C'è una preoccupante mancanza di letargo nei nostri piani di fuga spaziale. Se mai riuscissimo a capire un qualche tipo di letargo, possiamo trarne vantaggio per cavartela con veicoli spaziali più piccoli?
L'Agenzia spaziale europea (ESA) sta lavorando per rispondere a questa domanda.
L'ESA ha quello che chiamano un "team tematico" che lavora sul letargo umano. Il team tematico sta lavorando sotto l'egida del team Advanced Concepts, che studia idee e tecnologie che hanno un significato a lungo termine per le attività spaziali dell'ESA. È come un think tank che supporta la ricerca multidisciplinare.
Se vogliamo un futuro in cui le missioni con equipaggio su altri pianeti - o forse altri sistemi solari - siano una realtà, allora l'ibernazione umana ne farà parte. O quella, o una nave stellare multi-generazionale, con tutti i suoi parametri affamati di risorse.
L'ESA afferma di aver "identificato l'uso controllato del torpore e del letargo come una tecnologia rivoluzionaria per il volo spaziale umano". Inoltre ipotizzano che abbassare il tasso metabolico degli astronauti nei lunghi viaggi nello spazio potrebbe non solo conservare aria, acqua e cibo, ma anche ridurre la loro suscettibilità al danno da radiazioni.
L'ESA sta utilizzando il loro Concurrent Design Facility (CDF), una struttura multimediale che consente ai diversi team di lavorare insieme, per esaminare l'ibernazione umana per un viaggio su un pianeta vicino, probabilmente su Marte. I membri del team hanno fatto il punto sull'attuale tecnologia dei viaggi nello spazio per una missione quinquennale su Marte che invia sei astronauti sul pianeta rosso e ritorno. Questa è la prima volta che studiano l'impatto che il letargo potrebbe avere sulla progettazione della missione.
"Abbiamo lavorato per adeguare l'architettura del veicolo spaziale, la sua logistica, la protezione contro le radiazioni, il consumo di energia e la progettazione generale della missione", commenta Robin Biesbroek del CDF.
C'è molto a cui pensare. Vari film e libri di fantascienza hanno esplorato l'ibernazione umana, quindi la maggior parte di noi può nominare molti dei problemi. Quali effetti psicologici ci saranno? Sarebbe sicuramente scioccante rimanere in letargo per una settimana, un mese, un anno, anche di più, e poi svegliarsi da qualche parte nello spazio. Come può un essere umano prepararsi a questo?
E la sicurezza? La fantascienza è piena di persone che si sono svegliate troppo presto, o troppo tardi, dal letargo. Debole e vomitante, o forse coperto da un sudore freddo, molti protagonisti si sono svegliati nel momento sbagliato e hanno scoperto la loro vita sconvolta da un malfunzionante sistema di ibernazione.
Ma prima le cose principali.
In che modo la tecnologia dell'ibernazione, se potessimo svilupparla, influenzerebbe il design dell'astronave?
“Abbiamo esaminato come una squadra di astronauti potesse essere messa al meglio in letargo, cosa fare in caso di emergenza, come gestire la sicurezza umana e persino quale impatto avrebbe avuto il letargo sulla psicologia della squadra. Alla fine abbiamo creato uno schizzo iniziale dell'architettura dell'habitat e creato una tabella di marcia per raggiungere un approccio convalidato per ibernare gli esseri umani su Marte entro 20 anni ", ha affermato Biesbroek.
Probabilmente la prima cosa da notare è la dimensione dei moduli abitativi. Un equipaggio in letargo potrebbe utilizzare un modulo Hab molto più piccolo di un equipaggio sveglio, come illustra questa immagine.
Lo studio preliminare ha dimostrato che la massa del veicolo spaziale potrebbe essere ridotta di un terzo. L'equipaggio andava in letargo in piccoli baccelli che raddoppiavano come cabine per l'equipaggio quando erano svegli. La rimozione dei materiali di consumo aiuterebbe eliminando diverse tonnellate di massa.
Lo studio ha esaminato una crociera di 180 giorni su Marte. Gli astronauti avrebbero dovuto ingrassare prima della missione e una droga avrebbe indotto il loro letargo o torpore. Andrebbero in letargo all'interno dei loro baccelli oscurati e raffreddati e quando si svegliassero ci sarebbe stato un periodo di recupero di 21 giorni.
Uno dei pericoli più noti che affrontano gli astronauti su lunghi voli spaziali è la radiazione. Le particelle ad alta energia abbondano nello spazio e la protezione dell'equipaggio è una preoccupazione primaria. Ma poiché i membri dell'equipaggio starebbero in letargo in un punto, ciò semplifica la progettazione della protezione. Schermature, come contenitori per l'acqua, potrebbero essere costruite attorno ai baccelli.
Il presupposto alla base del letargo umano nello spazio è costruito attorno al letargo animale. Esistono due tipi di letargo nel regno animale: i letargo obbligati che vanno in letargo ogni anno, indipendentemente dalla temperatura o dalle condizioni; e letargo facoltativo che vanno in letargo in risposta a fattori di stress nell'ambiente. Molti tipi di animali vanno in letargo, tra cui orsi, marsupiali, pipistrelli, alcuni roditori e alcuni scoiattoli.
"Da un po 'di tempo il letargo è stato proposto come uno strumento rivoluzionario per i viaggi nello spazio umano", spiega il caposquadra di SciSpacE, Jennifer Ngo-Anh. "Se fossimo in grado di ridurre il tasso metabolico di base di un astronauta del 75% - simile a quello che possiamo osservare in natura con grandi animali in letargo come alcuni orsi - potremmo finire con notevoli risparmi di massa e costi, facendo missioni esplorative di lunga durata più fattibile. "
Questo è ancora un grande se, però. L'ibernazione dell'orso è ancora alquanto misteriosa. Riciclano le loro proteine e le loro urine durante il letargo. E possono andare in letargo per un massimo di 7 mesi senza perdere la massa ossea. Altri animali in letargo interrompono il loro torpore con periodi di temperatura e frequenza cardiaca più tipiche chiamati risvegli euthermic. Come tutto ciò sarebbe gestito nell'uomo, una specie che non va in letargo naturale, non è noto.
Ci sono però alcune premesse per l'ibernazione umana, e ciò deriva dalla medicina moderna.
"E l'idea di base di mettere gli astronauti in letargo di lunga durata non è in realtà così folle: un metodo ampiamente comparabile è stato testato e applicato come terapia nei pazienti con trauma di terapia intensiva e quelli che subiranno interventi chirurgici importanti per più di due decenni", ha detto Ngo-Anh. "La maggior parte dei principali centri medici ha protocolli per indurre l'ipotermia nei pazienti per ridurre il loro metabolismo per guadagnare sostanzialmente tempo, mantenendo i pazienti in una forma migliore di quanto sarebbero altrimenti".
Quindi i ricercatori non partono da zero. Almeno hanno un punto di partenza, che è proprio questo tipo di think tank.
"Miriamo a costruire su questo in futuro, ricercando i percorsi cerebrali che vengono attivati o bloccati durante l'inizio del letargo, a partire dagli animali e procedendo verso le persone", ha concluso Ngo-Anh.
Di Più:
- Comunicato stampa: gli astronauti in letargo avrebbero bisogno di veicoli spaziali più piccoli
- ESA: Advanced Concepts Team; Bioingegneria: letargo
- JSTOR Daily: The Mysteries of Hibernation
