Uzay gezisi planlarımızda rahatsız edici bir kış uykusu eksikliği var. Eğer bir tür kış uykusuna yatarsak, daha küçük uzay araçlarıyla uğraşmaktan faydalanabilir miyiz?
Avrupa Uzay Ajansı (ESA) bu soruyu cevaplamak için çalışıyor.
ESA, insan hazırda bekletme üzerinde çalışan “konu ekibi” olarak adlandırdıkları şeye sahiptir. Konu ekibi, ESA'nın uzay yolculuğu çabaları için uzun vadeli öneme sahip fikir ve teknolojileri inceleyen Gelişmiş Kavramlar Ekibi çatısı altında çalışmaktadır. Çok disiplinli araştırmaları destekleyen bir düşünce kuruluşu gibi.
Diğer gezegenlere veya muhtemelen diğer güneş sistemlerine yapılan mürettebat misyonlarının bir gerçeklik olduğu bir gelecek istiyorsak, insan uykusu bunun bir parçası olacaktır. Ya bu, ya da tüm kaynağa aç parametreleri ile çok kuşak bir yıldız gemisi.
ESA “torpor ve hazırda bekletme modunun kontrollü kullanımını, insan uzay uçuşu için oyun değiştiren bir teknoloji olarak belirlediklerini” söyledi. Ayrıca, uzun uzay yolculuklarında astronotların metabolik hızını düşürmenin sadece hava, su ve yiyecekleri korumakla kalmayıp radyasyon hasarına karşı duyarlılıklarını da azaltabileceğini düşünüyorlar.
ESA, farklı ekiplerinin birlikte çalışmasına izin veren, yakındaki bir gezegene, muhtemelen Mars'a bir geziye gitmek için insan uykusunu incelemek için bir çoklu ortam tesisi olan Eşzamanlı Tasarım Tesisi'ni (CDF) kullanıyor. Ekip üyeleri, kırmızı gezegene ve geriye altı astronot gönderen beş yıllık bir Mars görevi için mevcut uzay yolculuğu teknolojisini stokladı. Hazırda bekletme modunun görev tasarımı üzerindeki etkisini ilk kez incelediler.
CDF'den Robin Biesbroek “Uzay aracının mimarisini, lojistiğini, radyasyona karşı korumayı, güç tüketimini ve genel görev tasarımını ayarlamaya çalıştık” diyor.
Düşünecek çok şey var. Çeşitli bilim-kurgu filmleri ve kitapları insan hazırda bekletme modunu araştırdı, bu yüzden çoğumuz birçok sorunu adlandırabiliriz. Hangi psikolojik etkiler olacak? Bir hafta, bir ay, bir yıl, hatta daha uzun süre hazırda bekletmek ve sonra uzayda bir yerde uyanmak kesinlikle şok edici olurdu. Bir insan buna nasıl hazırlanabilir?
Peki ya güvenlik? Bilim kurgu, kış uykusundan çok erken veya çok geç uyanan insanlarla doludur. Zayıf ve puking, ya da belki de soğuk bir terle kaplı olan birçoğu, bir kahramanın yanlış zamanda uyandığını ve yaşamlarının hatalı çalışan bir hazırda bekletme sistemi tarafından ters çevrildiğini buldu.
Ama önce ilk şeyler.
Hazırda bekletme teknolojisi, eğer geliştirebilirsek, uzay gemisi tasarımını nasıl etkiler?
“Bir astronot ekibinin hazırda bekletme moduna en iyi nasıl yerleştirilebileceğini, acil durumlarda ne yapılacağını, insan güvenliğinin nasıl ele alınacağını ve hatta hazırda bekletme modunun takımın psikolojisi üzerindeki etkisini inceledik. Son olarak, habitat mimarisinin ilk taslağını oluşturduk ve insanları 20 yıl içinde Mars'a kış uykusuna yatıştırmak için onaylanmış bir yaklaşım elde etmek için bir yol haritası oluşturduk ”dedi.
Muhtemelen ilk fark edilen şey, yerleşim modüllerinin boyutudur. Bir hazırda bekleme ekibi, bu resimde gösterildiği gibi, uyanık bir mürettebattan çok daha küçük bir hab modülünü kullanabilir.
