Криогенный сон делает далекий космос ближе

0
105
торпор

Технология, которая поможет людям добраться до Марса и дальше, создается уже сегодня. Криосон позволит долететь до дальних объектов космоса не старея.

Существует термин «тóрпор», который означает временное замедление или прекращение жизненных процессов. Именно вопросом торпора занимается ряд ученых и инженеров под эгидой агентства НАСА. В рамках проекта по погружению космонавтов в состояние торпора могут быть созданы компактные и менее дорогостоящие корабли для освоения космоса. Но, в то же время, торпор пригодится и на Земле.

Торпор и гибернация

В космосе, особенно при длительном пребывании в межпланетных экспедициях, человеческому организму угрожает ряд проблем, как, к примеру, потеря плотности костной ткани и мышечной массы. При этом, даже пребывая в торпоре, космонавт должен питаться (а при длительных полетах «вещмешок» на каждого космического путешественника может оказаться довольно увесистым). До сих пор доставка грузов в космос остается невероятно дорогим удовольствием, так как каждый килограмм массы корабля увеличивает затраты на топливо (которое тоже является грузом). То ли дело, когда космонавт пребывает в состоянии, когда обмен веществ значительно снижается, практически останавливаясь, – тогда ему не нужно ни место для жизни, ни еда.

Маттео Серри, физиолог Болонского университета в Италии, формулирует главное преимущество торпора так: «Основной особенностью гибернации является внезапная остановка потребления вами энергии». Это происходит благодаря тому, что в условиях гибернации сердце живого организма бьется медленнее, температура тела снижается, дыхание, репликация клеток и активность мозга замедляются.

Основной особенностью гибернации является внезапная остановка потребления вами энергии

Но люди не могут произвольно гибернировать, а ученые, по словам Джона Брэдфорда, президента и COO SpaceWorks Enterprises, пока что лишь пытаются приблизить людей к состоянию гибернации или создать благоприятную среду для него. Компания SpaceWorks Enterprises занята в авиационно-космической промышленности и работает с программой Инновационных перспективных концепций НАСА (ИПКН), поэтому в ее непосредственных интересах достичь ощутимых результатов в этом направлении.

торпорРуководитель программы ИПКН Джейсон Дерлет заметил, что у гибернации есть еще один важный аспект. Так, длительные перелеты означают для космонавтов длительное пребывание в очень ограниченном пространстве с одними и теми же людьми, что тяжело психологически. Порой, как и при длительных перелетах на самолете, в таком путешествии приятнее просто спать глубоким сном. Кроме того, Дерлет считает, что торпор также может быть весьма благоприятным для здоровья, позволяя избежать атрофии мышц или дегенерации костей, попутно снизив воздействие на организм неизбежной в космосе радиации. Но, с другой стороны, замедленный обмен веществ означает также и пониженную возможность восстановления организма…

«Скорая помощь» для космических путешественников

Европейское космическое агентство делает попытки отправлять в торпор грызунов, в частности крыс, которые в обычном состоянии не погружаются в гибернацию. При помощи Маттео Серри и его коллег был разработан механизм, когда торпор провоцируется путем медикаментозного отключения отдельных областей мозга, которые контролирую обмен веществ.

В то же время SpaceWorks со своей командой инженеров занята непосредственно проектировкой космического корабля, где будут использоваться установки для гибернации. В основе задумки компании – терапевтическая гипотермия, используемая врачами скорой помощи, когда при остановке сердца пациента врачи пытаются избежать поражения мозга с помощью охлаждения организма. Важно отметить, что о побочных эффектах такого метода в данном случае судить сложно, так как гипотермия обычно длится лишь несколько дней, а не месяцев, и применялась она лишь на заведомо больных или травмированных людях.

Предполагается, что для погружения в торпор исследователям космоса достаточно будет принять седативное средство, после чего за счет охлаждения воздуха снизить температуру тела космонавтов до -12°C. Причем, каждый член экипажа может погружаться в такое состояние в собственной капсуле (как это часто показывают в научно-фантастических кинофильмах). Альтернативный вариант предполагает расположение части экипажа в отсеке для торпора, в то время как остальные члены экипажа смогут вести дежурство в других частях космического корабля.

Джон Брэдфорд напоминает: даже в состоянии такого глубокого «сна» космонавтам все равно будет требоваться пища. Если медведи, например, могут набрать перед спячкой лишние десятки килограмм, чтобы использовать накопленный ресурс во время периода отсутствия активности, то человеку, вероятно, придется подавать питательные вещества внутривенно.

Довольно сложным может оказаться и процесс «размораживания», когда разные органы, по мере пробуждения от торпора, будут требовать все больше энергии, причем некоторые из них крайне критичны в поступлении достаточного количества крови и кислорода – например, сердце или мозг человека. Очевидно, что во время торпора возможны такие побочные явления, как возникновение тромбов, инфекции (с которыми организм не сможет эффективно бороться), и другие. А уж о том, как повлияет такой период длительного пребывания в состоянии низкого метаболизма на память, самочувствие, когнитивные способности – вообще никто не знает, и эти вопросы требуют серьезного изучения.

Скоро ли на Марс?

Важно понимать, что торпор – это не полноценная заморозка тела с эффектом его консервации. Да, животные, погружающиеся в спячку, живут дольше, чем другие схожие виды, не проживающие в состоянии гибернации отдельные периоды своей жизни. Поэтому можно ожидать, что космонавты, пребывающие в торпоре, также будут стареть медленнее, но не настолько, чтобы иметь возможность совершать полеты длительностью в 100 лет. Альтернативой этому может быть заморозка с заменой крови на «антифриз», что поможет избежать повреждения клеток организма, но такая криозаморозка пока является необратимой.

Использование торпора в космических полетах

В свою очередь торпор может использоваться не только в космических полетах, но также и на Земле, например, в военной медицине, когда сохранить жизнь получившего ранение солдата можно, погрузив его в такое состояние. А в случае, если торпор или гипотермия помогут защитить клетки организма от поражения при воздействии радиации, то в этом состоянии людей можно более эффективно лечить при раковых заболеваниях, когда облучение пораженных опухолью тканей можно будет проводить с большей интенсивностью, сохраняя жизнь пациента.

По мнению Джона Брэдфорда, технологии для эффективного использования торпора будут разработаны уже к началу 2030-х годов, а в будущем, как считает г-н Дерлет, такие решения откроют возможность путешествия в глубины космоса – на Марс и дальше.

Підписуйтесь на наш канал у Telegram

Отправить ответ

Оставьте первый комментарий!

avatar
  Subscribe  
Notify of