ЕКА изучает влияние анабиоза на космические миссии
Идея о том, что космонавты спят в миссии в космосе, которая может длиться месяцы или годы, была основным сюжетом научной фантастики в течении многих лет.
В ожидании первой пилотируемой миссии на Марс, которая состоится в течении 15-20 лет, европейское космическое агентство (ЕКА) изучает, как гибернация космонавтов повлияет на космические миссии.
Основываясь на отправке шести человек в пятилетнюю миссию на Красную планету, исследование предполагает, что использование гибернации позволило бы уменьшить массу космического корабля на треть, а количество расходных материалов сократить примерно на столько же.
Идея о том, что космонавты спят в миссии в космосе, которая может длиться месяцы или годы, была основным сюжетом научной фантастики в течении многих лет, и во многих фильмах она использовалась как способ ускорить историю.
Эта идея очень привлекательна для планировщиков реальных миссий как способ сократить запасы, необходимые для длительных миссий, и не дать команде космического корабля сойти с ума.
Технология анабиоза все еще находится в зачаточном состоянии, но это не помешало ЕКА взглянуть на то, как гибернация может повлиять на конструкции и миссии космических кораблей в целом.
Изначально, будучи изученной в рамках исследований Базовой деятельности космического агентства, гибернация рассматривается как ключевая технология, и теперь программа ESA Concurrent Design Facility (CDF) вместе с учеными из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене и Университета Гете во Франкфурте исследует преимущества технологии.
«Мы работали над настройкой архитектуры космического корабля, его логистики, защиты от радиации, энергопотребления и общего дизайна миссии», — говорит Робин Бисбрук из CDF. «Мы смотрели на то, как команда космонавтов может быть наилучшим образом переведена в спящий режим, что делать в случае чрезвычайных ситуаций, как быть с безопасностью людей и даже какое влияние окажет спящий режим на психологию команды. Наконец, мы создали первоначальный эскиз архитектуры среды обитания и создали дорожную карту для достижения проверенного подхода к гибернации людей в течение 20 лет».
Космонавтов вводили бы в анабиоз в преддверии миссии, прежде чем их помещали в отдельные спальные капсулы на корабле, которые после пробуждения превращались в жилые помещения. Все еще пока гипотетический препарат вызывал бы то же состояние оцепенения, в которое многие млекопитающие входят естественным образом, чтобы спать зимой, и, подобно им, астронавты жили бы за счет своего дополнительного жира.
Между тем, коконы с мягкой оболочкой будут поддерживать темную прохладную среду, чтобы держать экипаж в спящем режиме для 180-дневного полета на Марс, с последующей 21-дневной фазой восстановления сил.
Хотя ESA говорит, что космонавты не будут испытывать потерю костной массы или мышц, существует опасность космического излучения, поэтому помещения должны быть защищены, но сама «спячка» может обеспечить некоторую усиленную радиационную защиту сама по себе, что подтверждается существующими исследованиями.
Кроме того, пока экипаж спит, кораблю понадобится искусственный интеллект, подобный Hal 9000, для управления системами и проведения операций по техническому обслуживанию, поэтому необходимо будет планировать соответствующие миссии с учетом особого внимания автономным системам до тех пор, пока члены экипажа будут находиться во сне.
«Если бы мы смогли снизить базовую скорость метаболизма у космонавтов на 75 процентов — аналогично тому, что мы можем наблюдать в природе у крупных зимующих животных, таких как медведи, — мы могли бы получить существенную экономию массы корабля и средств, выполняя долгосрочные исследовательские миссии более эффективно» — говорят ученые.
«И основная идея перевода космонавтов в длительную «зимнюю спячку» на самом деле не такая уж сумасшедшая: широко сопоставимый метод был опробован и применен в качестве терапии у пациентов с травмой в критическом состоянии и тех, кто перенес серьезные операции на протяжении более двух десятилетий. В медицинских центрах есть протоколы для индукции гипотермии у пациентов, чтобы уменьшить их метаболизм, чтобы в основном выиграть время, поддерживая пациентов в лучшей форме, чем они были бы в противном случае».
«Мы будем стремимся развивать эту технологию, исследуя пути мозга, которые активируются или блокируются во время начала гибернации, начиная с животных и переходя к людям».
Источник: ESA