Ön çalışma, uzay aracının kütlesinin üçte bir oranında azaltılabileceğini gösterdi. Mürettebat, uyanıkken mürettebat için kabin olarak ikiye katlanacak küçük bölmelerde kış uykusuna yatardı. Sarf malzemelerinin çıkarılması birkaç ton kütleyi ortadan kaldırarak yardımcı olacaktır.
Çalışma 180 günlük Mars gezisine baktı. Astronotlar görevden önce ekstra vücut yağları koymak zorunda kalacaklardı ve bir uyuşturucu uykusuna ya da torporuna neden olacaktı. Karartılmış, soğutulmuş bölmelerinin içinde kış uykusuna yattılar ve uyandıklarında 21 günlük bir iyileşme dönemi olacaktı.
Uzun uzay uçuşlarında astronotların karşılaştığı en bilinen tehlikelerden biri radyasyondur. Uzayda yüksek enerjili parçacıklar vardır ve mürettebatı korumak birincil bir husustur. Ancak mürettebat üyeleri bir noktada kış uykusuna yattığı için, koruma tasarlamayı kolaylaştırır. Su kapları gibi ekranlama, baklaların etrafına inşa edilebilir.
İnsanların uzayda kış uykusuna yatmasının ardındaki temel varsayım hayvan uykusu etrafında inşa edilmiştir. Hayvanlar aleminde iki tür hibernator vardır: sıcaklık veya koşullar ne olursa olsun yıllık olarak hazırda bekletilen zorunlu hibernatorler; ve ortamdaki stres faktörlerine yanıt olarak hazırda bekletme yapan fakültatif hibernatorler. Ayılar, keseli hayvanlar, yarasalar, bazı kemirgenler ve bazı sincaplar da dahil olmak üzere birçok hayvan türü kış uykusuna yatar.
SciSpacE Takım Lideri Jennifer Ngo-Anh, “Bir süredir kış uykusu insan uzay yolculuğu için oyun değiştiren bir araç olarak önerildi” diye açıklıyor. “Bir astronotun temel metabolizma hızını% 75 azaltabildiysek - bazı ayılar gibi büyük hazırda bekletme hayvanlarıyla doğada gözlemleyebildiğimiz gibi - uzun süreli keşif misyonları yaparak önemli miktarda kütle ve maliyet tasarrufu sağlayabiliriz daha uygulanabilir. ”
Yine de bu hala büyük bir şey. Ayı kış uykusu hala biraz gizemli. Hazırda bekletme sırasında proteinlerini ve idrarlarını geri dönüştürürler. Ve kemik kütlesini kaybetmeden 7 aya kadar hazırda bekletebilirler. Diğer kış uykusuna yatkın hayvanlar öforer uyarılma denilen daha tipik sıcaklık ve nabız dönemleriyle torporlarını keser. Doğal olarak kış uykusuna yatmayan bir tür olan tüm bunların insanlarda nasıl yönetileceği bilinmemektedir.
Yine de insan hazırda bekletme için bir öncül var ve bu modern tıptan geliyor.
“Ve astronotları uzun süreli hazırda bekletme moduna sokma fikri aslında çok çılgınca değil: Kritik bakım travma hastalarında ve yirmi yıldan uzun süredir büyük ameliyatlara maruz kalanlar için geniş çapta karşılaştırılabilir bir yöntem test edilmiş ve uygulanmıştır. Ngo-Anh. “Çoğu büyük tıp merkezinde, metabolizmalarını temelde zaman kazanmak için hipotermiyi indüklemek için protokoller vardır, bu da hastaları diğerlerinden daha iyi bir şekilde tutar.”
Yani araştırmacılar sıfırdan başlamıyor. En azından bir başlangıç noktası var, bu tür düşünce kuruluşlarının hepsi bu.
Ngo-Anh, “Gelecekte, hazırda bekletme başlangıcı sırasında etkinleştirilen veya engellenen beyin yollarını araştırarak, hayvanlarla başlayarak ve insanlara ilerleyerek bunu geliştirmeyi amaçlıyoruz” dedi.
Daha:
- Basın Bülteni: Kış uykusuna yatmak astronotların daha küçük uzay aracına ihtiyacı olacak
- ESA: Gelişmiş Kavramlar Ekibi; Biyomühendislik: Hazırda Bekletme
- JSTOR Daily: Hazırda Bekletme Gizemleri
