinuturing na isang plot twist, kundi bilang isang potensyal na naglulutas na teknolohiya para sa mga piloted missions sa Mars at iba pang planetas, na nagbibigay-daan upang pagtagumpayan ang mga pangunahing fisiologiko, pisikologiko at logistikong harang.

1. Teknolohikal at medikal na hamon sa mahabang paglipad.

Ang paglalakbay sa Mars sa loob ng klasikong senaryo na may aktibong tripulante ay umaabot sa 6-9 buwan sa isang daan. Ito ay nagbibigay ng kompleks na problema:

Pagkukunan ng resursos: Ang tripulante ay gumagamit ng oksiheno, tubig, pagkain, at nagbibigay ng labi. Para sa mahabang misyon, ito ay nangangailangan ng napakalaking mass ng mga resursos, na ginagawa ito ekonomiko at teknikal na hindi magagawa.

Degradasyon ng katawan sa walang grabidad: Sa kabila ng sistema ng mga pagsasanay, ang astronaut ay nagiging may atrophia ng kalamnan, demineralisasyon ng buto (hanggang 1-2% bawat buwan), pagbabago sa kardiyovaskular, at pagkasira ng paningin.

Pisikologikal na stress: Ang mahabang paglilibot sa isang selda na nakasara, ang monotonya, ang paghihiwalay sa Lupa, ang pagkakasalita sa pagkakaroon ng konflikto, at ang potensyal na interpersonal na konflikto ay nagbibigay ng seryosong panganib sa pangkaisipan.

Radyasyon: Sa malalim na kalawakan, labas ng proteksyon ng magnetosphere ng Lupa, ang tripulante ay sumasailalim sa pagbabanta ng galaktikong kosmikong rayos at solar protonic events, na nagpapataas ng panganib ng onkologiko at pagkasira ng CNS.

Ang estado ng kontroladong stasis ay teoretikal na makakalutang lahat ng mga problema na ito.

2. Prototipong sa kalikasan: pagkagibol ng tag-init at torpore.

Ang mga siyentipiko ay hindi naginwento ng anabiosis mula sa simula, kundi hinahangad magsimula at pag-usapan ang mga mekanismo na umiiral sa kalikasan:

Ang tunay na pagkagibol ng marmot, gerbil at flying fox: Ang radikal na pagbawas ng metabolismo nang 85-99%, temperatura ng katawan hanggang sa mga antas na malapit sa nulo, pagbabago ng pagpindot ng puso at paghinga. Ang pangunahing kahinaan — ang mga cycle ng spontaneous awakening, na nakakakatugon ng enerhiya para sa katawan.

Ang tag-init ng oso: Ang mas mababang, ngunit mahabang (hanggang 6 buwan) na estado na may moderadong pagbawas ng temperatura ng katawan at metabolismo, walang pagkain, inumin at paglabas ng labi, na pinapanatili ang kalamnan at buto sa pamamagitan ng mga unikong biokimikal na adaptasyon (pagsasalamin ng mочевины).

Ang torpore (ocepen) ng hummingbird at maliit na maymays: Ang maikling panahon ng araw na pagbawas ng temperatura at metabolismo para sa pag-iwas ng enerhiya.

Ang pinakamagandang prototipo para sa tao ay ang estado ng oso, bilang mas maayos at mas ligtas para sa malaking maymays.

3. Teknolohiya ng inindukong stasis: pangunahing paraan.

Ang modernong pananaliksik ay nakatutok sa ilang direksyon:

Pharmacological hibernation: Ang paghahanap at sintesis ng mga sangkap na makakapag-ikaw ng metabolismo ng tao sa mode ng pag-iwas ng enerhiya. Ang potensyal na pag-aaral ay ang H2S at adenine, na maaaring magindukto ng estado ng torpore sa mga hayop. Noong 2005, nagawa ng mga Amerikanong siyentipiko na ilagay ang mga mouse sa isang baligtad na metabolikong anabiosis sa pamamagitan ng paglanghap ng hangin na may maliit na dagdag na H2S, na nagbawas ng pangangailangan ng oksiheno nang 90%.

Therapeutic hypothermia (targeted managed cooling): Ito ay isang umiiral na klinikal na praksis, na ginagamit pagkatapos ng paghinto ng puso o brain injury para sa pagprotekta ng utak. Ang temperatura ng katawan ng pasyente ay nadaling sa 32-34°C sa ilang araw. Para sa kosmikong stasis, kailangan ng mas mahabang at mas malalim na pagbawas ng temperatura (sa 32°C, at sa hinaharap at mas mababa) na may gamit ng mahirap na sistema ng panlabas na pagsasalamin ng init at pagsubaybay.

Stimulation ng sentro ng hibernation sa utak: Noong 2020, nagawa ng mga siyentipiko ng Unibersidad ng Tsukuba ng Hapon, na stimulasyon ng mga partikular na neuron (neuron Q) sa hypothalamus ng mga mouse, na ilagay sila sa isang estado na katulad ng hibernation, sa ilang araw na may baligtad na pagbawas ng temperatura ng katawan at metabolismo. Ang pangunahing pagkakatuklas na ito ay nagtuturo ng posibilidad ng direktang neural na pamamahala nito.

Isang kagiliw-giliw na katotohanan: Noong 2014, nakatanggap ang kompanya ng SpaceWorks Enterprises ng grant mula sa NASA para sa pagpapaunlad ng konsepto ng "torpore para sa paglipad sa Mars" (Torpor Inducing Transfer Habitat). Ang kanilang proyekto ay nagpapahintulot na ilagay ang tripulante sa estado ng therapeutic hypothermia (32-34°C) sa 14-araw na cycle na may maikling panahon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkain at pagsubaybay ng sistema. Ayon sa kalkula, ito ay makakabawas ng mass ng sasakyang pangkalawakan nang 30-50% sa pamamagitan ng pagbawas ng laki ng sistema ng pangangalaga ng buhay.

4. mga Kapakinabangan at hindi nalutas na problema.

Mga kapakinabangan ng stasis:

Pagbawas ng pangangailangan ng tripulante: Ang radikal na pagbawas ng pagkukunan ng resursos, pagminimisasyon ng labi.

Proteksyon laban sa walang grabidad: Sa estado ng hipotermia at pagbawas ng metabolismo, ang proseso ng atrophia ng kalamnan at buto ay dapat na mas mabagal na magpapatuloy.

Pagbawas ng panganib ng radyasyon: Ang metabolikong hindi aktibong selula ay mas hindi mapapahamak ng radyasyon.

Paglutas ng pisikologikal na problema: Ang oras ay "pupunta" para sa tripulante, pinagminimisahin ang stress ng pagkakasalita.

Mga kritikal na hindi nalutas na problema:

Dalang-dalang pagkagaling ng kalamnan at osteoporosis: Kahit sa estado ng stasis, ang proseso ng atrophia ng kalamnan at buto ay dapat na magpapatuloy. Kailangan ng teknolohiya ng elektrostimulasyon ng kalamnan sa hindi magkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakaroon ng pagkakar
© lib.ph

Permanent link to this publication: