Кріогенний сон наближує далекий космос

0
105
торпор

Технологія, яка допоможе людям дістатися до Марса і далі, створюється вже сьогодні. Кріосон дозволить долетіти до далеких об’єктів космосу не старіючи.

Існує термін «тóрпор», що означає тимчасове сповільнення або припинення життєвих процесів. Саме питанням торпору займається ряд вчених та інженерів під егідою агентства НАСА. В рамках проекту щодо занурення космонавтів в стан торпору можуть бути створені компактні та менш дорогі кораблі для освоєння космосу. Але, одночасно, торпор стане в нагоді і на Землі.

Торпор та гібернація

У космосі, особливо при тривалому перебуванні в міжпланетних експедиціях, людському організму загрожує ряд проблем, як, наприклад, втрата щільності кісткової тканини та м’язової маси. При цьому, навіть перебуваючи в торпорі, космонавт мусить харчуватися (а при тривалих польотах «речовий мішок» для кожного космічного мандрівника може виявитися досить важким). До цього часу доставка вантажів в космос залишається неймовірно дорогим задоволенням, тому що кожен кілограм ваги корабля збільшує витрати на паливо (яке теж є вантажем). Але зовсім інша справа, коли космонавт перебуває в стані, коли обмін речовин значно знижується, практично зупиняючись, – тоді йому не потрібно ні місце для життя, ні їжа.

Маттео Серрі, фізіолог Болонського університету в Італії, формулює основну перевагу торпору так: «Головною особливістю глибокого сну є раптова зупинка споживання вами енергії». Це відбувається завдяки тому, що в умовах глибокого сну серце живого організму б’ється повільніше, температура тіла знижується, дихання, реплікація клітин та активність мозку сповільнюються.

Але люди не можуть довільно гібернувати, а вчені, за словами Джона Бредфорда, президента та COO SpaceWorks Enterprises, поки що лише намагаються наблизити людей до стану глибокого сну чи створити сприятливе середовище для нього. Компанія SpaceWorks Enterprises зайнята в авіаційно-космічній промисловості та працює з програмою Інноваційних перспективних концепцій НАСА (ІПКН), тому вона безпосередньо зацікавлена в досягненні відчутних результатів у цьому напрямку.

торпорКерівник програми ІПКН Джейсон Дерлет зауважив, що гібернація має ще один важливий аспект. Так, тривалі перельоти означають для космонавтів тривале перебування в дуже обмеженому просторі з одними і тими ж людьми, що важко психологічно. Деколи, як і при тривалих перельотах на літаку, в такій подорожі приємніше просто спати глибоким сном. Крім того, Дерлет вважає, що торпор також може бути дуже сприятливим для здоров’я, дозволяючи уникнути атрофії м’язів чи дегенерації кісток, водночас знизивши вплив на організм неминучої в космосі радіації. Але, з іншого боку, сповільнений обмін речовин означає також і знижену можливість відновлення організму…

«Швидка допомога» для космічних мандрівників

Європейське космічне агентство робить спроби відправляти в торпор гризунів, зокрема щурів, які в звичайному стані не занурюються в гібернацію. За допомогою Маттео Серрі та його колег був розроблений механізм, коли торпор провокується шляхом медикаментозного відключення окремих областей мозку, які контролюють обмін речовин.

В той самий час SpaceWorks зі своєю командою інженерів зайнята безпосередньо проектуванням космічного корабля, де будуть використовуватися установки для глибокого сну. В основі задуму компанії – терапевтична гіпотермія, що використовується лікарями швидкої допомоги, коли при зупинці серця пацієнта лікарі намагаються уникнути ураження мозку за допомогою охолодження організму. Слід зазначити, що про побічні ефекти такого методу в даному випадку судити складно, адже гіпотермія зазвичай триває лише декілька днів, а не місяців, і застосовувалася вона лише на свідомо хворих чи травмованих людях.

Передбачається, що для занурення в торпор дослідникам космосу досить буде прийняти седативний засіб, після чого завдяки охолодженню повітря знизити температуру тіла космонавтів до -12°C. Причому, кожен член екіпажу може занурюватися в такий стан у власній капсулі (як це часто показують в науково-фантастичних фільмах). Альтернативний варіант передбачає розташування частини екіпажу в відсіку для торпорі, в той час як інші члени екіпажу зможуть чергувати в інших частинах космічного корабля.

Джон Бредфорд нагадує: навіть в стані такого глибокого «сну» космонавти все одно потребуватимуть їжі. Якщо ведмеді, наприклад, можуть набрати перед сплячкою зайві десятки кілограм, щоб використовувати накопичений ресурс під час періоду відсутності активності, то людині, ймовірно, доведеться подавати поживні речовини внутрішньовенно.

Досить складним може виявитися і процес «розморожування», коли різні органи, по мірі пробудження від торпору, потребуватимуть все більше енергії, причому деякі з них вкрай критичні в надходженні достатньої кількості крові та кисню – наприклад, серце або мозок людини. Очевидно, що протягом торпору можливі такі побічні явища, як виникнення тромбів, інфекції (з якими організм не зможе ефективно боротися), тощо. А вже про те, який вплив такий період тривалого перебування в стані низького метаболізму чинитиме на пам’ять, самопочуття, когнітивні здібності – взагалі нікому не відомо, і ці питання вимагають серйозного вивчення.

Чи скоро на Марс?

Важливо розуміти, що торпор – це не повноцінне замороження тіла з ефектом його консервації. Так, тварини, що занурюються в сплячку, живуть довше, ніж інші подібні види, які не проживають в стані глибокого сну окремі періоди свого життя. Тому можна очікувати, що космонавти, які перебувають в торпорі, також будуть старіти повільніше, але не настільки, щоб мати можливість здійснювати польоти тривалістю у 100 років. Альтернативою цьому може бути заморозка з заміною крові на «антифриз», що допоможе уникнути пошкодження клітин організму, але така кріозаморозка поки є незворотною.

Використання торпора в космічних польотах

В свою чергу торпор може використовуватися не тільки в космічних польотах, але також і на Землі, наприклад, у військовій медицині, коли зберегти життя пораненого солдата можна, зануривши його в такий стан. А якщо торпор чи гіпотермія допоможуть захистити клітини організму від ураження при впливі радіації, то в цьому стані людей можна більш ефективно лікувати при ракових захворюваннях, коли опромінення уражених пухлиною тканин можна буде здійснювати з більшою інтенсивністю, зберігаючи життя пацієнта.

На думку Джона Бредфорда, технології для ефективного використання торпору будуть розроблені вже до початку 2030-х років, а в майбутньому, як вважає пан Дерлет, такі рішення відкриють можливість подорожі в глибини космосу – на Марс і далі.

Підписуйтесь на наш канал у Telegram

Отправить ответ

Be the First to Comment!

avatar
  Subscribe  
Notify of